Ağaç Tornası Elektrik Motoru: Devir Aralığı ve İnverterle Çalışma

Ağaç tornasında tek bir sabit devir yetmez: büyük çaplı bir kâse kütüğü yavaş, ince bir kalem veya iğ işi ise hızlı döndürülmelidir. Bu geniş devir aralığı eskiden kademeli kasnaklarla, bugün çoğunlukla frekans konvertörüyle (inverter) elde edilir. Standart trifaze asenkron motor sürücüyle bu görevi yapabilir; fakat düşük devirde soğutmanın azalması, 50 Hz üzerinde torkun düşmesi ve monofaze şebekeden sürücü beslemesinde motor bağlantısının doğru seçilmesi gibi konular önceden bilinmelidir.

Ağaç tornasında devir neden geniş bir aralıkta değişir?

Tornalamada belirleyici olan, iş parçasının çevresindeki yüzey hızıdır; keskiye ahşabın ne hızla geldiğini bu belirler. Yüzey hızı parça çapı ve devirle birlikte artar. Aynı yüzey hızını korumak için çap büyüdükçe devir düşürülmelidir: çapı on kat büyük bir parça, aynı yüzey hızı için onda bir devirle döndürülür.

Bunun yanında güvenlik ve denge de devri sınırlar. Dengesiz, kabuklu veya çatlak bir kütük, kaba yontma aşamasında düşük devirde başlatılır; parça yuvarlaklaştıkça devir artırılır. Zımparalama ve cilalama aşamaları ise genellikle daha yüksek devir ister. Sonuç olarak tek bir tornada, yavaş kaba yontmadan hızlı ince işe uzanan geniş bir devir aralığı kullanılır. Bu aralığın tam değerleri torna üreticisinin ve iş parçasının konusudur; burada genel ilkeyi anlatıyoruz.

Kademeli kasnaktan frekans konvertörüne

Eski ağaç tornalarında motor sabit devirde döner, devir kademeli kasnaklarla değiştirilir. Bu düzende her kademede motor tam devirde çalışır; düşük kademede kasnak oranı torku artırır. Dezavantajı, devir değiştirmek için makineyi durdurup kayışı başka kanala almak ve devrin yalnız birkaç sabit değerle sınırlı kalmasıdır.

Frekans konvertörüyle motor devri, besleme frekansı değiştirilerek kademesiz ayarlanır. Sürücü ayrıca yumuşak kalkış, ayarlanabilir duruş süresi ve dönüş yönü değiştirme imkânı verir. Fakat burada önemli bir fark vardır: kasnak oranı sabit kaldığında düşük devir motorun kendi devrini düşürerek elde edilir ve mile ulaşan tork, kasnak kademesindeki gibi artmaz. Bu yüzden birçok tornada sürücü ile birlikte iki kademeli kasnak korunur: alt kademe büyük parçalar için, üst kademe ince işler için.

HEM Motor'un sitedeki genel ifadesi şudur: üç fazlı serilerimiz frekans konvertörüyle hız kontrolüne uygundur; uzun süre düşük devirde tam torkla çalışmada harici fan gerekebilir, sürücü-motor arası kablo uzunsa dv/dt veya sinüs filtresi değerlendirilir; bu koşullar siparişte bildirilir. Ayrıntılar frekans konvertörüyle kullanım sorusunda yer alır.

Düşük devir, 50 Hz üstü ve tork

Sürücüyle çalışan bir asenkron motorun davranışı iki bölgede farklıdır:

• 50 Hz'in altı: Sürücü gerilimi frekansla birlikte düşürür; motor ilke olarak nominal torkunu verebilir, gücü ise devirle orantılı azalır. Örneğin 1,5 kW 90L-4 modelinin nominal torku 9,91 Nm'dir; yarım devirde bu tork korunursa mile aktarılan güç yaklaşık yarıya iner.
• 50 Hz'in üstü: Gerilim artık şebeke değerinin üzerine çıkamaz; motor yaklaşık sabit güçte çalışır ve tork devir arttıkça düşer. Ayrıca rulmanlar, fan ve rotor dengesinin mekanik sınırları vardır. Nominal frekansın üzerinde çalışma düşünülüyorsa bu, siparişte ayrıca belirtilmeli ve değerlendirilmelidir.

Düşük devirde soğutma

Standart motorun soğutma fanı motor miline bağlıdır; devir düştükçe fanın bastığı hava da azalır. Büyük bir kâse kütüğünü uzun süre düşük devirde, yüksek torkla işlemek bu yüzden motoru normalden fazla ısıtabilir. Kısa süreli düşük devir çoğu zaman sorun değildir; uzun süreli ağır işte harici fan değerlendirilir. Sargı sıcaklığını izlemek isteyenler için PTC veya PT100 sargı sensörü sipariş aşamasında seçilebilen bir opsiyondur.

Torna uygulamalarında hassas tork kontrolü veya servo tipi davranış beklenmemelidir; standart asenkron motor ve sürücü, devri kademesiz ayarlamak için kullanılır. Uygun HEM Motor modellerini ve güncel fiyatları elektrik motoru satın al sayfasında inceleyebilirsiniz.

Monofaze şebekeden sürücüyle trifaze motor

Atölyelerde sık karşılaşılan bir durum, yalnız monofaze 230 V besleme bulunmasıdır. Bu durumda girişi monofaze 230 V, çıkışı üç fazlı 230 V olan bir sürücü kullanılır. Motor tarafında dikkat edilmesi gereken nokta bağlantıdır:

• 230/400 V (Δ/Y) etiketli bir motor, üç fazlı 230 V çıkışlı sürücüye üçgen (Δ) bağlanır. Yıldız bağlı bırakılırsa motor düşük gerilim görür ve torku belirgin biçimde azalır.
• 400/690 V (Δ/Y) etiketli motorlar 230 V çıkışlı sürücüyle doğru çalışmaz; bunlar 400 V üç fazlı çıkış ister. HEM Motor serisinde 3 kW ve altındaki modeller 230/400 V, 4 kW ve üstündekiler 400/690 V etiketlidir.
• Sürücünün gücü, motor gücünden ve monofaze giriş akım sınırlarından küçük seçilmemelidir; sürücü üreticisinin değerleri esas alınır.

Doğrudan monofaze motor kullanmak da bir seçenektir; HEM Motor'un monofaze serisi 0,18–5,5 kW aralığındadır. Ancak monofaze motorla kademesiz devir ayarı yapılmaz; devir yine kasnakla değiştirilir.

Montaj, fren ve yön

Ağaç tornalarında motor çoğunlukla gövdenin altına veya arkasına, ayaklı (B3) bir menteşeli kaideye yerleşir ve kayışla iş miline bağlanır. Bazı tornalarda motor flanşla doğrudan gövdeye bağlanır. Montaj şekilleri gövdeye göre sunulur, flanş ölçüsü siparişte teyit edilir; mil ve ayak ölçüleri 2D teknik çizimlerde karşılaştırılabilir.

Sürücüyle hızlı duruş isteniyorsa, durma süresini kısaltmak için sürücüye frenleme direnci gerekebilir. Ters yönde zımparalama yapılacaksa, iş mili ayna veya plakasının ters yönde gevşemeyecek şekilde sabitlendiğinden emin olun; bu torna tasarımının konusudur. Talaş ve toz yoğun ortamda fan kapağı düzenli temizlenmelidir; sektör sayfası ağaç işleme makinesi motorları genel bilgi verir.

Örnek modeller

• 1,1 kW 90S-4 alüminyum: 4 kutup, nominal 1445 d/d, IEC 90S, 230/400 V (Δ/Y), nominal tork 7,27 Nm.
• 1,5 kW 90L-4 alüminyum: 4 kutup, nominal 1445 d/d, IEC 90L, 230/400 V (Δ/Y), nominal tork 9,91 Nm.
• 2,2 kW 100L1-4 alüminyum: 4 kutup, nominal 1450 d/d, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), nominal tork 14,5 Nm.

Üç model de 230/400 V etiketlidir; bu nedenle hem 400 V üç fazlı şebekede yıldız, hem de üç fazlı 230 V çıkışlı sürücüyle üçgen bağlantıda kullanılabilir. Güncel fiyat her ürün sayfasında yer alır.

Varsayımsal örnek: kasnaklı tornayı sürücülü düzene çevirmek

Bu örnek gerçek bir müşteri uygulaması değildir. Bir atölyede 1,1 kW, 4 kutuplu motorlu, dört kademeli kasnaklı bir ağaç tornası olsun. Atölyede yalnız monofaze besleme var ve sahibi kademesiz devir istiyor.

• Motor 230/400 V etiketli olduğu için monofaze girişli, üç fazlı 230 V çıkışlı bir sürücüyle üçgen bağlanarak kullanılabilir.
• Kasnakların ikisi korunur: büyük kâseler alt kademede, iğ ve kalem işleri üst kademede yapılır; ara devirler sürücüyle ayarlanır.
• Büyük çaplı işte uzun süre düşük devirde çalışılacağı ve torkun yetersiz kalabileceği öngörülüyorsa motor 1,5 kW 90L-4 modeline büyütülür ve harici fan ihtiyacı değerlendirilir.

Sonuç ve teklif için iletilecek bilgiler

Ağaç tornasında doğru motor, işlenecek en büyük çapta düşük devirde yeterli torku veren, sürücü ve şebekeyle uyumlu bağlantıya sahip ve uzun düşük devir çalışmasında soğutması düşünülmüş motordur. Teklif için şunları gönderin:

• Mevcut motorun etiket fotoğrafı ve kasnak kademeleri
• İşlenen en büyük çap ve en ince işler; uzun süre düşük devirde çalışılıp çalışılmadığı
• Şebeke (monofaze/trifaze), kullanılacak sürücünün giriş ve çıkış gerilimi
• Montaj şekli, kaide durumu ve fren/hızlı duruş ihtiyacı

Uygun modelleri ve güncel fiyatları online satış sayfamızda inceleyin. Mevcut motorunuzun etiket fotoğrafını, devrini ve montaj bilgilerini etiket gönder sayfasından iletin; uygun model için teklif isteyin. Diğer sorular için iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz.

Sık Sorulan Sorular

Ağaç tornasında standart trifaze motor sürücüyle kullanılabilir mi?

Evet, üç fazlı serilerimiz frekans konvertörüyle hız kontrolüne uygundur. Uzun süre düşük devirde tam torkla çalışılacaksa harici fan gerekebilir; bu koşul siparişte bildirilmelidir.

Sürücü varken kademeli kasnağa hâlâ gerek var mı?

Çoğu tornada evet. Sürücü devri düşürür ama torku kasnak gibi artırmaz; büyük parçalar için alt kasnak kademesi torku mile daha verimli aktarır.

Monofaze 230 V atölyede trifaze motor nasıl çalıştırılır?

Monofaze girişli, üç fazlı 230 V çıkışlı bir sürücüyle. 230/400 V etiketli motor bu durumda üçgen bağlanır; 400/690 V etiketli motor bu düzene uygun değildir.

Motoru 50 Hz'in üzerinde çalıştırarak daha yüksek devir alabilir miyim?

Sürücü buna izin verebilir, ancak 50 Hz üstünde tork düşer ve mekanik sınırlar devreye girer. Nominal frekans üzerinde çalışma düşünülüyorsa siparişte belirtip bizimle değerlendirin.