Bir AC motorundaki bileşik bobin nasıl çalışır?

Karmaşık sarımlar (Compound Winding), özellikle başlangıç performansını ve işlem verimliliğini artırmaya yönelik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan, AC motorlarında özel bir sarım türüdür. Karmaşık sarımlar, daha iyi performans sağlamak için ana sarım (Main Winding) ve yardımcı sarım (Auxiliary Winding) özelliklerini birleştirir. İşte karmaşık sarımların nasıl çalıştığına ve özelliklerine ilişkin ayrıntılı bir açıklama:

1. Karmaşık Sarımların Yapısı

Karmaşık sarımlar genellikle iki bölümden oluşur:

• Ana Sarım: Bu, motorun ana sarımıdır ve normal işletim sırasında çoğunlukla manyetik alanı ve torku sağlayan sarmaldır. Ana sarım genellikle yıldız (Y) veya delta (Δ) yapılandırmasında bağlantılıdır.

• Yardımcı Sarım: Bu, ikincil sarımdır ve motorun başlangıç performansını ve işlem özelliklerini iyileştirmek için kullanılır. Yardımcı sarım genellikle başlangıçta bağlantılıdır ve motor belirli bir hızına ulaştığında bağlantısının kesilmesiyle ayrılır.

2. Çalışma Prensibi

Başlangıç Aşaması

• Motor Başlatıldığında: Motor başlatıldığında hem ana sarım hem de yardımcı sarım bağlantılıdır. Yardımcı sarım, motora statik sürtünme ve inerciyi aşmada yardımcı olan ek bir manyetik alan sağlar, bu da motora daha hızlı bir şekilde nominal hızına ulaşmasını sağlar.

• Başlangıç Akımı: Yardımcı sarımın varlığı, başlangıç akımını kontrol etmeye yardımcı olur, böylece motora veya elektrik ağına zarar verebilecek aşırı anlık akımları önler.

Çalışma Aşaması

• Nominal Hıza Ulaşıldıktan Sonra: Motor belirlenen çalışma hızına ulaştığında, yardımcı sarım bağlantısından ayrılır ve sadece ana sarım kalır. Bu, enerji tüketimini azaltır ve motorun işlem verimliliğini artırır.

• Manyetik Alanların Birleşimi: Başlangıç aşamasında, ana sarım ve yardımcı sarım tarafından üretilen manyetik alanlar bir araya gelerek daha güçlü bir sonuç manyetik alanı oluşturur, bu da başlangıç torkunu artırır.

3. Yardımcı Sarımların Türleri

Yardımcı sarımların birkaç türü vardır, bunlar arasında:

• Kondansatör Başlatıcı Sarım: Başlatma sırasında, yardımcı sarım bir kondansatör üzerinden bağlantılıdır, bu da akım fazını değiştirerek başlangıç torkunu artırır. Başlatmadan sonra yardımcı sarım merkezkaçlı anahtar ile bağlantısından ayrılır.

• Kondansatör Çalıştırıcı Sarım: Yardımcı sarım tamamen bağlantılı kalır ve kondansatör, motorun işlem özelliklerini iyileştirmek için faz ayarlamasını yapar.

• Direnç Başlatıcı Sarım: Yardımcı sarım bir direnç üzerinden bağlantılıdır, bu da başlangıç akımını sınırlar. Başlatmadan sonra yardımcı sarım merkezkaçlı anahtar ile bağlantısından ayrılır.

4. Avantajlar

• Geliştirilmiş Başlatma Performansı: Karmaşık sarımlar, motorun başlangıç torkunu önemli ölçüde artırarak, motora başlamayı kolaylaştırır.

• Kontrollü Başlatma Akımı: Yardımcı sarım ve kondansatörlerin kombinasyonu, başlangıç akımını etkili bir şekilde kontrol ederek elektrik ağı üzerindeki etkiyi azaltır.

• Geliştirilmiş İşlem Verimliliği: Başlatmadan sonra yardımcı sarımın bağlantısının kesilmesi, enerji tüketimini azaltır ve motorun işlem verimliliğini artırır.

• Geliştirilmiş Güç Faktörü: Kondansatörlerin kullanılması, motorun güç faktörünü artırarak reaktif güç tüketimini azaltır.

5. Uygulamalar

Karmaşık sarımlar, iyi başlangıç performansı ve işlem verimliliği gerektiren AC motorlarında yaygın olarak kullanılır, örneğin:

• Ev Aletleri: Buzdolapları, klima cihazları, çamaşır makineleri vb.

• Endüstriyel Ekipman: Fanlar, pompalar, kompresörler vb.

Özet

Karmaşık sarımlar, ana sarım ve yardımcı sarım özelliklerini birleştirerek, AC motorlarının hem başlangıç hem de çalışma aşamalarındaki performansını optimize eder. Başlatma aşamasında, yardımcı sarım, başlangıç direncini aşmaya yardımcı olan ek bir manyetik alan sağlar; işleme geçildiğinde, yardımcı sarım bağlantısından ayrılır, bu da enerji tüketimini azaltır ve verimliliği artırır.