Bir Fazlı Asenkron Motorlarda Yeni Yol Verme Mekanizması Yaklaşımı

Abstract

Bu çalışmada, bir fazlı asenkron motorlarda günümüzde kullanılan mekanik veya elektromekanik sistemler ve mekanizmalar yerine kullanılabilecek “elektronik röle”ve “elektronik röleli bir fazlı asenkron motor” simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bir fazlı asenkron motorlar yapıları gereğince yol verme için yardımcı sargı ve/veya bu yardımcı sargıya seri bağlı kondansatör bulundurmaları gerekmektedir. Yol verme anından sonra devredeki kondansatörlerin, yardımcı sargı üzerinde ilave bir güç kaybı olarak yer almamaları için devre dışı bırakılmaları gerekmektedir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan merkezkaç anahtar mekanizmalarının sakıncalarını ortadan kaldıracak elektronik röleli bir fazlı asenkron motor bu tezin konusu olmuştur. Bu nedenle öncelikli olarak bir fazlı asenkron motorlar, yol verme yöntemlerine göre sınıflandırılmıştır. Bir fazlı asenkron motorun matematiksel modeli elde edilerek simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Matematiksel modellemede birbirine dik iki eksen (d-q) takımı kullanılmıştır. Merkezkaç anahtar mekanizmalı bir fazlı asenkron motorun, daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun ve elektronik röleli bir fazlı asenkron motorun simülasyon çalışmaları verilmiştir. Tüm bu simülasyon çalışmaları laboratuar ortamında gerçekleştirmiş motor test sonuçları ile mukayese edilmiştir. Tüm çalışmalar göz önünde bulundurularak, elektronik rölenin işlevselliği ve avantajları ortaya koyulmuştur. Tez çalışması neticesinde oraya çıkan verilerden yola çıkarak bir adet elektronik röleli bir fazlı asenkron motor prototipi de ortaya çıkarılmıştır.

Single phase induction motors are widely used in industry as well as households. The single phase induction motors are very popular because of combination of its relatively low cost, robust construction, compact size, reliability and minimal servicing and maintenance requirement. But the single phase motor is not self-starting. Hence, the single phase induction motor is required to have a starting mechanism that can provide the starting kick for the motor to rotate. The starting mechanism of the single-phase induction motor is mainly an additional stator winding (start/auxiliary winding). The start winding can have a series capacitor and/or a centrifugal switch. This centrifugal switch is a mechanical switch, which sparks and makes noise when it switches. In order to avoid using the centrifugal switch, many different methods have been proposed. A new approach for the starting mechanism of single phase induction motor will be established in the whole investigation of this thesis. This new approach will be defines as “electronic relay” in this thesis. The equations which describe the dynamic performance of single phase induction motors are given with the help of unsymmetrical two-phase induction machine phenomena. With this numerical model a simulation will be done with MATLAB-SIMULINK. A prototype single phase induction motor and electronic relay are produced at the end of this thesis.