1. Elektrik Motorlarına Giriş
Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir cihazdır. Dönen bir manyetik alan oluşturmak ve bu alanı rotor (örneğin, kapalı alüminyum çerçeveli sincap kafesli bir rotor) üzerinde etki ettirerek manyetoelektrik dönme torku oluşturmak için enerjili bir bobin (yani stator sargısı) kullanır.
Elektrik motorları, kullanılan farklı güç kaynaklarına göre doğru akım (DC) motorları ve alternatif akım (AC) motorları olarak ikiye ayrılır. Güç sistemindeki motorların çoğu, senkron motorlar veya asenkron motorlar (motorun stator manyetik alan hızı, rotor dönüş hızıyla senkronize hızda çalışmaz) olabilen AC motorlardır.
Bir elektrik motoru esas olarak bir stator ve bir rotordan oluşur ve manyetik alanda enerjili tele etki eden kuvvetin yönü, akımın yönü ve manyetik indüksiyon çizgisinin yönü (manyetik alan yönü) ile ilişkilidir. Elektrik motorunun çalışma prensibi, manyetik alanın akıma etki eden kuvvet üzerindeki etkisidir ve bu etki motorun dönmesine neden olur.
2. Elektrik motorlarının sınıflandırılması
① Çalışma güç kaynağına göre sınıflandırma
Elektrik motorlarının farklı çalışma güç kaynaklarına göre, doğru akım (DC) motorları ve alternatif akım (AC) motorları olarak sınıflandırılabilirler. AC motorlar da tek fazlı motorlar ve üç fazlı motorlar olarak ikiye ayrılır.
② Yapı ve çalışma prensibine göre sınıflandırma
Elektrik motorları, yapılarına ve çalışma prensiplerine göre doğru akım motorları, asenkron motorlar ve senkron motorlar olarak sınıflandırılabilir. Senkron motorlar ayrıca kalıcı mıknatıslı senkron motorlar, relüktans senkron motorlar ve histerezis senkron motorlar olarak da sınıflandırılabilir. Asenkron motorlar ise indüksiyon motorları ve AC komütatörlü motorlar olarak ayrılabilir. İndüksiyon motorları ayrıca üç fazlı asenkron motorlar ve gölgeli kutuplu asenkron motorlar olarak alt gruplara ayrılır. AC komütatörlü motorlar da tek fazlı seri uyarmalı motorlar, AC-DC çift amaçlı motorlar ve itici motorlar olarak sınıflandırılır.
③ Başlangıç ve çalışma moduna göre sınıflandırılmıştır
Elektrik motorları, çalıştırma ve çalışma şekillerine göre kondansatörle başlatılan tek fazlı asenkron motorlar, kondansatörle çalışan tek fazlı asenkron motorlar, kondansatörle başlatılan tek fazlı asenkron motorlar ve bölünmüş fazlı tek fazlı asenkron motorlar olmak üzere dört gruba ayrılabilir.
④ Amaca göre sınıflandırma
Elektrik motorları, kullanım amaçlarına göre tahrik motorları ve kontrol motorları olmak üzere ikiye ayrılabilir.
Tahrik amaçlı elektrik motorları, elektrikli el aletleri (delme, parlatma, zımparalama, kanal açma, kesme ve genişletme aletleri dahil), ev aletleri için elektrik motorları (çamaşır makineleri, elektrikli vantilatörler, buzdolapları, klimalar, kayıt cihazları, video kayıt cihazları, DVD oynatıcılar, elektrikli süpürgeler, kameralar, elektrikli üfleyiciler, elektrikli tıraş makineleri vb.) ve diğer genel küçük mekanik ekipmanlar (çeşitli küçük takım tezgahları, küçük makineler, tıbbi ekipmanlar, elektronik aletler vb.) olmak üzere alt kategorilere ayrılır.
Kontrol motorları ise step motorlar ve servo motorlar olmak üzere ikiye ayrılır.
⑤ Rotor yapısına göre sınıflandırma
Rotorun yapısına göre elektrik motorları, kafesli indüksiyon motorları (eskiden sincap kafesli asenkron motorlar olarak biliniyordu) ve sargılı rotorlu indüksiyon motorları (eskiden sargılı asenkron motorlar olarak biliniyordu) olmak üzere ikiye ayrılabilir.
⑥ Çalışma hızına göre sınıflandırılmıştır
Elektrik motorları, çalışma hızlarına göre yüksek hızlı motorlar, düşük hızlı motorlar, sabit hızlı motorlar ve değişken hızlı motorlar olmak üzere dört kategoriye ayrılabilir.
⑦ Koruyucu forma göre sınıflandırma
a. Açık tip (örneğin IP11, IP22).
Gerekli destek yapısı dışında, motorun dönen ve hareketli parçaları için özel bir koruma bulunmamaktadır.
b. Kapalı tip (örneğin IP44, IP54).
Motor gövdesi içindeki dönen ve hareketli parçaların, kazara teması önlemek için gerekli mekanik korumaya ihtiyacı vardır, ancak bu durum havalandırmayı önemli ölçüde engellemez. Koruyucu motorlar, farklı havalandırma ve koruma yapılarına göre aşağıdaki tiplere ayrılır.
ⓐ Fileli kapak tipi.
Motorun havalandırma açıklıkları, motorun dönen ve hareketli parçalarının dış cisimlerle temasını önlemek için delikli kaplamalarla kapatılmıştır.
ⓑ Suya dayanıklı.
Motor havalandırma deliğinin yapısı, dikey olarak düşen sıvıların veya katı maddelerin doğrudan motorun içine girmesini önleyebilir.
ⓒ Su sıçramalarına karşı dayanıklı.
Motor havalandırma deliğinin yapısı, sıvıların veya katı maddelerin 100°'lik dikey açı aralığında herhangi bir yönden motorun içine girmesini engelleyebilir.
ⓓ Kapalı.
Motor gövdesinin yapısı, gövdenin içinde ve dışında havanın serbestçe değiş tokuşunu engelleyebilir, ancak tam bir sızdırmazlık gerektirmez.
ⓔ Su geçirmez.
Motor gövdesinin yapısı, belirli bir basınca sahip suyun motorun içine girmesini engelleyebilir.
ⓕ Su geçirmez.
Motor suya batırıldığında, motor gövdesinin yapısı suyun motorun içine girmesini engeller.
ⓖ Dalış stili.
Elektrik motoru, belirtilen su basıncı altında uzun süre su içinde çalışabilir.
ⓗ Patlamaya dayanıklı.
Motor gövdesinin yapısı, motor içindeki gaz patlamasının motorun dışına iletilmesini ve motor dışındaki yanıcı gazın patlamasına neden olmasını önleyecek kadar yeterlidir. Resmi hesap “Makine Mühendisliği Literatürü”, mühendislerin gaz istasyonu!
⑧ Havalandırma ve soğutma yöntemlerine göre sınıflandırılmıştır
a. Kendiliğinden soğutma.
Elektrik motorları soğutma için yalnızca yüzey radyasyonuna ve doğal hava akışına güvenir.
b. Kendinden soğutmalı fan.
Elektrik motoru, motorun yüzeyini veya içini soğutmak için soğutma havası sağlayan bir fan tarafından tahrik edilir.
c. O, vantilatörle soğuttu.
Soğutma havası sağlayan fan, elektrik motorunun kendisi tarafından tahrik edilmez, bağımsız olarak tahrik edilir.
d. Boru hattı havalandırma tipi.
Soğutma havası doğrudan motorun dışından veya içinden verilmez veya dışarı atılmaz, bunun yerine boru hatları aracılığıyla motora verilir veya motordan dışarı atılır. Boru hattı havalandırması için kullanılan fanlar, kendinden soğutmalı veya başka bir fanla soğutmalı olabilir.
e. Sıvı soğutma.
Elektrik motorları sıvı ile soğutulur.
f. Kapalı devre gaz soğutma.
Motorun soğutulması için kullanılan soğutma sıvısı, motor ve soğutucuyu içeren kapalı bir devrededir. Soğutma sıvısı, motordan geçerken ısıyı emer ve soğutucudan geçerken ısıyı salar.
g. Yüzey soğutma ve iç soğutma.
Motor iletkeninin içinden geçmeyen soğutma ortamına yüzey soğutma, motor iletkeninin içinden geçen soğutma ortamına ise iç soğutma denir.
⑨ Kurulum yapısı biçimine göre sınıflandırma
Elektrik motorlarının montaj şekli genellikle kodlarla gösterilir.
Kod, uluslararası kurulum anlamına gelen IM kısaltmasıyla temsil edilir.
IM'deki ilk harf kurulum tipi kodunu temsil eder; B yatay kurulumu, V ise dikey kurulumu temsil eder.
İkinci rakam, Arap rakamlarıyla gösterilen özellik kodunu temsil eder.
⑩ Yalıtım seviyesine göre sınıflandırma
A seviyesi, E seviyesi, B seviyesi, F seviyesi, H seviyesi, C seviyesi. Motorların izolasyon seviyesi sınıflandırması aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
⑪ Çalışma saatlerine göre sınıflandırılmıştır
Sürekli, aralıklı ve kısa süreli çalışma sistemi.
Sürekli Çalışma Sistemi (SI). Motor, isim plakasında belirtilen nominal değer altında uzun süreli çalışmayı sağlar.
Kısa süreli çalışma saatleri (S2). Motor, yalnızca isim plakasında belirtilen nominal değerin altında sınırlı bir süre boyunca çalışabilir. Kısa süreli çalışma için dört farklı süre standardı vardır: 10 dakika, 30 dakika, 60 dakika ve 90 dakika.
Aralıklı çalışma sistemi (S3). Motor, yalnızca isim plakasında belirtilen nominal değerin altında, döngü başına 10 dakikalık bir yüzde olarak ifade edilen aralıklı ve periyodik olarak kullanılabilir. Örneğin, FC=%25; Bunlar arasında S4 ila S10, farklı koşullar altında çalışan çeşitli aralıklı çalışma sistemlerine aittir.
9.2.3 Elektrik motorlarının sık görülen arızaları
Elektrik motorları uzun süreli çalışma sırasında sıklıkla çeşitli arızalarla karşılaşır.
Konnektör ile redüktör arasındaki tork iletimi büyük olduğunda, flanş yüzeyindeki bağlantı deliğinde ciddi aşınma meydana gelir, bu da bağlantının uyum boşluğunu artırır ve kararsız tork iletimine yol açar; motor şaft yatağının hasar görmesi sonucu yatak pozisyonunda aşınma; şaft başları ve kama yuvaları arasında aşınma vb. Bu tür sorunlar ortaya çıktıktan sonra, geleneksel yöntemler esas olarak kaynak veya fırça kaplama sonrası işleme ile onarıma odaklanır, ancak her ikisinin de belirli dezavantajları vardır.
Yüksek sıcaklıkta kaynakla yapılan onarımın yarattığı termal gerilim tamamen ortadan kaldırılamaz ve bu da bükülme veya kırılmaya yol açabilir; ancak fırça kaplama, kaplama kalınlığıyla sınırlıdır ve soyulmaya eğilimlidir; her iki yöntem de metalin metal ile onarımını kullandığından "sertten serte" ilişkisini değiştiremez. Çeşitli kuvvetlerin birleşik etkisi altında, yine de aşınmaya neden olacaktır.
Günümüz Batı ülkelerinde bu sorunları gidermek için sıklıkla polimer kompozit malzemeler onarım yöntemi olarak kullanılmaktadır. Polimer malzemelerin onarımda kullanılması kaynak termal gerilimini etkilemez ve onarım kalınlığı sınırlı değildir. Aynı zamanda, üründeki metal malzemeler ekipmanın darbe ve titreşimini emme esnekliğine sahip olmadığından, yeniden aşınma olasılığını önler ve ekipman bileşenlerinin hizmet ömrünü uzatarak işletmeler için önemli ölçüde arıza süresi tasarrufu sağlar ve büyük ekonomik değer yaratır.
(1) Arıza olgusu: Bağlantı yapıldıktan sonra motor çalıştırılamıyor.
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Stator sargısı kablolama hatası – kablolamayı kontrol edin ve hatayı düzeltin.
② Stator sargısında açık devre, kısa devre topraklaması, sargılı rotorlu motor sargısında açık devre – arıza noktasını belirleyin ve giderin.
③ Aşırı yük veya sıkışmış şanzıman – şanzımanı ve yükü kontrol edin.
④ Sargılı rotorlu motorun rotor devresinde açık devre (fırça ile kayma halkası arasında zayıf temas, reostada açık devre, kabloda zayıf temas vb.) – açık devre noktasını tespit edin ve onarın.
⑤ Güç kaynağı voltajı çok düşük – nedenini kontrol edin ve giderin.
⑥ Güç kaynağı faz kaybı – devreyi kontrol edin ve üç fazı yeniden sağlayın.
(2) Arıza olgusu: Motor sıcaklığının çok yükselmesi veya duman çıkması
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Aşırı yüklenmiş veya çok sık çalıştırılmış – yükü azaltın ve çalıştırma sayısını düşürün.
② Çalışma sırasında faz kaybı – devreyi kontrol edin ve üç fazı yeniden sağlayın.
③ Stator sargısı kablolama hatası – kablolamayı kontrol edin ve düzeltin.
④ Stator sargısı topraklanmış ve sargılar veya fazlar arasında kısa devre var – topraklama veya kısa devre yerini tespit edin ve onarın.
⑤ Kafes rotor sargısı kırılmış – rotoru değiştirin.
⑥ Sargılı rotor sargısının faz çalışmasının eksik olması – arıza noktasını belirleyin ve onarın.
⑦ Stator ve rotor arasında sürtünme – Yatakları ve rotoru deformasyon açısından kontrol edin, onarın veya değiştirin.
⑧ Yetersiz havalandırma – havalandırmanın engellenmemiş olup olmadığını kontrol edin.
⑨ Voltaj çok yüksek veya çok düşük – Sebebini kontrol edin ve ortadan kaldırın.
(3) Arıza olgusu: Aşırı motor titreşimi
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Dengesiz rotor – dengeleme.
② Dengesiz kasnak veya bükülmüş şaft uzantısı – kontrol edin ve düzeltin.
③ Motor, yük ekseniyle hizalanmamış – ünitenin eksenini kontrol edin ve ayarlayın.
④ Motorun yanlış montajı – montaj ve temel vidalarını kontrol edin.
⑤ Ani aşırı yüklenme – yükü azaltın.
(4) Arıza olgusu: Çalışma sırasında anormal ses
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Stator ve rotor arasındaki sürtünme – Yatakları ve rotoru deformasyon açısından kontrol edin, onarın veya değiştirin.
② Hasarlı veya yetersiz yağlanmış rulmanlar – rulmanları değiştirin ve temizleyin.
③ Motor faz kaybı çalışması – açık devre noktasını kontrol edin ve onarın.
④ Bıçak gövdesiyle çarpışma – arızaları kontrol edin ve giderin.
(5) Arıza olgusu: Yük altındayken motorun hızı çok düşük.
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Güç kaynağı voltajı çok düşük – güç kaynağı voltajını kontrol edin.
② Aşırı yük – yükü kontrol edin.
③ Kafes rotor sargısı kırıldı – rotoru değiştirin.
④ Rotor sargı tel grubunun bir fazının zayıf veya kopuk teması – fırça basıncını, fırça ile kayma halkası arasındaki teması ve rotor sargısını kontrol edin.
(6) Arıza olgusu: Motor gövdesi canlı
Sebepler ve çözüm yöntemleri aşağıdaki gibidir.
① Zayıf topraklama veya yüksek topraklama direnci – Zayıf topraklama arızalarını gidermek için topraklama kablosunu yönetmeliklere uygun şekilde bağlayın.
② Sargılar nemli – kurutma işlemine tabi tutulmalıdır.
③ Yalıtım hasarı, kablo çarpışması – Yalıtımı onarmak için daldırma boyası kullanın, kabloları yeniden bağlayın. 9.2.4 Motor çalıştırma prosedürleri
① Sökme işleminden önce, motor yüzeyindeki tozu basınçlı hava ile üfleyerek temizleyin.
② Motor sökme işleminin yapılacağı çalışma yerini seçin ve çalışma ortamını temizleyin.
③ Elektrik motorlarının yapısal özelliklerine ve bakım teknik gereksinimlerine aşina olmak.
④ Sökme işlemi için gerekli aletleri (özel aletler dahil) ve ekipmanları hazırlayın.
⑤ Motorun çalışmasındaki kusurları daha iyi anlamak için, koşullar izin veriyorsa, sökme işleminden önce bir muayene testi yapılabilir. Bu amaçla, motor yük altında test edilir ve motorun her bir parçasının sıcaklığı, sesi, titreşimi ve diğer koşulları ayrıntılı olarak kontrol edilir. Gerilim, akım, hız vb. de test edilir. Daha sonra, yük bağlantısı kesilir ve yüksüz akım ve yüksüz kayıp ölçülerek ayrı bir yüksüz muayene testi yapılır ve kayıt altına alınır. Resmi hesap “Makine Mühendisliği Literatürü”, mühendislerin benzin istasyonu!
⑥ Güç kaynağını kesin, motorun dış kablolarını çıkarın ve kayıtları tutun.
⑦ Motorun izolasyon direncini test etmek için uygun bir gerilim ölçer seçin. Son bakım sırasında ölçülen izolasyon direnci değerlerini karşılaştırarak izolasyon değişim trendini ve motorun izolasyon durumunu belirlemek için, farklı sıcaklıklarda ölçülen izolasyon direnci değerleri aynı sıcaklığa, genellikle 75 ℃'ye dönüştürülmelidir.
⑧ Emilim oranı K'yı test edin. Emilim oranı K>1,33 olduğunda, motor yalıtımının nemden etkilenmediği veya nem derecesinin şiddetli olmadığı anlamına gelir. Önceki verilerle karşılaştırmak için, herhangi bir sıcaklıkta ölçülen emilim oranını aynı sıcaklığa dönüştürmek de gereklidir.
9.2.5 Elektrik motorlarının bakımı ve onarımı
Motor çalışırken veya arızalandığında, motorun güvenli çalışmasını sağlamak için arızaları zamanında önlemek ve gidermek için dört yöntem vardır: bakmak, dinlemek, koklamak ve dokunmak.
(1) Bak
Motorun çalışması sırasında, özellikle aşağıdaki durumlarda kendini gösteren herhangi bir anormallik olup olmadığını gözlemleyin.
① Stator sargısında kısa devre olduğunda motordan duman çıkabilir.
② Motor aşırı yüklendiğinde veya faz dışı çalıştığında, hız yavaşlayacak ve şiddetli bir "uğultu" sesi duyulacaktır.
③ Motor normal çalışırken aniden durduğunda, gevşek bağlantı noktalarında kıvılcımlar çıkabilir; bu durum sigortanın atması veya bir parçanın sıkışması fenomeni olarak değerlendirilebilir.
④ Motor şiddetli bir şekilde titriyorsa, bunun nedeni iletim cihazının sıkışması, motorun yetersiz sabitlenmesi, temel cıvatalarının gevşemesi vb. olabilir.
⑤ Motorun iç kontaklarında ve bağlantı noktalarında renk değişimi, yanık izleri ve duman lekeleri varsa, bu durum yerel aşırı ısınma, iletken bağlantılarında zayıf temas veya yanmış sargılar olabileceğini gösterir.
(2) Dinleyin
Motor normal çalışma sırasında herhangi bir gürültü veya özel ses olmaksızın, düzgün ve hafif bir "vızıltı" sesi çıkarmalıdır. Elektromanyetik gürültü, rulman gürültüsü, havalandırma gürültüsü, mekanik sürtünme gürültüsü vb. dahil olmak üzere çok fazla gürültü çıkarsa, bu bir arızanın öncüsü veya belirtisi olabilir.
① Elektromanyetik gürültü söz konusu olduğunda, motor yüksek ve gürültülü bir ses çıkarıyorsa, bunun birkaç nedeni olabilir.
a. Stator ve rotor arasındaki hava boşluğu eşit değildir ve ses, yüksek ve düşük sesler arasındaki aynı zaman aralığıyla yüksekten düşüğe doğru dalgalanır. Bu durum, yatak aşınmasından kaynaklanır ve stator ile rotorun eşmerkezli olmamasına yol açar.
b. Üç fazlı akım dengesizdir. Bu, yanlış topraklama, kısa devre veya üç fazlı sargının zayıf temasından kaynaklanır. Ses çok boğuksa, motorun aşırı yüklendiğini veya faz dışı çalıştığını gösterir.
c. Gevşek demir çekirdek. Çalışma sırasında motorun titreşimi, demir çekirdeğin sabitleme cıvatalarının gevşemesine, demir çekirdeğin silikon çelik levhasının gevşemesine ve gürültü çıkarmasına neden olur.
② Rulman gürültüsü için, motor çalışması sırasında sık sık kontrol edilmelidir. Kontrol yöntemi, tornavidanın bir ucunu rulmanın montaj alanına bastırmak ve diğer ucunu kulağa yaklaştırarak rulmanın çalışma sesini dinlemektir. Rulman normal çalışıyorsa, sesi sürekli ve küçük bir "hışırtı" sesi olacak, yükseklik dalgalanması veya metal sürtünme sesi olmayacaktır. Aşağıdaki sesler meydana gelirse, anormal kabul edilir.
a. Rulman çalışırken "gıcırtı" sesi duyulur; bu, genellikle rulmanda yağ eksikliğinden kaynaklanan metal sürtünme sesidir. Rulman sökülmeli ve uygun miktarda yağlayıcı gres ile yağlanmalıdır.
b. Eğer "gıcırtı" sesi duyuluyorsa, bu genellikle yağlama yağının kuruması veya yağ eksikliğinden kaynaklanan, topun dönmesiyle oluşan sestir. Uygun miktarda yağ eklenebilir.
c. Eğer “tıkırdama” veya “çatırdama” sesi duyuluyorsa, bu ses rulmandaki bilyenin düzensiz hareketinden kaynaklanır ve rulmandaki bilyenin hasar görmesi veya motorun uzun süreli kullanımı ve yağlama gresinin kuruması nedeniyle oluşur.
③ İletim mekanizması ve tahrik mekanizması dalgalanan değil de sürekli sesler çıkarıyorsa, aşağıdaki şekillerde ele alınabilirler.
a. Periyodik "patlama" sesleri, kayış bağlantılarının düzensiz olmasından kaynaklanır.
b. Periyodik "vurma" sesi, miller arasındaki gevşek bağlantı veya kasnaktan, ayrıca aşınmış kamalardan veya kama yuvalarından kaynaklanır.
c. Düzensiz çarpışma sesi, rüzgar kanatlarının fan kapağına çarpmasından kaynaklanır.
(3) Koku
Motorun kokusuna bakılarak arızalar tespit edilebilir ve önlenebilir. Özel bir boya kokusu alınırsa, motorun iç sıcaklığının çok yüksek olduğu anlamına gelir; güçlü bir yanık veya kavrulmuş koku alınırsa, yalıtım tabakasının bozulmasından veya sargının yanmasından kaynaklanabilir.
(4) Dokun
Motorun bazı parçalarının sıcaklığına dokunarak da arızanın nedenini belirleyebilirsiniz. Güvenliği sağlamak için, motor gövdesinin ve yataklarının çevresindeki parçalara dokunurken elinizin tersini kullanmalısınız. Sıcaklık anormallikleri tespit edilirse, bunun birkaç nedeni olabilir.
① Yetersiz havalandırma. Örneğin, fanın yerinden çıkması, havalandırma kanallarının tıkanması vb.
② Aşırı yüklenme. Stator sargısında aşırı akıma ve aşırı ısınmaya neden olur.
③ Stator sargıları arasında kısa devre veya üç fazlı akım dengesizliği.
④ Sık sık kalkış veya frenleme.
⑤ Yatak çevresindeki sıcaklık çok yüksekse, bu durum yatağın hasar görmesinden veya yağsız kalmasından kaynaklanabilir.
Yayın tarihi: 06.10.2023
