ORTA GÜÇLÜ ÜÇ FAZLI SİNCAP KAFESLİ ASENKRON MOTORLARDA EKSANTRİK ARIZANIN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE TESPİTİ VE ANALİZİ

Abstract

Sincap kafesli asenkron motorlar, basit yapıları, düşük maliyetleri, yüksek verim ve enerji tasarrufu sağlamaları, ayrıca düşük bakım gereksinimleri nedeniyle endüstride oldukça tercih edilmektedirler. Bu nedenle sincap kafesli asenkron motorların arızalı durumları da birçok çalışmada ele alınmıştır. Bu çalışmada, eksantrik arızanın oluşumundan arızalı durumlarına kadar geniş kapsamlı bir inceleme yapılmıştır. Eksantrik arıza, stator ile rotor arasında homojen olarak dağılan havanın bozulması durumunu ifade eder. Bu arıza, statik, dinamik ve karışık olmak üzere üçe ayrılmaktadır. Arızanın oluşması, motorun tasarımından çalışma koşullarına kadar bir dizi faktöre bağlıdır. Eksantrik arızanın ortaya çıkmasıyla birlikte, motorun dengesiz hava aralığı, manyetik akı yoğunluğu, gürültüler, ısınmalar, moment dalga değişimleri ve yükün kararsızlaşması gibi durumlar öne çıkar. Çalışmada, 11 kW, 4 kutuplu, premium yüksek verim sınıfına ait bir sincap kafesli asenkron motor incelenmiştir. Sağlıklı durumdaki motor ile eksantrik arızalı durumdaki motoru karşılaştırmak amacıyla farklı tiplerde arızalar ve arızanın şiddetine göre sonlu elemanlar yöntemi ile durum tespiti ve analizler gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak sağlıklı ve arızalı durumdaki motorlar karşılaştırılmış ve benzetim sonuçlarıyla desteklenmiştir. Ansys_Maxwell programı, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak tasarım öncesi davranışların ve hatalı durumların nasıl değerlendirileceğini kolaylaştıran bir yazılım paketidir. Modelleme ve benzetim sonuçları karşılaştırılarak, eksantrik arızanın kapsamında manyetik akı yoğunluğu, moment, titreşim, gürültü gibi parametrelerin nasıl yorumlanması gerektiği detaylı olarak incelenmiştir. Motorun farklı arıza şiddetlerinde nasıl etkilendiği detaylı bir şekilde ele alınmıştır. Bu tez çalışmasında eksantrik arızanın tespitinde kontrol edilmesi gereken parametrelerin tüm sonuçları ile sunulmuştur.