Trifaze ve Asenkron Elektrik Motoru Çeşitleri

İki gövde de aynı IEC gövde kodlarını, IP55 korumayı ve F sınıfı yalıtımı paylaşır; fark malzemenin mekanik davranışındadır.

0,55–11 kW arasında iki seçenek de vardır; örneğin 7,5 kW 1500 d/d motor her iki gövdede de 132M olarak bulunur. Bu aralıkta karar yük tipine, ortama ve montaj ağırlığına göre verilir. Yüksek kayış gerginliği, sürekli titreşim veya darbeli yük varsa pik döküm tercih edilir; motoru elle taşımak veya hafif bir flanşa asmak gerekiyorsa alüminyum avantaj sağlar.

Modeller: alüminyum gövdeli motorlar ve pik döküm gövdeli motorlar; ayrıntılı karşılaştırma 11 kW alüminyum ve pik gövde yazımızda.

Mil gücünü gösterir. Etikette yazan kW, motorun anma yükünde milinden sürekli verebileceği mekanik güçtür; katalog tablolarında P2 olarak geçer. Şebekeden çekilen elektrik gücü (P1) bundan büyüktür, çünkü sargı, sac ve sürtünme kayıpları da karşılanır.

İlişki şöyledir: P1 = P2 / η. Örnek: 7,5 kW 4 kutuplu IE3 motorun katalog verimi %90,4'tür. Tam yükte şebekeden çekilen güç 7,5 / 0,904 ≈ 8,3 kW olur; aradaki yaklaşık 0,8 kW ısıya dönüşür.

Bu ayrımın pratik sonuçları:

• Makinenin ihtiyacı mil gücüyle karşılaştırılır; jeneratör, trafo ve kablo hesabında ise çekilen güç ve akım esas alınır.
• Motor etiket gücünden az yüklenirse çektiği güç de düşer; etiket değeri motorun her an çektiği güç değildir.
• Eski etiketlerde güç HP olarak yazılmış olabilir; 1 HP yaklaşık 0,746 kW'tır, katalogda 7,5 kW karşılığı 10 HP olarak verilir.

Model bazında akım değerleri için elektrik motoru akım tablosu kullanılabilir.

En sık istenen üç belge; seçilen modelin katalog sayfası ile ölçü çizimi, model test raporu ve CE uygunluk beyanıdır. Bu belgeler talep üzerine paylaşılır; ihtiyacınızı teklif aşamasında yazmanız yeterlidir.

Her motor sevkiyattan önce sargı direnci, izolasyon direnci ve yüksek gerilim gibi rutin testlerden geçer. Belgelerin kapsamı talep üzerine paylaşılır; bunların dışında bir belge gerekiyorsa teklif aşamasında sorun. Katalog ve çizimlere teknik çizimler bölümünden de ulaşabilirsiniz.

Motorun şebekeden çektiği güç, mile verilen gücün verime bölünmesiyle bulunur; bunu çalışma süresiyle çarpmak tüketimi verir: E (kWh) = P2 × yük oranı / η × saat.

Örnek hesap

Varsayımlar: 7,5 kW 4 kutuplu IE3 motor, tam yük (yük oranı 1), katalog verimi %90,4, günde 8 saat, ayda 22 iş günü.

• Çekilen güç: 7,5 / 0,904 ≈ 8,30 kW
• Aylık çalışma süresi: 8 × 22 = 176 saat
• Aylık tüketim: 8,30 × 176 ≈ 1.461 kWh

Aynı sonuç etiket verisiyle de kontrol edilebilir: P1 = √3 × U × I × cos φ = 1,732 × 400 V × 14,3 A × 0,84 ≈ 8,32 kW.

Dikkat edilecek noktalar:

• Motor çoğu zaman tam yükte çalışmaz; kısmi yükte çekilen güç düşer ve verim de değişir. Katalogda 3/4 ve 1/2 yükteki verimler ayrıca verilir.
• En güvenilir değer, makine normal üretimdeyken pens ampermetre veya enerji analizörüyle yapılan ölçümdür.
• Fatura karşılığı için bulunan kWh, tarifenin birim fiyatıyla çarpılır.

Tüketimi azaltmaya nereden başlanacağı elektrik motorunda enerji tasarrufu yazımızda anlatılıyor.

Evet, motorlarımızın CE belgesi vardır. CE işareti, ürünün Avrupa Birliği'nin ilgili yönetmeliklerine uygun olduğunun üretici tarafından beyan edildiğini gösterir; elektrik motorlarında bu çerçeve alçak gerilim (LVD) ve elektromanyetik uyumluluk (EMC) başlıklarıdır.

CE belgesi en çok şu durumlarda istenir: motorun takılacağı makine için teknik dosya hazırlanırken, Avrupa'ya veya CE şartı arayan ülkelere ihracat yapılırken ve kurumsal alımlarda teknik şartname karşılanırken. Bu durumlarda uygunluk beyanını teklif aşamasında isteyin; talep üzerine paylaşılır.

CE işareti motorun kendisi için geçerlidir; motorun takıldığı makinenin bütün olarak uygunluğu makine üreticisinin sorumluluğundadır. CE işareti motorun patlayıcı ortamda kullanılabileceğini göstermez; böyle bir ortam varsa bunu siparişte ayrıca belirtin.

İkisi de sargının içine yerleştirilen sıcaklık sensörüdür, ancak verdikleri bilgi farklıdır. PTC termistör bir eşik elemanıdır: anma açma sıcaklığına kadar direnci düşüktür, eşiğe gelince direnci hızla yükselir. Bu sıçramayı ayrı bir termistör koruma rölesi algılar ve kontaktör bobinini keser. PT100 ise sıcaklıkla düzgün biçimde değişen bir platin dirençtir; sargı sıcaklığını derece olarak gösterir.

Bağlantıda dikkat: sensör uçları klemens kutusunda ayrı yardımcı klemenslere çıkarılır; uzun mesafede güç kablosundan ayrı, tercihen ekranlı kabloyla taşınmalıdır. PTC uçlarına izolasyon ölçü aletiyle yüksek gerilim uygulanmamalıdır. Sensörü motor üretilirken sargıya yerleştirmek, sonradan eklemekten çok daha pratiktir. PTC/PT100 ve yoğuşma ısıtıcısı sipariş seçeneğidir; teklif talebinde belirtin. Sensörün işletmedeki sıcaklık takibi tarafı motor bakımı ve ısınma rehberinde ele alınır.

Asenkron motor kalkış anında, sekonderi kısa devre edilmiş bir transformatör gibi davranır. Rotor dururken stator alanı rotor çubuklarını tam şebeke frekansıyla keser; rotorda büyük akım dolaşır ve stator da şebekeden yüksek akım çeker. Motor hızlandıkça rotor ile döner alan arasındaki hız farkı (kayma) küçülür, rotor akımı azalır ve şebeke akımı anma değerine iner.

Katalogdaki bir örnek: 4 kutuplu 11 kW 160M-4 modelinin 400 V anma akımı 20,4 A, kalkış akımı oranı Is/In 7,7'dir. Direkt yol vermede kalkış akımı kabaca 20,4 × 7,7 ≈ 157 A olur. Bu akım kalkış süresince sürer; yük ağırsa ve motor yavaş hızlanıyorsa süre uzar.

Pratik sonuçları:

• Kalkış süresince hat gerilimi düşer; aynı trafoya bağlı diğer cihazlar etkilenebilir.
• Sigorta ve şalter, kalkış akımına kısa süre dayanacak karakteristikte seçilmelidir.
• Sık kalkış, sargıda biriken ısıyı artırır.

Kalkış akımı bir kusur değil, asenkron motorun fiziksel özelliğidir; büyük motorlarda yıldız-üçgen, soft starter veya inverter bu akımı sınırlamak için kullanılır. Model bazında değerler için motor akım tablosu yazımıza bakabilirsiniz.

Tam yükte çalışan bir motorun gövdesinin elle uzun süre tutulamayacak kadar ısınması olağandır ve tek başına arıza anlamına gelmez. Gövde yüzeyi, ısının kaynağı olan sargıdan daha düşük sıcaklıktadır. Katalogdaki referans değerler sargı ve rulman bölgesi içindir: sargı sıcaklığı en fazla yaklaşık 110 °C, rulman bölgesi yaklaşık 80 °C, sıcaklık artışı hedefi 75 K altı. Gövde yüzeyi için ayrı bir sınır verilmez ve kesin değerler model test raporunda yer alır.

Bu yüzden “kaç derece normal” sorusuna tek bir rakamla değil, karşılaştırmayla yanıt vermek daha güvenlidir:

• Sıcaklığı her seferinde aynı noktadan, temassız termometreyle ölçün ve not edin.
• Ölçümü akımla birlikte yapın; akım etiket değerinin altındaysa ve sıcaklık zamanla artmıyorsa durum büyük olasılıkla normaldir.
• Aynı yükte önceki ölçümlere göre belirgin artış, yalnız bir rulmanın diğerinden çok daha sıcak olması ya da yanık kokusu incelenmesi gereken işaretlerdir.

Sargı sıcaklığını doğrudan bilmek gereken uygulamalarda sargıya yerleştirilen PTC veya PT100 sensörü tercih edilir.

En güvenilir koruma, sargı sıcaklığını doğrudan ölçen bir sensördür. İnverterin motor koruma fonksiyonu ise akımdan ve girilen motor parametrelerinden bir ısıl model hesaplar. Bu model motorun gerçek soğutma koşulunu bilmez: düşük devirde mil fanının havası azaldığında, ortam sıcaklığı yüksek olduğunda veya motor tozlu bir kabinde çalıştığında sargı, akımın gösterdiğinden daha sıcak olabilir.

HEM motorlarında PTC ve PT100 sargı sensörü sipariş seçeneğidir:

• PTC: Belirli bir sıcaklıkta direnci keskin biçimde yükselir; inverterin termistör girişine veya ayrı bir PTC rölesine bağlanarak motoru durdurur.
• PT100: Sıcaklığı sürekli ölçer; uyarı ve durdurma seviyeleri ayrı ayrı ayarlanabilir.

Sensör kabloları inverter çıkış kablosundan ayrı ve ekranlı çekilmelidir; aksi hâlde parazit yanlış açmalara yol açabilir. Sensör sargıya üretim sırasında yerleştirildiği için ihtiyaç motorla birlikte siparişte belirtilmelidir.

Panodaki koruma elemanlarının nasıl tanımlanacağı için elektrik motoru koruma donanımları yazısına bakabilirsiniz.

IE sınıfları, motorun çektiği elektriğin ne kadarını mil gücüne çevirdiğini kademelendirir. Kataloğumuz üç kademeyi kapsar: IE3 Premium, IE4 Super Premium ve IE5 Ultra Premium. Aynı güç ve kutup sayısında üst sınıfın izin verilen kaybı daha düşüktür.

Bunlar standardın sınır değerleridir; her modelin kendi anma verimi katalogdaki model tablolarında ayrıca verilir.

Hangi sınıfın mantıklı olduğunu belirleyenler:

• Yıllık çalışma saati: günde birkaç saat çalışan bir makinede sınıf farkının parasal karşılığı küçük kalır; üç vardiya çalışan pompa veya fanda büyür.
• Yük oranı: motor gerçek çalışma noktasına yakın seçilmezse üst sınıfın avantajı kısmen kaybolur.
• Elektrik birim fiyatı ve motorun beklenen kullanım süresi.

Seriler: IE3 premium verimli motorlar, IE4 yüksek verimli motorlar ve IE5 elektrik motorları.