3 fazli motorlarin calisma prensibi

[z]

3 fazlı asenkron motorlar konusu ile aşağıda linkteki  konu, biribiriyle alakalıdır.

https://www.picproje.org/index.php/topic,3405&start=60

Animasyon ve resimlerle bu konuyu anlaşılır yapmaya çalışacağım.
Konu hakkında sorularınız olursa tartışalım ve nihayetinde toparlayıp ana sayfaya haber yapalım.

[z]

Aşağıdaki deney düzeneğine bakalım.



Karşılıklı duran iletken iki çember arasına iletken çubuklar kaynatarak
Sincap kafesli rotor yaptığımızı ve çemberlerin ortasına mil bağladığımızı varsayalım. (Bu yapı sincap kafesine benzediğinden bu adla adlandırılmıştır. Hatırlarsanız   içine fare girip  yürümeye başladığında kafes döner, bu esnada da fare oldugu yerde koşarak spor yapmis olur.)

DC motor miline şekildeki gibi iki adet mıknatıs yerleştirelim. DC motor çalışmazken iki mıknatıs arasındaki alan yer düzlemine göre sabit bir alandır. DC motoru çalıştırıp döndürürsek bu durumda yer düzlemine göre dönen bir alandan bahsedebiliriz.

Şimdi bu alan sağ tarafta görülen ve DC motorla mekanik hiç bir bağlantısı olmayan sincap kafesli rotorun iletken çubuklarında voltaj endükleyecektir.

Endüklenen voltaj endüklenmeyen iletken çubuklar üzerinden kısa devre edilir ve rotor iletkenlerinden akım akar.

(Bütün iletkenlerde de aynı değerde, aynı fazda voltaj endüklenseydi endüklenen voltajlar kısa devre olmazdı, neyseki bütün iletkenler, herhangi bir anda eşit magnetik alana maruz kalmaz ve eşit voltaj endüklenmez dolayısı ile bu durum oluşmaz)

Akan akım haliyle manyetik alan oluşturur ve döner alanla etkileşip  rotoru hareket ettirir.

Bu olaylar sürekli devam ettiğinden rotorumuz dönmeye başlar.

Eğer sağ taraftaki rotor DC motor milinin dönme sayısında dönerse rotor iletkenleri sabit alanla birlikte döneceğinden  iletkenler değişen alana maruz kalmayacak ve endüklenme olmayacaktır. Bu durumda Rotoru hareket ettiren tork kaybolacak ve rotor yavaşlamak durumunda kalacaktır. Bunun anlamı rotor kendine kararlı bir devir sayısı oluşturup mıknatısların dönme hızından daha düşük bir hızla dönecek demektir.

Şekilde DC motorun mili n1 devir sayısında, sincap kafesli rotor da n2 devir ile dönmektedir.

Eğer bu yapıyı anladıysak 3 fazlı motorun ana prensibini de anladık demektir.

Bir sonraki yazıda da döner alan,  DC motor ve mıknatıslar kullanmadan nasıl yapılıyor onu inceleyeceğiz.

[z]

3 bağımsız  bobine, aralarında 120 derece faz farkı olan eşit genlikte eşit frekansda voltaj uygulayalım.

Bu durumda her bobin bir akım akıtacak ve etrafında manyetik alan oluşturacaktır.

Her bir bobinin ertafındaki manyetik alan sinüsoidal olarak değişecektir.

Animasyonda üstte, bobinlerden akan akimlar, altta ise oluşan alanların şiddeti ve yönü görülmektedr.

Bu haliyle bobinler titreşen bir alan oluşturmuşlardır.

Şimdi de bobinleri 120 derece mekanik acıyla, yani bir daire içine 360/3 derece eşit acıyla yerleştirelim.

Bu durumda hem 120 derece mekanik açı, hemde bobinlere uygulanan 3 fazlı gerilimden dolayı bobin akımları arasında 120 derece elektriksel açı oluştu.

Her bir bobin kendi düzlemi boyunca sinüsoidal titreşen bir alan oluşturacaktır.

Ancak bu üç alanın bileşkesi çok ilginçtir. Zira bileşke manyetik akı, hem bobinlerden geçen akıma, hemde bobinlerin referans alınan düzlemle yaptığı açıya bağlı olacaktır.

Bunu bir sonraki yazıdaki animasyonda görebilirsiniz.

[sezgin05]

BUNALMIŞ ustam döktürmüşsün yine.Eline gözüne sağlık.Bir küçük soru ve cevapta benden:
  *  Neden sincap kafes çubukları stator eksenine parelel değilde küçük bir açıyla yerleştirimiştir?(Halbuki en fazla EMK manyetik alanın iletkeni 90 derecelik bir açıyla kesmesiyle oluşur.)
  *  Çünkü:Parelel olsaydı motor yük değişikliklerine ayak uydururken fazlaca bir gürültü yapacaktı.Bunu önlemek için belli bir açıyla yerleştirilir ve bu atalet yumuşatılmaya çalışılır.Hatta daha kaliteli motorlarda bu çubuklar zigzag yerleştirilirki daha sessiz bir motor elde edilir.
  * Bir soru daha:Stator manyetik alanının kesmesiyle üzerinde EMK oluşan rotor ile stator arasında bir çekme kuvvetimi yoksa itme kuvvetimi oluşur?
  *Cevabı diğer arkadaşlara bırakalım belki katılım olur? [/b]

[z]

Hocam ilk soruyu ilerleyen dönemde ben soracaktım. Sen hızlı çıktın.
Kitaplarda da gürültü az olsun diye çubuklar eğimle yerleştirilir diye yazıyor ama bu cevap beni  tatmin etmiyor

Nasıl oluyorda eğimli yerleşim gürültüyü azaltıyor.

[sezgin05]

BUNALMIŞ ustam sanırım bunun sebebi şu:
    Eğer Rotor çubukları belli bir açı ile yerleştirilirse; çubuğun bir ucu stator oluklarından birinin altında diğer ucu ise başka bir oluğundan(sargının) altında olacağından çubukda oluşacak EMK yüksek dolayısıyla kalkınma momentide yüksek olacaktır.Bu da rahat ve sessiz kalkma demektir.
     Daha fazla açı vermek daha fazla moment demek değildir.Çünkü çubuk boyu uzayacağı için direnç artacak ve rotor akısı azalacaktır.

[ftsahin]

Konuyla belki doğrudan alaklı değil ama motorlarla ilgilisiniz galiba bir motora ihtiyacım var. DC 12 V 200-300 W. Böyle bir motor türkiyede bulunurmu ? veya özel olarak sardırabilirmiyiz.12V'luk aküyle invertör yapıp piyasada çok ucuza bulabileceğimiz 220V motorları da kullanabilirim ama invertörün motor zorlanmalarında yanmasından korkuyorum.

[cozturk]

Akülü araba üreten yerlerde vardır diyecektim ama bildiğim kadarıyla bunlar da "motor" kısmını italyadan alıyorlardı.

[salim ALTIN]

DC 12 V 200-300 W. Böyle bir motor türkiyede bulunurmu ? veya özel olarak sardırabilirmiyiz.12V'luk aküyle invertör yapıp piyasada çok ucuza bulabileceğimiz 220V motorları da kullanabilirim ama invertörün motor zorlanmalarında yanmasından korkuyorum.

Merhaba.
Bu motorlar yapılıyor türkiyede. Yakında bendende satın alabilirsin ama şimdilik femsan a müracat edin. 0216 482 48 44 fax:0216 482 50 52
www.femsan.com
Ayrıca konu asenkron motor olunca: http://www.artesis.com/Tech/Default.htm bakın bakalım bir asenron motorun arızalanması önceden nasıl tesbit ediliyor.?? Patent matent filan deniyor demek boş durmuyor birileri.

[z]

Bir soru daha:Stator manyetik alanının kesmesiyle üzerinde EMK oluşan rotor ile stator arasında bir çekme kuvvetimi yoksa itme kuvvetimi oluşur?

Sorun aslinda guzel, cevabini bekliyoruz.

Pek katilim yok, peki konuyu kisa bir sure degistirelim ve bir bilmece soralim.

Bildiginiz gibi asenkron motorlara doner transformatorde denir.

Bir trafonun primerini sebekeye bagladigimizi, sekonderine de ornegin elektrik ocagi bagladigimizi varsayin.

Ne oldu primer ve sekonderden akim akti bu akimlar nuve icinde magnetik aki akmasina neden oldu.

Sorum su: Trafomuz ideal trafo olduguna gore, sekonderdeki elektrik ocagini devreden cikartirsam nuvedeki aki bundan nasil etkilenir?

(Azalir, artar, degismez turunden bir yanit ve nedenini soruyorum)

Animasyon hazir olmadigi icin motor aciklamasi biraz gecikti. Ama aklimizda...

[sezgin05]

Asenkron motorun statrunda oluşan manyetik alan rotor çubuklarında bir EMK oluşturur (statordaki EMK'nın tersi) ve çubuklardan akım geçmeye başlar.Bu akım da bir manyetik alan oluşturur.Akımın yönü statorun tersi olduğuna göre manyetik alanda statrdakinin tersi olacağı için çekme kuvveti ile dönme başlar.
Transformatörün primerinde oluşan manyetik alan sekonderde gerilim indükler bu gerilim de yine primerin tersidir.Sekonderden çekilen akım arttıkça bu akımın oluşturduğu ters manyetik alan primerin alanını yok etmeye yönelik çalışır.Dolayısıyla primer akımını (nüvedeki manyetik akıyı) otomatik olarak arttırır.Sekonder akımı sıfır olunca manyetik akıda minimuma iner.

[z]

"Asenkron motorun statrunda oluşan manyetik alan rotor çubuklarında bir EMK oluşturur (statordaki EMK'nın tersi) ve çubuklardan akım geçmeye başlar.Bu akım da bir manyetik alan oluşturur.Akımın yönü statorun tersi olduğuna göre manyetik alanda statordakinin tersi olacağı için çekme kuvveti ile dönme başlar. "

Diyorsun, peki neden rotordaki akımla statordaki akım ters ?


Trafo bilmecesinin cevabı yanlış Sezgin. Aslında doğru gidiyordun.

[sezgin05]

Bir eletriksel kaknun Henry yada Lenz Kanunu olabilir hatırlamıyorum derki:Bir manyetik alan kendini yaratan manyetik alanın tersi yönündedir..gibi bir şey.
Trafo cevabımda şu eksik olabilir:Seconder yükü kesildiği anda akım sıfıra inerken yine yukarıdaki kanun gereği manyetik alan tersi yönde bir anlık yükselir.Değişim durunca manyetik akıda minimuma döner

[kumral]

merhaba arkadaşlar

ilkdefa bir linkte asenkron motor yani başka bir deyişle 3fazlı motor hakkında bilgi göruyorum "alan etkili kontrol" orjinal ismiyle field effeck control dogru yazdım umarım üniversite yıllarımda bu konuyla ilgili bir tez hazırlamıştım. kısaca şunu söyleyim asenkron motorlarda motor tork'unu düşürmeden devir kontrolü yapmak epeyce zor bir iştir 100 sayfalık tezde anlatamamıştım tam olarak yani forumda falan yapılacak bir iş değil ilk önce kontrol edeceginiz motorun matematiksel modelini çıkartmanız gerekiyore burda devreye laplace ce 5x5 matrisler giriyor ve bu matrisleri çözmek için ileri derecede matematik gerekiyor daha sonra elde ettiginiz verileri yazacagınız bir mikro işlemciye yüklemeniz gerekiyor ve motoru kontrol etmek için güç elektroniginin bütün tedaylarını kullanarak bir kontrol devresi yapmanız gerekiyor ki mikro işlemciniz bu devre yardımıyla motorunuzu kontrol edebilsin yani bunca seysadece bir devir kontrolü için yapılıyor 1999 yılında bu konuya yaklaşık 9 ayımı ve 500 milyon kadar paramı harcadım bir ve malesef türkçe kaynak yok denecek kadar azdı birkaçtane yüksek lisans tezi neyse sonunda basitbir kontrol programı yazarak birazda hocayı kandırarak tezimi kabul ettirmeyi başardım. bu konu hobi olarak ilgilenilecek düzeyde değil zannımca ve türkiyede bu teknoloji pek yaygın değildi siemens in hazır satılan kontrol üniteleri piyasada azda olsa mevcuttu ama kolay gelsin size genede.

[kumral]

nasıl bir DC motor arıyosun gucu 300w demisin sadece hangi işte kullanacagın yazsaydın daha fazla yardımcı olurdum herhalde ama sana sunu söyleyeyim elektri motoru ureten faprikalara rahatlıkla siparis verebilirsin. ankarada sincanda böyle bir fabrika var mesela ama sunuda önereyim elektrik motoru veya matkap motoru işini görurmu bunlar normla AC ile çalışan motorlar gibi gözuksede aslında DC seri morodur ve rahatlıkla bulabilirsin bir elmatkabının motorunu bu iş için kullana bilirsin ama şuna dikkat et sakın 220v DC verme motora DC de endüktansreaktans diye atlandırılan direnç türü olmadıgından 220v AC de çalışan butur motorlar "üniversal motor diye adlandırılır" zannımca 24 V Dc de bile rahatlıkla çalışır yanlız bir uyarıda bulunayım bu tür motorların yuklenince deveri duser yani sabirbir devirde yük altında çalıştıramassın sabir devir istiyorsan palel (şönt) bir Dc motor yada karma "hibrit" bir Dc motor kullanman gerekir. bunlarında devrini motora verdigin uyardım akımını ayarlayarak istedigin gibi kontrol edebilirsin.


umarım faydalı olur bilgiler. kolaygelsin