Tek fazlı AC motorlar, çeşitli endüstrilerde yaygın bir elektrikli ekipman türüdür. Ev veya hafif sanayi için ana güç kaynağı tarafından çalıştırılan motorların büyük çoğunluğu tek fazlıdır. Anahtarlardan biri, uygulamaya göre doğru motor boyutunu seçmektir. Çoğu motor kontrol uygulaması, tek fazlı asenkron motorların hız kontrolünü gerektirir çünkü bu sadece değişken hız sağlamakla kalmaz, aynı zamanda enerji tüketimini ve duyulabilir gürültüyü de azaltır. Makale esas olarak tek fazlı motor kontrolörü ile ilgili bilgileri tanıtacaktır.
Tek fazlı motorlar evlerde, ofislerde, fabrika atölyelerinde vb. yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü çoğu eve ve ofise iletilen güç tek fazlıdır. Ayrıca, tek fazlı motorlar güvenilir, düşük maliyetli, yapıları basit ve bakımı kolaydır.
Tek fazlı asenkron motorların çoğu tek yönlüdür, yani tek yönde dönecek şekilde tasarlanmıştır. Ek sargılar, harici röleler ve anahtarlar eklenerek veya bir dişli mekanizması eklenerek dönüş yönü değiştirilebilir. Mikrodenetleyici tabanlı bir kontrol sistemi kullanmak, sisteme hız değişiklikleri ekleyebilir. Hız değiştirme seçeneğine ek olarak, kullanılan motor kontrol algoritmasına bağlı olarak dönüş yönü de değiştirilebilir.
Tek fazlı motor kontrolörünün çalışma prensibi
Tek fazlı motor kontrolörünün çalışma prensibi, bazı güç anahtarlarının, yani tristörün anahtarlama çalışma sırasına dayanmaktadır. Tristörün açılma şekli, giriş voltajının her yarım döngüsünün bir kısmı sırasında yükün AC güç kaynağına bağlanmasına izin verir. Bu nedenle çıkış voltajı, güç kaynağına bağlı yükün giriş AC voltajı kısmını takip eder. Bu şekilde çıkış voltajı kontrol edilir.
Tek fazlı motor kontrolörü
Tek fazlı bir motor kontrolörünün statörüne tek fazlı bir güç kaynağı ile güç verildiğinde, stator sargılarında alternatif manyetik akı üretir. Faraday' elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, stator sargılarından akan alternatif akım, rotor çubuğunda (sincap kafesli rotorun) akımı indükleyecektir. Rotordaki bu indüklenen akım aynı zamanda alternatif manyetik akı üretir.
Kontrolörün iki alternatif manyetik akısını ayarladıktan sonra bile motor hala başlayamaz. Bununla birlikte, rotor başlangıçta herhangi bir yönde bir dış kuvvet tarafından çalıştırılırsa, motor hızına hızlanacak ve nominal hızını koruyacaktır. Tek fazlı motorların bu davranışı, çift alanlı dönüş teorisi ile açıklanabilir.
Tek fazlı asenkron motor türleri
Tek fazlı asenkron motorlar, yalnızca tek fazlı gücün mevcut olduğu uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazlar, tavan vantilatörleri, gıda mikserleri, buzdolapları, elektrikli süpürgeler, taşınabilir elektrikli matkaplar, saç kurutma makineleri vb. gibi çeşitli uygulamaların gereksinimlerini karşılamak için birkaç kilovat aralığında üretilmektedir. Çeşitli tipte tek fazlı asenkron motorlar, aşağıda kısaca tartışılacaktır. Başlatma moduna göre, tek fazlı asenkron motorların temel türleri şunlardır: ayrık fazlı motorlar, kapasitör yolverme motorları, sabit mıknatıslı kapasitörlü çalışan motorlar ve diğer tipler.
Bölünmüş fazlı asenkron motor, daha yaygın olarak kullanılan tek fazlı asenkron motorlardan biridir. Bölünmüş fazlı bir motorun ana bileşenleri, ana sargı, yardımcı sargı ve merkezkaç anahtarı içerir. Aynı stator çekirdeği üzerinde iki sargı sağlayarak dönen bir manyetik alan oluşturan basit bir düzenlemedir. Yardımcı sargı veya başlangıç sargısı bir seri dirence sahiptir, bu nedenle empedansı esasen yüksek bir direnç haline gelir. Sarma yöntemi ana sargıdan farklıdır, ancak ana sargıya kıyasla daha az dönüşe ve çok daha küçük bir çapa sahiptir.
Kondansatörle başlatılan endüksiyon motorları, ayrık fazlı motorlara benzer, ancak yardımcı sargıya seri olarak bir kapasitör bağlanır. Bu, bölünmüş fazlı bir motorun geliştirilmiş bir versiyonudur. Kondansatör öncü akımı emdiği için, kondansatörün kullanımı iki akım (ana akım ve yardımcı akım) arasındaki faz açısını arttırır, böylece başlangıç torkunu arttırır. Tek fazlı asenkron motorlarda kapasitör kullanılmasının ana nedeni budur.
Tek fazlı motor kontrolörü
Sabit mıknatıslı kondansatör asenkron motoruna, düşük kondansatörün başlangıç sargısına seri olarak bağlandığı ve çalışma durumunda bile devreden çıkarılmadığı bir kondansatör çalışan motor da denir. Bu düzenleme nedeniyle, santrifüj anahtarı gerekli değildir. Kondansatör sürekli çalışabilir. Düşük değerli kapasitörler daha fazla öncü faz kayması üretir, ancak toplam başlangıç akımı daha azdır. Bu nedenle, bu motorlar tarafından üretilen başlangıç torku, kapasitörle başlatılan motorların başlangıç torkundan çok daha düşük olacaktır.
Makale esas olarak tek fazlı motor kontrolörünün çalışma prensibini tanıtmaktadır. Tam metne göz atarak, herhangi bir voltaj kontrolörünün çalışma prensibinin, bazı güç anahtarlarının, yani tristörün anahtarlama çalışma sırasına dayandığını anlayabilirsiniz. Tristörün açılma şekli, giriş voltajının her yarım döngüsünün bir kısmı sırasında yükün AC güç kaynağına bağlanmasına izin verir.
