Experimental Performance Evaluation of an Asynchronous Engine in Milking Machine

Abstract

Asynchronous engines widely located in many machines from industrial applications to our homes, and cause less malfunctions with low maintenance costs, also they are used in milking machines. In this study, asynchronous motors' resistance efficiency is investigated when engine is cold. And under nominal load, power and current values when the motor is running at no load, torque, current and input power values with locked rotor test, overturning torque results, under full load at different voltages and constant voltage, were investigated in a dynamophrene test device for the asynchronous engine. The results of current, power, torque and efficiency at different loads were investigated. The results of current, power, torque and efficiency at loads were examined. Afterwards, the voltage, current, power and revolution numbers of the asynchronous engine attached to the milking machine were kept constant at different vacuum values, and the changes in the current, power and number of revolutions at different voltage values by keeping the vacuum constant were investigated. In this experimental study, Volt brand asynchronous motors 90-4 type 0.55 kW asynchronous engine and Enka agricultural milking machine with Sezer brand vacuum pump were used. According to the experimental results, the efficiency value varies between 50.4% and 68.4% when the asynchronous motor is at full load and under different voltages. In this study, the energy consumption and performance of asynchronous engine were investigated in respect of voltage changes, temperature changes and full load operations which is used in milking machines in different regions.

Keywords

• Induction engine
• milking machine
• performance assessment

Süt Sağma Makinesinde Asenkron Motorun Performansının Deneysel Olarak Değerlendirilmesi

Abstract

Ülkemizde ve dünyada yaygın olarak kullanılan, endüstriyel alandan evimize kadar birçok makinelerde yer alan, bakım maliyetinin az olmasıyla birlikte az arıza çıkaran asenkron motorlar süt sağma makinelerinde de kullanılmaktadır. Bu çalışmada, asenkron motorlarının dinamofren test cihazında, motor soğuk iken direnci, nominal yük altında verimliliği, motor boşta çalışırken güç ve akım değerleri, kilitli rotor testi ile motor momenti, akımı ve giriş gücü değerleri ile devrilme momenti sonuçları, aynı zamanda motor tam yük altında ve değişik gerilimlerde, sabit gerilimde değişik yüklerde akım, güç, moment ve verimlilik sonuçları incelenmiştir. Sonrasında süt sağma makinesine takılan asenkron motorun, gerilim sabit tutularak değişik vakum değerlerinde akım, güç ve devir sayılarını, vakum sabit tutularak değişik gerilim değerlerinde akım, güç ve devir sayılarının değişimleri araştırılmıştır. Bu deneysel çalışmada, Volt marka asenkron motorlardan 90-4 tipteki 0,55 kw asenkron motor, Sezer marka vakum pompası takılı olan Enka tarım süt sağma makinesinden yararlanılmıştır. Deney sonuçlarına göre asenkron motor tam yükte ve farklı gerilimler altında iken verim değeri %50,4- %68,4 arasında değişmektedir. Bu çalışmayla değişik bölgelerde kullanılan süt sağma makinelerinde bulunan asenkron motorlarının, farklı gerilim, sıcaklık şartlarında ve tam yükte çalışma durumunda, enerji tüketimi ve performansı incelenmiştir.

Keywords

• Asenkron motor
• performans değerlendirme
• süt sağma makinesi

References

1. Karabiber A., Çelebi M. Asenkron Motor Tasarımının Güncellenmiş Kriterler ile Simülasyonu, Fırat Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyomu FEEB'11,5-7 Ekim, Elazığ, Türkiye, 2011.
2. Ünsal A., Kabul A. Asenkron Motor Rotor Arızalarının İstatiksel Analiz Yöntemi ile Değerlendirilmesi, Journal of Polytechnic, 20 283-289, 2017.
3. Tunçkal C. Arabalı Süt Sağım Makinalarında Gürültü ve Enerji Tüketimi Yönünden En Uygun Vakum Pompası Susturucu Sisteminin Belirlenmesi Üzerinde Karşılaştırmalı Bir Araştırma, Uludağ Üniversitesi, 1997.
4. Duranay Z.B., Güldemir H. Bir Fazlı Asenkron Motor v/f Hız Kontrolü, Fırat Üniversitesi Müh. Bil. Dergisi, 29 163-172, 2017.
5. Dalkılış Ö. Bir Fazlı Asenkron Motorlarda Yeni Yol Verme Mekanizması Yaklaşımı, İstanbul Teknik Üniversitesi, 2007.
6. Baysal Y.A., Öztaşkın F.İ., Yıldızhan Y. Tek Fazlı Asenkron Motor, Karadeniz Teknik Üniversitesi, 2012.
7. Duranay Z.B. Tek Fazlı Asenkron Motorlar İçin Değişken Hızlı Bir Sürücü Sistemi Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği Teknolojileri A.B.D. 2017.
8. Taştan D. Tek Fazlı Asenkron Motorun Hız Kontrolü, Gazi Üniversitesi, 2006.

9. Varlık T. Türkiye İmalat Sanayisinde Kullanılan Asenkron Motorların Verimliliğinin İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, 2018.
10. Khatri S. Performance evaluation of portable milking machine on machine economy, milk yield, milking time, and milk constituents of Nepalese cattle, Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 23:4 2021.
11. Szolc T., Konowrocki R., Michajłow M., Pręgowska A. An investigation of the dynamic electromechanical coupling effects in machine drive systems driven by asynchronous motors, Mechanical Systems and Signal Processing, 49 118-134, 2014.
12. Akbaş T., Özarslan C., Çetin M. Soğutma sistemli bir seyyar süt sağım makinasının soğutma performansının belirlenmesi, Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35 88-96, 2020.
13. Stauffer, C., Feierabend, M., Bruckmaier, R.M. Different vacuum levels, vacuum reduction during low milk flow, and different cluster detachment levels affect milking performance and teat condition in dairy cows, Journal of dairy science, 103 9250-9260, 2020.
14. Besier, J., Bruckmaier R.M. Vacuum levels and milk-flow-dependent vacuum drops affect machine milking performance and teat condition in dairy cows, Journal of Dairy Science, 99 3096-3102, 2016.
15. Eker M. Asenkron Motorların ve Dönüşüm Sistemlerinin Matematik Modeli ve Simülasyonu, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, 2011.