Asenkron motorlar (ASM) alternatif akımla çalışan elektrik motorlarıdır. Yapıları diğer elektrik motorlarına göre daha basit ve verimlidir. Satın alma ve bakım maliyetlerinin düşük olması ve verimliliği bu motorların endüstride çok tercih edilen motorlar olmasını sağlar.
Asenkron Motorların Yapısı
Asenkron motorların parçaları sabit ve hareketli olmak üzere iki ayrı grupta incelenebilir.
Sabit Parçalar
Gövde: Alüminyum alaşımlı metallerden tek parça olarak üretilir. Temas yüzeyini artırmak için üzerine birbirlerine paralel soğutma kanalları açılır. Gövde üzerinde klemens kutusu ve ayaklar bulunur. Büyük ve güçlü olan motorların vinçle taşınmasını kolaylaştırmak için bir taşıma halkası bulunabilir.
Stator: Gövde içerisine yerleştirilen nüveye stator adı verilir. Stator nüvesi motorun verimini artırmak için 0,3-0,5 mm kalınlığında birer tarafı yalıtılmış sacların üst üste yerleştirilmesi ile oluşturulur. Stator üzerinde oluşturulan oyuklar içerisine stator sargıları yerleştirilir.
Stator sargıları: Stator üzerindeki manyetik alanı oluşturan sargılardır. Sargıların yerleştirilme şekli değiştirilerek manyetik alanın kutup sayısı değiştirilebilir. Kutup sayısının değiştirilmesi ile motorun devir sayısı belirlenir. Statorda oluşan manyetik alan sargılara uygulanan gerilimlerin aralarındaki faz farkına ve zamanla değişimine bağlı olarak sürekli olarak yer değiştirir. Bu yer değiştirme dairesel olduğu için statorda oluşan manyetik alana, döner manyetik alan adı verilir. Statorda oluşan manyetik alanın devir sayısına senkron devir denir
Stator sargılarının yerleştirilmesi
Kapaklar ve yataklar: Kapaklar gövdenin açık olan her iki tarafına monte edilir. Kapak üzerinde bulunan yatakların içerisine mil üzerinde bulunan rulmanlar yerleştirilir. Kapaklar ve rulmanlar yardımıyla milin motorun merkezinde askıya alınarak rahatça dönmesi sağlanır.
Hareketli Parçalar
Mil: Motor mili tek parça mekanik olarak yüksek dayanımlı çelik alaşım malzemeden üretilir. Mekanik enerjinin elde edildiği kısımdır. Üzerine rotor, rulmanlar, kasnak dişli monte edilir.
Rotor: Mil üzerine yerleştirilen nüveye rotor adı verilir. Rotor nüvesi motorun verimini artırmak için 0,3-0,5 mm kalınlığında birer tarafı yalıtılmış sacların üst üste yerleştirilmesi ile oluşturulur. Rotor üzerinde oluşturulan oyuklar içerisine rotor sargıları yerleştirilir. Rotor sargıları genellikle kısa devre çubuklarından oluşur . Bu motorlara sincap kafesli ya da kısa devre çubuklu motor adı verilir.
Rotor, rotor sargılarının yerleştirilmesi, rotor ve milin birleştirilmesi
Yüksek kalkınma momenti istenen motorların rotor sargıları bakır iletkenlerle sarılarak sargı uçları bilezik ve fırça sistemi ile dış devreye aktarılır. Bu tip motorlara rotoru sargılı ya da bilezikli asenkron motor denir.
Sargılı motor
Rulmanlar: Hareketli kısımlar, milin üzerine yerleştirilen rulmanlar sayesinde dairesel hareket yapar. Rulmanın dış çeperi kapak üzerinde bulanan yatak içerisine oturur. İç çeperi ise mil üzerine sıkıca geçer. Rulmanlar ve yataklarla motor mili iki noktadan askıya alınarak rahatça dönmesi sağlanır.
Birçok asenkron motorda motorun soğumasını sağlamak için bu parçalara ek olarak soğutma fanı ve fan koruma kapağı bulunur. Aşağıdaki görsel de hareketli ve sabit parçaların montaj aşamaları ve tüm parçaların birleştirilerek asenkron motorun oluşturulması görülmektedir.
Hareketli ve sabit parçalar ile fan ve koruma kapağının birleştirilmesi
3 Fazlı Asenkron Motorun Çalışması
Statorda oluşan döner manyetik alanın rotor nüvesini kesmesi ile rotor sargılarında gerilim oluşur. Oluşan gerilim rotor sargılarında akım dolaşmasına ve manyetik alan oluşmasına neden olur. Bu iki manyetik alanın etkileşimi sonucu rotor ve mil döner. Rotorun devir sayısı senkron devirden bir miktar geridedir. Aradaki bu fark kayma olarak isimlendirilir. Motor milindeki yük arttıkça kaymada artar. Devir sayısındaki kayma nedeniyle bu motorlara asenkron motor adı verilir.
Üç fazlı asenkron motorlar ile bir fazlı asenkron motorların yapısı, stator sargılarının sayısı ve yerleşimi dışında aynıdır. Üç fazlı asenkron motorlarda her faz için bir sargı olmak üzere üç ayrı sargı bulunur. Sargılar statora birbirlerine simetrik ve homojen olarak yerleştirilir.
Bir Fazlı Asenkron Motorun Çalışması
Bir fazlı asenkron motorlarda ise ana sargı ve yardımcı sargı olarak adlandırılan iki sargı bulunur. Mekanik gücü üretecek manyetik alanı ana sargı oluşturur. Bir fazla beslenen stator sargılarında döner manyetik alan oluşturulamaz. Bu nedenle yardımcı sargı ve ona seri olarak bağlanan kondansatör yardımıyla sanal olarak ikinci faza ait bir sargı oluşturulmuş olur. Böylece ana sargı ve yardımcı sargıdan oluşan iki fazlı döner manyetik alan oluşturulur. İlk kalkınma anından sonra yardımcı sargının manyetik alanı ana sargının manyetik alanını zayıflatır. Bu nedenle yardımcı sargı ilk kalkınma anından sonra genellikle devreden çıkarılır. Yardımcı sargıyı devreden çıkarmak için motor mili üzerine bağlanan merkezkaç anahtarlarından yararlanılır. Dolayısıyla bir fazlı asenkron motorlarda mil üzerine monte edilmiş merkezkaç anahtarı bulunabilir. Ancak merkezkaç anahtarının uçları klemense çıkarılmaz.
Yardımcı sargıyla birlikte ona seri bağlı olan kondansatörde devreden çıkar. Sadece kalkınma anında devrede olan bu kondansatöre ilk hareket kondansatörü ya da kalkış kondansatörü adı verilir.
Bazı bir fazlı asenkron motorlarda gürültü seviyesini azaltmak için sürekli devrede kalan ikinci
bir kondansatör bulunur. Bu kondansatöre daimi kondansatör adı verilir.
Monofaze ASM parçaları