Faz Ayırma Endüksiyon Motoru

Fazlı Motor, alternatif olarak Direnç Başlatma Motoru olarak da bilinir, tek kafesli bir rotora sahiptir. Statoru, ana bobin ve başlama bobini olmak üzere iki farklı sarıma sahiptir. Bu iki sarım, motordanın çalışmasında önemli bir rol oynayan yapılandırmada 90 derece uzaklıkta yer alır.

Ana bobin, çok düşük direnç ve yüksek endüktif reaktansa sahipken, başlama bobini tam tersi özelliklere sahiptir, yüksek direnç ve düşük endüktif reaktansa sahiptir. Bu iki sarımdaki elektriksel özellikler arasındaki bu fark, motorun başlatılmasında gerekli olan tork üretmek için kritiktir. Bu motorun bağlantı şeması aşağıda verilmiştir ve bu bileşenlerin elektrik devresinde nasıl etkileşime girdiğini göstermektedir:

Bir direnç, yardımcı (başlama) bobin ile seri bağlıdır. Bu düzenek nedeniyle, iki sarımdan geçen akımlar farklıdır. Sonuç olarak, oluşan dönen manyetik alan homojen olmayan bir hale gelir ve bu, nispeten küçük bir başlama torkuna yol açar. Genellikle, bu başlama torku belirlenen çalışma torkunun 1.5 ila 2 katı arasındadır. Başlatma anında, ana ve başlama bobinleri güç kaynağına paralel olarak bağlanır.

Motor, senkron hızın yaklaşık %70-80'ine ulaştığında, başlama bobini otomatik olarak güç kaynağından ayrılır. Yaklaşık 100 Watt veya daha yüksek kapasiteli motorlar için genellikle bir merkezkaç anahtarı kullanılarak bu ayrılma işlemi gerçekleştirilir. Buna karşılık, daha düşük kapasiteli motorlar için, bir röle başlama bobininin bağlantısını kesme görevini üstlenir.

Bir röle, ana bobin ile seri bağlıdır. Başlatma aşamasında, devrede büyük bir akım geçer ve bu, röle kontaclarının kapanmasına neden olur. Bu eylem, başlama bobinini devreye sokar. Motor, belirlenen çalışma hızına yaklaştıkça, röleden geçen akım azalmaya başlar. Sonunda, röle açılır ve yardımcı bobinin güç kaynağından bağlantısı kesilir. Bu noktada, motor sadece ana bobin üzerinde çalışmaya devam eder.

Fazlı Endüksiyon Motorunun fazör diyagramı, motorda bulunan elektriksel ilişkileri ve faz farklarını açıklamaktadır ve aşağıda gösterilmiştir:

Ana bobindaki akım, IM, V besleme geriliminden yaklaşık 90 derece geride kalır. Buna karşılık, yardımcı bobindaki akım, IA, hat gerilimiyle yaklaşık aynı fazdadır. Bu iki sarımdaki faz ilişkisi arasındaki bu fark, akımlar arasında bir zaman farkına neden olur. Zaman faz farkı ϕ, tam 90 derece değil, genellikle yaklaşık 30 derecedir, ancak dönen bir manyetik alan oluşturmak için yeterlidir. Bu dönen manyetik alan, motorun dönmesini başlatmak ve çalışmasını sağlamak için kritiktir.

Fazlı motorun Tork-Hız Karakteristiği, motorun tork çıktısının dönme hızıyla nasıl değiştiğini göstermektedir. Bu karakteristik eğri, motorun farklı çalışma koşullarındaki performansına değerli bilgiler sağlar ve davranışını anlamak ve çeşitli uygulamalarda kullanımını optimize etmek için önemlidir.

Fazlı motorun tork-hız karakteristiğinde, n0, merkezkaç anahtarının aktive olduğu dönme hızını işaret eder. Direnç-başlatma motorunun başlama torku genellikle tam yük torkunun yaklaşık 1.5 katıdır. Senkron hızın yaklaşık %75'inde, motor tam yük torkunun yaklaşık 2.5 katına kadar maksimum tork elde edebilir. Ancak, başlama sırasında motor, tam yük değerinin yaklaşık 7-8 katına kadar büyük bir akım çeker.

Direnç Başlatma motorunun yönünü değiştirmek oldukça basittir. Bu, ya ana bobin ya da başlama bobinin hat bağlantısını tersine çevirerek gerçekleştirilebilir. Önemli olan, bu ters çevirme işleminin sadece motor durduğunda yapılabilmesidir; hareket halindeyken bu işlem yapılmaya çalışıldığında mekanik ve elektriksel hasarlara neden olabilir.

Fazlı Endüksiyon Motorunun Uygulamaları

Fazlı Endüksiyon Motorları, uygun fiyatlı oldukları için bilinir. Kolay başlatılan yükler için, özellikle başlatma işlemlerinin frekansı düşük olduğunda, bu motorlar idealdir. Sınırlı başlama torklarından dolayı, bu motorlar 1 KW'dan daha yüksek gücü gerektiren sürücüler için uygun değildir. Bununla birlikte, bu motorlar yaygın olarak çeşitli ev ve endüstriyel cihazlarda kullanılmaktadır:

• Ev Aletleri: Yıkama makineleri ve klima fanları gibi bileşenleri çalıştırarak, bu temel cihazların düzgün işleyişini sağlar.

• Mutfak ve Temizlik Ekipmanları: Mutfakta karıştırıcı öğütücülerin, temizlik uygulamalarında ise zemin cilalayıcıların çalışmasını sağlar, günlük işleri daha kolay hale getirir.

• Akışkan Taşıma ve Havalandırma: Ventilasyon ve çeşitli sistemlerde akışkan taşıma için hayati öneme sahip fırçalar ve sentrifüj pompalar, genellikle Fazlı Endüksiyon Motorları ile çalışırlar.

• Makinist Aletleri: Bu motorlar ayrıca delme ve torna makinelerinde de rol oynar, makineleme süreçlerinde hassasiyet ve verimliliğe katkıda bulunurlar.

Sonuç olarak, Fazlı Endüksiyon Motoru, özgün özellikleri ve pratik uygulamalarıyla, elektrik mühendisliği dünyasında değerli bir bileşen olarak kalmaya devam etmektedir.