Elektrik Motorları Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Elektrik Motorları Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektromekanik cihazlardır. Bu motorlar, birçok endüstriyel uygulama, taşıt ve ev aletlerinde kullanılmaktadır. Temel işlevleri, bir şaftı döndürerek mekanik iş yapmaktır. Elektrik motorları, farklı enerji kaynaklarına (doğru akım veya alternatif akım) ve çalışma prensiplerine (senkron veya asenkron) göre farklı çeşitlere ayrılırlar.

* Bakır iletkeni kullanır demiştim. Maliyet açısından alüminyum iletkende kullanılabilmektedir.

Elektrik Motorları Çalışması Nasıldır?

Sargılarına uygulanan gerilime bağlı olarak nüvede meydana gelen manyetik alanla dönüş hareketi gerçekleşmektedir. Ayrıca yukarıda da gördüğümüz gibi bir çok çeşidi mevcuttur. Aynı zamanda her birinin farklı yapıları olabilmektedir. Sonuç olarak basitçe elektrik enerjisini kullanarak bir manyetik alan meydana getirmek ve mekanik enerji elde etmektir. Aşağıda gördüğümüz gibi;

DC Motorlar (Doğru Akım Motorları):

DC motorlar, doğru akım (DC) güç kaynakları kullanılarak çalışırlar. İki ana türü vardır:

Fırçalı DC Motorlar

Bu motorlar, fırçlar adı verilen temas elemanları aracılığıyla enerjiyi ileten bir döner mekanizmaya sahiptirler. Fırçlar, manyetik alanı değiştiren bir rotor üzerinde sürtünme yaratarak dönme hareketini sağlar. Genellikle küçük uygulamalarda kullanılırlar.

Fırçasız DC Motorlar

Fırçasız DC motorlar, fırç kullanmazlar ve bu nedenle daha az bakım gerektirirler. Manyetik sensörler tarafından rotorun pozisyonu izlenir ve bu bilgiye göre enerji verilir. Daha yüksek verimlilik ve uzun ömür sunarlar.

AC Motorlar (Alternatif Akım Motorları):

AC motorları, alternatif akım (AC) güç kaynaklarıyla çalışır ve çeşitli tiplere ayrılırlar:

Asenkron AC Motorlar (İndüksiyon Motorları)

Asenkron motorlar, stator ve rotor arasında manyetik bir etkileşim kullanarak dönme hareketini üretirler. Rotor, stator manyetik alanının hızına tam olarak uymaz, bu nedenle “asenkron” olarak adlandırılırlar. Endüstriyel makinelerden ev aletlerine kadar yaygın olarak kullanılırlar.

Asenkron Motorun Çalışma Prensibi

Stator adı verilen sabit bir dış bobin ve rotor adı verilen iç bobin arasındaki manyetik etkileşime dayanır. İşte asenkron motorun temel çalışma prensibi:

Stator: Stator, sabit bir konumda bulunan ve dairesel bir şekilde düzenlenmiş manyetik sarım veya bobinlere sahip bir bileşendir. Stator, AC enerjisi ile beslenir ve bu enerji bobinlere elektrik akımı verir, bu da manyetik bir alanın oluşturulmasına neden olur.

Rotor: Rotor, statorun içinde serbestçe dönebilen bir iç bobindir. Rotor, manyetik alanın etkisi altında dönme eğilimindedir, ancak rotorun kendisi bir manyetik alan üretmez. Bu nedenle “asenkron” olarak adlandırılır, çünkü stator ve rotorun dönme hızı birbirine tam olarak uyumlu değildir.

Manyetik Alan Etkileşimi: Stator tarafından oluşturulan manyetik alan, rotor üzerinde bir dönme hareketi üretmeye çalışır. Ancak rotorun dönme hızı, manyetik alanın frekansına tam olarak uymaz. Bu nedenle rotor, stator tarafından döndürülür, ancak biraz gecikme ile döner.

Senkron AC Motorlar

Senkron motorlar, rotorun dönme hızının stator manyetik alanının frekansıyla tam olarak senkronize olduğu motorlardır. Sabit ve belirli bir hızda çalışırlar ve özellikle zaman ölçümü ve sabit hız gereksinimlerine sahip uygulamalarda kullanılırlar.

Manyetik Alan: Senkron motorların statoru, sabit bir manyetik alan oluşturmak için sarılmış elektromanyetik bobinler veya mıknatıslar içerir. Bu manyetik alan, rotorun dönme hareketini başlatmak ve sürdürmek için kullanılır.

Rotor: Senkron motorların rotoru, içinde manyetik alan etkisiyle dönmeye zorlanan bir bobindir. Ancak, senkron motorun temel özelliği, rotorun dönme hızının tam olarak stator manyetik alanının frekansıyla senkronize olmasıdır. Yani rotor, stator manyetik alanının dönme hızına tam olarak uyar ve bu nedenle “senkron” olarak adlandırılır.

Düşük Kayma: Senkron motorlar, rotor hızının stator manyetik alanının hızına tam olarak uyduğu için “kayma” adı verilen bir kavramı minimumda tutarlar. Bu, senkron motorların sabit ve belirli bir hızda çalıştığı anlamına gelir.

Senkron motorlar, belirli bir dönme hızına ihtiyaç duyan uygulamalarda kullanılırlar. Örneğin, senkron motorlar saatlerde, tesisat işlerinde, saat gibi zaman ölçüm cihazlarında, döner masalarda ve bazı endüstriyel ekipmanlarda kullanılabilirler. Ancak, senkron motorlar, yük değişikliklerine karşı hassas olabilirler ve bu nedenle tork kontrolü zor olabilir.

Özetlemek gerekirse, senkron motorlar, rotor hızının stator manyetik alanının hızına tam olarak uyduğu, belirli bir sabit hızda çalışan elektrik motorlarıdır. Bu özellikleri, zaman ölçümü ve diğer belirli hız gereksinimleri olan uygulamalarda kullanılmalarını sağlar.

Kullanım Alanları Nelerdir?

Endüstriyel alanda en çok kullanılan ekipmanlardandır. Endüstriyel tesisteki tüketim büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Bunun yanında evlerimizde bulunan çamaşır, bulaşık, buzdolabı, mutfak ev aletlerinde ve tüm endüstriyel tesislerde kullanım alanı olarak oldukça geniş bir yelpazeye sahiptir. Bu sebeple motor seçimlerine ve verimlilik sınıflarına dikkat etmemiz gerektiğini bilmeliyiz.

Sonuç

Elektrik motorları, modern yaşamın birçok yönünü etkileyen önemli bir teknolojik gelişmedir. Doğru motorun seçimi, uygulama gereksinimlerine ve güç kaynağına bağlı olarak yapılmalıdır. Her bir motor türünün avantajları ve dezavantajları vardır, bu nedenle doğru motorun seçilmesi, verimliliği artırabilir ve işlevselliği optimize edebilir.