Elektrik Motorları

Elektrik motorları

Elektrik motorları?

Elektrik motoru elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makinesidir. Elektrik motorlarının bir çoğu döner düzeneklidir. Yani bu elektrik motorları benzerleri olan üreteçler gibi, bir çekirdek aralığıyla ayrılmış bir sabit (stator) diğeri hareketli (rotor) silindirsel, eş eksenli iki ferromanyetik armatürden meydana gelir.

Elektrik Motoru Kullanım Alanları

Bir elektirik motoru aspiratör pervanesini, çamaşır makinelerinin pompalarını, buzdolabının kompresörünü çalıştırır. Fabrikalardaki iş tezgahlarında ve diğer bütün sanayi kollarında hep elektrik motorları kullanılır. Saniyede uygulanan hassas, tekrarlamalı ve hızlı işlemler için kullanılan elektrik motorlarında, geleneksel sargılar (bobin) yerine, samaryum-kobalt mıknatısı gibi az, toprak metallerinden yapılmış sabit mıknatıslardan faydalanılır. Elektrik motoru titreşim yapmaz. Bu özelliklerinden dolayı özellikle hassas yörüngelerin izlenmesi ve lazerle işaretleme gibi uygulamalarda kullanılmaktadır.

Saniyede uygulanan hassas, tekrarlamalı ve hızlı işlemler için kullanılan elektrik motorlarında, geleneksel sargılar (bobin) yerine, samaryum-kobalt mıknatısı gibi az, toprak metallerinden yapılmış sabit mıknatıslardan faydalanılır. Elektrik motoru  titreşim yapmaz. Bu özelliklerinden dolayı özellikle hassas yörüngelerin izlenmesi ve lazerle işaretleme gibi uygulamalarda kullanılmaktadır.

Günümüzde elektrik motorlarının çoğu mikro işlemciler ile donatılmış ve çalışması kullanıcının ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir hale getirmiştir. Doğru akım motorları yada alternatif alan motorları, senkron motorlar yada asenkron motorlar gibi elektrik motoru çeşitlere ayrılır. Bu motorların her birinin kendine has uygulama alanları mevcuttur.

Fabrikalarda takım tezgahlarında elektrik motorlarında dönme hızını, işleyen malzemenin çelik, alüminyum veya titan oluşuna göre ayarlar; bunun için, standart asenkron motora mikro işlemcili bir frekans dönüştürücü invertör bağlanmıştır. Bir silahın optronik nişan sistemini çok büyük bir hassasiyet ile hedefe doğrultmak için, sisteme takılı olan doğru akım motoru, rotorunun kesin konumunu ölçen bir algılayıcı ile ayarlanır.

Klasik elektrik motorları;

• Alternatif akım motor AA veya AC
• Doğru akım motorlar DA

olarak iki bölüme ayrılır. AA alternatif akımla çalışan DA doğru akımla çalışan motorlardır.

AC Motor (AC Motor)

Alternatif akım elektrik enerjisini, mekanik enerjiye çeviren elektrik motorlarıdır. AC motorların  asenkron tipleri standart bir cihaz olmuştur. Senkron tipleri ise, büyük güç gerektiren yerlerde kullanılır.

Alternatif akım motorları iki grupta toplanır;

• Asenkron motorlar (indüksiyon motorları)
• Senkron motorlar.

Bu motorların asenkron tipleri standart bir cihaz olmuştur. Senkron tipleri ise, büyük güç gerektiren ortamlarda kullanır. Alternatif akım motorları iki grupta toplanır; asenkron motorlar (indüksiyon motorları) ve senkron motorlar. Bütün bu motorların ana prensibi, metalden yapılmış bir kütlenin, döner bir elektromanyetik alan vasıtasıyla sürüklenmesine dayanmaktadır.

Bu iki motorlarda da eksenli iki armütür vardır; bunların birincisi stator sabit, ikincisi ise rotor hareketlidir. Senkron motorun statoru asenkron motorun statoru ile aynı yapı ve aynı şekildedir; birbirinden vernikle yalıtışmış manyetik saçlardan meydana gelen  bir bilezik şeklindedir; bu saçların üzerindeki yivlere üç fazlı akımlarla beslenen bir sargı sarılmıştır.

Bir senkron motorda manyetik alanı, rotorun sargısını besleyen bağımsız bir doğru akım oluşur; burada rotorun çalışma hızı vardır. Senkron motorların yetersizliği, rotoru kendi başına harekete geçemez.“Özsenkron” adı verilen motorlarda, rotorun sargısı yerine sabit mıknatıslar kullanılmaktadır.

Asenkron motorun çalışma prensibi farklıdır.  Asenkron motorunun rotor sargısı çok fazladır ve rotora sadece statordan kaynaklanan tek alan akım indükler. Rotor hiçbir enerji kaynağına bağlı değildir. Dönme hızı ne olursa olsun (ilk çalışmada bile), mekanik bir kuvvet çifti sağlar; düzenli çalışma sırasında bu hız senkron hızından (yani döner alan hızından) farklıdır; bu hız farkı motorun üzerindeki yüke bağımlıdır.

Sincap kafesli motorlarda sargı, yapraklı bir rotorun yivlerine yerleştirilen aleminyum yada bakır çubuklardan meydana gelir; bu yapı basit, sağlam ve sincap kafesli motor fiyatları ucuzdur. Sincap kafesli motorların kullanım alanları; pompaların ve vantilatörlerin çalıştırılmasında yada ambalajlamada, imalat sanayiinde yaygın olarak kullanılan standart cihazlardır. Bu cihazlar artık, mikro işlemciyle denetlenen frekans dönüştürücü invertör devreleri, doğru akım motoruyla yarışacak güçtedir. Elektrik motoru ilk olarak Nikola Tesla tarafından tasarlanmış ve geliştirilmiştir.

Gücü 10 megawatta kadar çıkabilen doğru akım motoru, hassas ayarları yapabilen güç değiştiricisinin basitliği ile üstünlük sağlamıştır. En önemli kusuru ise üstünde sürtünen fırçalar sebebiyle aşınan ve kıvılcım üreten bir kollektörünün bulunmasıdır.

Sincap kafesli 3 fazlı asenkron motor, sağlam, basit ve fiyatının ucuz olmasından dolayı sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Hiçbir güç kaynağına bağlı olmayan rotoru, dönme hızı ne olursa olsun bir kuvvet çifti üretir. Ama dönme hızı da statik bir frekans dönüştürücü invertör ile ayarlanabilir.

Nominal hızı dakikada 58,5 devir olan 12 MW’lik bu senkron motor, Belçika’da Sidmar çelik fabrikasında sıcak hadde makinesini çalıştıran ve tristörler yardımıyla alternatif akımla beslenen iki büyük motordan birisidir. Hadde dizisi içine giren 23 cm. kalınlığında 23 t’ luk çelik levhalar bu haddeden, ince saç bobinler olarak çıkar. Büyük elektrik motorları veya  küçük elektrik motorları, hangi güçte olursa olsun bu motorlardan her ortamda faydalanılır. Mesela; yaklaşık 60 kere büyütülmüş, sabit mıknatıslı ve pil ile çalışan küçük kol saati motoru örnek gösterilebilir.

Doğru Akım Motorları (DC Motor)

Bir DC motor, doğru elektrik akımıyla çalışacak üzere tasarlanmıştır. Saf DC tasarımlara iki örnek Michael Faraday’ın tek kutuplu motor (arada bir kullanılır) ve bilyeli yatak motor (orijinalden çok uzaktır). En yaygın türleri fırçalı DC motor ve (brushles DC motor) tiplerdir. Doğru akımla çalışan motorlara doğru akım motorları denir. DC motorların hareketleri düzgün ve güçlüdür.

Doğru akım motorlarının hareketleri düzgün, kesin ve güçlüdür.

Hızları kolay bir şekilde değiştirilir; fakat bu doğru akım motorları çalışırken kıvılcım çıkarırlar. Eğer bir motor hem sık sık durup çalışacak, hem hassas hız ayarlarına elverişli olacak hem de yük altında iken ani frenlemeler yapacaksa, böyle bir motor seçimi zordur. Bu şartlar, yüksek verimin istendiği uygulamalarda aranır. Bu halde, güçleri onlarca megawatta ulaşan doğru akım motorları tercih edilir.

Doğru akım motorun en büyük hatası, bir kollektörü akımla beslemek için fırçaların kullanılmasının  zorunlu olmasıdır, fırçalar bu işi kollektöre sürtünerek gerçekleştirirler. Bundan dolayı  da kollektörü aşındırır ve de kıvılcım üretir. Bu sebeple içeriye toz yada nem girmemesi doğru akım motorları bütünüyle kapalı bir çerçevenin içinde bulundurulur . Akaryakıt deposu gibi patlama tehlikesinin bulunduğu ortamlarda  doğru akım motorları kullanılmaz. Buna rağmen, doğru akım motorları geniş bir çalışma düzenine sahiptir bu da onlara üstünlük sağlar. Doğru akım motorunun  hızı, bağıl değer olarak 1 ile 300 arasında değişir, halbuki aynı güçteki bir asenkron motorun çalışma aralığı üç kez daha kısıtlıdır.

Doğru akım motorlarının elektronik hız değiştiricisi basittir, hız değişim komutlarına ve ani yüklere hatasız cevap verir. Doğru akım motoru, düz malzemelerin yüksek bir duyarlılıkla sarılması yada açılması gereken her yerde kullanılır. Konum kesinliliğinin ve düzenli hareket tekrarının önemli olduğu ortamlarda bu tip motorlardan faydalanılır.

Kullanım Alanları; Oto sanayi, deneme tezgahlarında, teleferiklerde, açılır-kapanır köprülerde  elektirik motoru kullanılmaktadır. Metalürji sanayiinde gelişkin işlemlerde, örneğin metal ambalaj yapılırken kullanılan saçların imal edilmesinde, metalin işlenme hızı dakikada 800 metreye ulaşır, kalınlığı ise 0,17 mm’ye kadar incelir; duyarlı bir denetim sistemi gerekli olan bu tip uygulamalarda doğru akım motorları düşünülmeden kullanılır.

Hız Değişimi

Bir elektrik motorunun istenilen hızda dönmesi için, motora mikro işlemcili elektronik bir hız değiştirici, invertör takılmalıdır. Değişen hızlar için doğru akım motoru seçimi yapılmalıdır. Bu motorlarda sabit uyarı altında dönme hızı rotor üzerine uygulanan gerilim ile doğru orantılı olarak değişir, kuvvet çiftiyle rotordan geçen akımın şiddeti arasındaki oran aynı kalır. Bu durumda motora bir redresör (doğrultucu) takılmalıdır.

Asenkron motorun hız değiştiricisi karmaşıktır. Hız değiştirici olarak statik frekans dönüştürücü invertör kullanılır. Dönüştürme işlemi iki şekilde yapılır. Birincisi sabit bir doğru akım elde etmektir. Dolaylı dönüştürücü adı verilen bu dönüştürücü (konvertör), diyotlu bir redresör ile düzenleyci bir filtreden meydana gelir.  Bu bileşim doğru akım kaynağı görevini yapar. Diğer bir yarı iletken, dalga üretecinden meydana gelen doğru akım-alternatif akım dönüştürücüsü gelmektedir. Bu işlem için çoğu kez  sinüzoidal akım meydana getirme üstünlüğü olan darbe genişliği modülasyonu (PWM) uygulanır, böyle bir durumda sayısal işlemler için mikroişlemciler kullanılmalıdır.

Günümüzde işlemler dizisinin giderek hatasız duruma  getirilmesine yönelik çalışmalar yoğunlaşmış ve bu gaye “vektörel denetim” adı verilen yöntem geliştirilmiştir; bu yöntemde, bir başka modülleme tekniği ile asenkron motorun denetimi basit hale gelmiştir. “Park dönüşümü” denen bir değişkenler değişimi ile, 3 fazlı motorun statorundan geçen üç ani akıma karşılık gelen iki akımdan faydalanılır; Park stator akımını meydana getiren bu iki bileşen, mıknatıslama akımı ve etkin akımdır. Akı, kuvvet çifti ve dönme hızı buna bağlı olarak değişir. Bu durumda, doğru akım motoru kadar kolay denetlenen asenkron motor arasında benzerlik kurulabilmektedir.

Elektrik Motoru Markaları ve Elektrik Motoru Firmaları

Gamak Motor, Wat Motor, Volt Motor, Miksan Motor, Emtaş Motor, Siemens Motor, Abana Motor, Gems DC Motor vs.

Gamak Motor A.Ş. –

GAMAK, asenkron elektrik motor imalatı yapmaktadır. Ürettiği yüksek verimli motorlar, çok devirli motorlar, tek fazlı motorlar, içten soğutmalı IP23 motorlar, hız kontrol uygulamaları için motorlar, frenli motorlar, duman boşaltma motorları, denizcilik uygulamaları için motorlar ve özel amaçlara uygun elektrik motoru yapmaktadırlar.

Wat Motor – TEE Motor

Arçelik A.Ş. – Wat Motor; standart 3-Fazlı tam kapalı asenkron elektrik motorlarının yanı sıra WAT Motor uzun yıllardan beri üretmekte olduğu IE2 yüksek verimli motorlar, çok devirli motorlar, tek fazlı motorlar, frenli motorlar ve her türlü özel amaç için elektrik motor imalatı yapmaktadırlar.

ABANA MOTORSAN SAN. ve TİC.A.Ş. –  

TS 3205; ISO 9001:2000 Kalite Sistem Belgesi ve TSE tarafından belgeleri vardır. Trifaze Elektrik Motorları imalatı yapmaktadırlar. El tezgahları, vinçler, CNC tezgahlar, hava ve su pompaları, hidrofor, redüktör, brülör, havalandırma sistemleri ve kompresör gibi ürünlerde kullanılmakta; bu sayede de madencilik, mermer, yem, değirmen, tekstil, havalandırma, ahşap, gıda, ambalaj, ısıtma ve soğutma, inşaat ve benzeri önemli sanayi ve endüstri kollarına hitap eden elektrik motoru imalatı yapmaktadırlar.

Volt Elektrik Motor Sanayi ve Ticaret A.Ş.; 

aspiratör ve vantilatör motorları (bir fazlı) monofaze elektrik motorları, (üç fazlı) trifaze elektrik motorları sıra frenli, çok devirli, verimli ve yüksek verimli motorları ile endüstrinin ihtiyaçları doğrultusunda özel mil, kapak, flanş ve boya gibi motor imalatı yapmaktadırlar

MİKSAN Motor Sanayi ve Ticaret A.Ş.; 

ürünleri TSE belgelidir. DIN , IEC normlarına ve CE’ye uygun olarak üretmektedirler. Sincap kafes rotorlu asenkron motorlar, pompalar, brülör motorları, vibrasyon motorları, özel milli ve özel flanşlı motorlardır imalatı ile elektrik motoru yapmaktadır.

Elektrik motoru fiyatları, üretici firmalar tarafından ayrı ayrı belirlenmektedir.