3 Fazlı 37 kW’lık Asenkron Motorlarda Rotor Oluk Uzunluklarının Motor Verimine Etkilerinin Araştırılması

Yıl 2021, Cilt: 2 Sayı: 1, 18 - 28, 30.06.2021

Necati Demir Mehmet Recep Minaz Melih Kuncan

Öz

Asenkron motorlar; verimli olmaları, az bakım gerektirmeleri, sağlam ve ucuz olmaları sebebiyle, birçok alanda oldukça yaygın şekilde kullanılmaktadır. Günümüz teknolojisinde, endüstrinin yüksek maliyetli alanlarında, asenkron motorlar tercih edilmektedir. Dolayısıyla; bu motorlardan alınan verim de maddi anlamda büyük etki sahibi olmaktadır. Bu nedenle; asenkron motorların verimi, akademik alanı da yakından ilgilendiren bir konumdadır. Yapılan bu çalışma da, asenkron motorların veriminde büyük etkiye sahip olan rotor oluk uzunluklarının optimizasyonu üzerine yapılmıştır. Çalışmada analizler sonlu elemanlar programı kullanılarak yapılmıştır. Çalışma için öncelikle bir denek model oluşturulmuş ve 2-D SEY(Sonlu Elemanlar Yöntemi) kullanılarak, deney-gözlem metoduyla verimlilik optimizasyonu çalışması yapılmıştır. Makinada rotor oluk tipi olarak seçilen modelde optimal verim elde edilmiştir. Bu oluk tipinin uzunluk parametreleri olan hs0, hs1 ve hs2 üzerine yapılan bu çalışmada 3 farklı optimal rotor uzunluk değerleri bulunmuştur. Bu değerlerin her birinde başlangıca göre yaklaşık %0,6’nın üzerinde verim artışı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Asenkron Motor, Optimizasyon, Rotor Oluk Yapısı, Oluk Uzunluğu, Verim

Kaynakça

• Yavuz, İ.; Minaz, M.R.; Kuncan M., 1, 1 kw’lık İndüksiyon Motorun Oluk Sayısının Verime ve Torka Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Analizi. IETS’18 Int. Eng. Technol. Symp., Batman: 208AD, p. 555–60.
• Kutuphane T., 3 Fazlı Asenkron Motorlarda Arızalar ve Verime 2020. https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/3-fazl-asenkron-motorlarda-arzalar-ve-verime-etkileri/4133#ad-image-0S
• Yenipınar B,; Yılmaz C,; Sönmez Y., Işık MF., Asenkron Motorlarda Rotor Oluğunun Farklı Optimizasyon Yöntemleri ile Optimizasyonunun Gerçekleştirilmesi ve Performansa Etkilerinin İncelenmesi. J Polytech 2017;0900:1–6. doi:10.2339/politeknik.372682.
• Erdemir, V., Üç Fazlı Asenkron Motorlan 2020:1–34. http://tbmyoelektrik.klu.edu.tr/dosyalar/birimler/tbmyoelektrik/dosyalar/dosya_ve_belgeler/2.hafta_uc_fazli_asenkron_motor_calisma_prensibi.pdf.
• Yetgin, A.G., Tezcan M.M., Rotor Oluk Genı̇şlı̇ğı̇ ve Rotor Oluk Yükseklı̇ğı̇ Oraninin Sı̇ncap Kafeslı̇ Asenkron Motor Performansin Etkı̇lerı̇. Mühendislik Bilim ve Tasarım Derg 2019;7:60–4. doi:10.21923/jesd.448187.
• Barbour A.; Thomson W.T., Finite element study of rotor slot designs with respect to current monitoring for detecting static airgap eccentricity in squirrel - cage induction motors. Conf. Rec. - IAS Annu. Meet. (IEEE Ind. Appl. Soc., vol. 1, 1997, p. 112–9. doi:10.1109/ias.1997.643016.
• Feyzi M.R.; Kalankesh, H.V., Optimization of induction motor design by using the finite element method. Can. Conf. Electr. Comput. Eng., vol. 2, 2001, p. 845–50. doi:10.1109/CCECE.2001.933551.
• Ünlükaya, E.; Yetgin A.G.; Çanakoğlu, A.İ.; Turan, M., Rotor Oluk Şekillerinin Asenkron Motor Performansına Etkileri. Eleco 2014 Elektr. – Elektron. – Bilgi. ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, 2014, p. 27–9.
• Yetgin, A.G.; Durmuş, B., Analysis of the Effect of Rotor Slot Type on Torque Ripple in Induction Motors by Finite Element Method 2020;2020:536–42.
• Mühendisli, M., Fakültesi M. Rotor Oluk Geometrisinin Asenkron Motor Performansına Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle øncelenmesi Analysis of the Rotor Bar Geometry ’ s Effect on the Induction Motor Performance with Finite Element Method. Natl. Conf. Electr. Electron. Comput. Eng., IEEE; 2010, p. 320–4.
• Çetin E.; Daldaban, F., Eksenel Akılı Motorlarda Oluk Açıklıklarındaki Hatanın Moment Üzerine Etkisi. El-Cezeri Fen ve Mühendislik Derg 2017;4:374–81. doi:10.31202/ecjse.310221.
• Çetin E.; Daldaban, F., Yüzey Mıknatıslı Eksenel Akılı Motorlarda Rotor Mıknatıslarına Adım Ve Kayma Uygulanarak Moment Dalgalanmasının Azaltılması. El-Cezeri Fen ve Mühendislik Derg 2018;5:56–64. doi:10.31202/ecjse.345470.
• Kayabaşı E.S; Topçu, E., Endüstriyel Uygulamalarda Kullanılan Minyatür Fırçasız DA Motorların Tasarım Parametrelerinin Motor Performansına Etkisinin İncelenmesi. El-Cezeri Fen ve Mühendislik Derg 2019;2019:236–50. doi:10.31202/ecjse.474067.
• İmre M., Asenkron motorlarda sargı yapısının motor performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi. 2019.
• Terzioğlu H., Ağaçayak AC, Yalçın G, Neşeli S. Asenkron Motorun Çalışma Parametrelerinin SCADA ile İzlenmesinin Tasarımı. Eur J Sci Technol 2019:418–27. doi:10.31590/ejosat.638378.
• Minaz, M.R., Araştırma Makalesi / Research Article Fırçasız DC Motorunun Eksen Kaçıklığı ve Kırık Mıknatıs Arızalarının Tespitinin Bilgisayar Benzetimi ile Yapılması Broken Rotor Magnet and Eccentricity Faults Detection of Brushless DC Motor Simulation Model 2020;9:846–61.
• Deveci, H., 3 Fazlı Kafes Rotorlu Asenkron Makine Tasarımı. 2016.
• Lee, Ha Jeong, Sang Hyeon Im, and Gwan Soo Park. "Shape Design of a Rotor Bar for Improving Starting Torque and Running Efficiency in Squirrel Cage Induction Motor." 21st International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields (Compumag 2017). Vol. 1. 2017.
• Lee, Gyeorye, Seungjae Min, and Jung-Pyo Hong. "Optimal shape design of rotor slot in squirrel-cage induction motor considering torque characteristics." IEEE Transactions on Magnetics 49.5 (2013): 2197-2200.
• Yetgin, Asım Gökhan. "Asenkron motor mil çapının motor performansına etkisi." (2017).
• Sousa, Gilberto CD, Bimal K. Bose, and John G. Cleland. "Fuzzy logic based on-line efficiency optimization control of an indirect vector-controlled induction motor drive." IEEE Transactions on Industrial Electronics 42.2 (1995): 192-198.
• Önal, Yasemin, and Metin Kesler. "ASENKRON MOTORUN BOŞTA ÇALIŞMA VERİMİNİN ARTTIRILMASI VE DSP TABANLI UYGULAMASI."
• İmre, Murat. Asenkron motorlarda sargı yapısının motor performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi. MS thesis. Kütahya Dumlupınar Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019.