40-1-4 Motorlar genel

2009 Kasım
www.guven-kutay.ch
KALDIRMA
SİSTEMİ
VİNÇ MOTORLARI
40-2-4a
M. Güven KUTAY
40-2-4a-vinc-motorlari.doc
İÇİNDEKİLER
1
Kaldırma Sistemi ................................................................................................................. 1.3
1.4
Vinç motorları ............................................................................................................ 1.3
1.4.1
Doğru akım elektrik motoru .................................................................................. 1.3
1.4.2
Alternatif akımlı elektrik motorları ....................................................................... 1.4
1.4.2.1
Kısa devre-Asenkron elektrik motorları "KAM" ......................................... 1.4
1.4.2.2
Bilezikli elektrik motorları........................................................................... 1.7
1.4.3
Elektrik motorunun çalışma oranı "ÇO"................................................................ 1.7
www.guven-kutay.ch
Nasıl vinç yaparım
1
1.3
Kaldırma Sistemi
1.4 Vinç motorları
Vinçlerin tahrikinde kullanılan elektrik motorları oldukça fazla istekleri yerine getirmek
mecburiyetindedirler ve işletme için çok önemlidirler. Bu istekleri şu şekilde sıralayabiliriz:
•
•
•
•
Başlangıç momentleri çok büyük olmalıdır,
Kısa mola zamanı ile sık sık, işlemeye alınabilmelidirler,
Sık sık dönüş yönünün değişmesine karşın hassas olmamalıdırlar,
Özel hallerde gereken istekleri yerine getirmelidirler.
Vinç tahriğinde motor karakteristiğine göre, doğru akım motorlarının kullanılması
gerekmektedir. Özel haller dışında ekonomikliği ve temin edilme bakımından, en çok
alternatif akımla çalışan kısa devre asenkron elektrik motorları kullanılır. Son zamanlarda
kullanılan "frekans ayarlayıcıları" yla bilhassa kısa devre asenkron elektrik motorlarının
önemi dahada çok artmıştır.
Elektrik motorunun seçiminde şu istekler en başta yer alır:
•
•
•
•
•
Kaldırma ve taşıma fonksiyonlarını yerine getirmesi,
Basit ve ekonomik olarak kumanda ve ayarlamayı yapabilmesi,
Ekonomik yönden konstrüksiyona uyması,
İşletme emniyetine uygun olması,
Bakım ve yedekparça bakımından avantajlı olması, v.s.
Yük momenti
Devir sayısı n
1.4.1 Doğru akım elektrik motoru
Doğru akım elektrik motoru vinç tahriklerinde kullanılması gereken ideal motordur..
Doğru akım elektrik şebekesi olmadığından işletmeye almak için doğru akım
jeneratörüne gerek vardır. Diğer taraftan
kumandası pahalı olduğu için, özel
haller hariç bir çok yerde kullanılmasından vaz geçilmektedir.
Moment M
• Bu motorların en belirgin özellikleri
şunlardır:Yükün hareketine başlarken, başlangıç momentleri etiket
momentine göre 2,5 ile 3 kat daha
büyüktür,
• Değişik yük altında devir sayıları
sabit denilecek kadar az değişiklik
gösterir,
Şekil 1.1, Doğru akım motoru
www.guven-kutay.ch
1.4
Vinç Motorla rı
• Gayet hassas kademelerde hız değişikliği elde edilir,
• Frenleme gayet kolay yapılır. Motor şebekeden ayrıldığı için kısa bir müddet jeneratör
fonksiyonu gösterir.
• Doğru akım motorunun moment-devirsayısı diyagramında (Şekil 1.1) motor
karakteristiğine bakarsak devir sayısının çok az değişmesine karşın momentin devamlı
büyüdüğü görülmektedir. Bu özelliğinden ötürü asansörlerde öncelikle kullanılırlar.
1.4.2 Alternatif akımlı elektrik motorları
Alternatif akımlı elektrik motorları "Kısa devre-Asenkron motorlar" ve "Bilezikli motorlar"
olarak iki kısımda toplanır.
1.4.2.1 Kısa devre-Asenkron elektrik motorları "KAM"
Kısa devre-Asenkron elektrik motorları "KAM" genelde gücü 15 kW kadar olan tahriklerde
kullanılırlar. Normal olarak bu motorların karakteristiğine göre yürüyüş motoru olarak
kullanılmamaları gerekiyorsada, ekonomik bakımdan büyük avantajları olduğundan
öncelikle ceraskalların bütün tahriklerinde kullanılırlar.
M
a
M'B
MB
En büyük avantajları değişik kutuplu
motorlar olarak üretilebilmeleridir.
Örneğin; 8 ve 4 kutuplu motorlarla 1/2
oranında hız elde edilir. Bu avantaj
yalnız motorun kutup bağlantısının
değiştirilmesiyle oluşur.
MD
b
Bunun ekonomik bir avantaj olmasının
yanı sıra komandasının da basit olması
çok yerde kullanılma sebeplerinin
başında gelir.
Mn
n'n
nn
Şekil 1.2, KAM karakteristiği
a) Normal
b) Özel
n
Kısa devre-Asenkron elektrik motorunun çalışmaya başladığındaki bazı
problemlerini azaltmak için çoğu yerde
hidrolik kavramanın kullanılması bazı
özel haller dışında pek fayda vermez.
Son zamanlarda kullanılan "frekans ayarlayıcıları" kısa devre-Asenkron elektrik
motorlarının kullanılmasını dahada kolaylaştırmış ve çoğaltmıştır.
Kısa devre-Asenkron elektrik motorunun Şekil 1.3 ile klasik elektrik bağlantı şeması
gösterilmiştir. Bu şemada motor bağlantıları açık olarak verilmemiştir. Normal kısa devreAsenkron elektrik motoru bağlantısı yıldız bağlantı olarak yapılır. Motorların bağlantı
şekilleri Şekil 1.4 ile gösterilmiştir. Manyetik frenin bağlantı şemasıda Şekil 1.5 ile
verilmiştir.
www.guven-kutay.ch
Nasıl vinç yaparım
E
6A
a 1
C1
b 2
3
5 13
4
6 14
1.5
a 1
C2
b 2
3
5 13
4
6 14
2
4
6
KK
220V 24V
95
96
T1
R S T 0
R
S
T
0
Fr
b1
b2
Limit Şalterler
u v w
Motor
3~
13
Buton 1
24
PB
13
Buton 2
24
Şekil 1.3, KAM motorunun komple elektrik şeması
E ≡ Otomatik sigorta
KK ≡ Kumanda kutusu
Cx ≡ Kontaktörler
PB ≡ Push-Button kutusu
www.guven-kutay.ch
Tx ≡ Termik şalter
Fr ≡ Fren
1.6
Vinç Motorla rı
R
S
T
R
S
T
R
S
T
z x y
z x y
u vw
z x y
u v w
u v w
v
v
x
y
x
u
w
Üçgen bağlantı
u
v
w
Y∆-bağlantı
Yıldız-Üçgen bağlantı
Şekil 1.4, KAM motorunun bağlantısı durumları
220V
y
w
z
Yıldız bağlantı
x
y
u
z
z
24V
~
B1
B2
~
K1
13
K2
14
13 ve 14 numaralı uçlar kontaktörün yardımcı kontaklarına bağlantıdır
Şekil 1.5, Frenin elektrik bağlantısı
www.guven-kutay.ch
Nasıl vinç yaparım
1.7
1.4.2.2 Bilezikli elektrik motorları
Bilezikli elektrik motorları genelde gücü 10 kW dan büyük olan tahriklerde kullanılır.
Tahrik gücü 10 ila 15 kW arasındaki tahriklerde, bilezikli veya kısa devre elektrik
motorunun kullanılması işletme şartlarına ve müşterinin isteklerine göre seçilir.
Bilezikli motorların devreye sokulmasında oluşan yüksek akımın etkisi motorun şebekeye
üç fazlı direnç üzerinden bağlanmasıyla ortadan kaldırılır.
Motor devir sayısının yükselmesi oranında dirençte yavaş yavaş devreden çıkarılır. Bilezikli
elektrik motorunun devreye sokulmasında oluşan yüksek akımın yanında başka bir faydalı
özelliğide yüksek başlangıç momentinin oluşmasıdır. Kullanılan dirençlerin ayarlanmasıyla
işletme şartlarına göre motorun karakteristiği uydurulur. Böylece belli bir arada değişen
moment değeri dirençlerin devreye sokulma ve çıkarılmalarıyla kolayca ayarlanır.
1.4.3 Elektrik motorunun çalışma oranı "ÇO"
Elektrik motorunun "Çalışma Oranı ÇO" motorun tanımında çok önemli değerdir. Bu
"vincin hareket süresinde" motorun hareket süresine göre yüzde olarak ne kadar çalıştığını
gösteren değerdir.
Vincin hareket süresi: Vincin bulunduğu yerden (A noktası) yükün olduğu yere hareketi
(vinç köprü, araba ve kanca), kancanın yükü alabilme durumuna gelmesi, sapanların
bağlanıp yükün kaldırılması, yükün gideceği yere hareketi, yükün indirilmesi, vincin
tekrar "A" noktasına gelmesi için geçen zamandır.
Çalışma Oranı ÇO: Vincin hareket süresinde adı geçen tahriğin bu sürenin yüzde kaçında
çalıştığıdır. Bu Almanca "Einschaltdauer" olarak adlandırılır ve "25%ED" olarak
gösterilir. Biz bunu örneğin "%25ÇO" olarak göstereceğiz.
Genel olarak bir değer bilinmiyorsa, tahriklerde kabul edilen Çalışma Süreleri;
Kaldırma tahriğinin çalışma oranı:
%25ÇO
dır.
Araba yürütme tahriğinin çalışma oranı:
%40ÇO
dır.
Vinç yürütme tahriğinin çalışma oranı:
%40ÇO
dır.
Burada yalnız kaldırma motorlarının hesabını ele alacağız. İlerde yürütme sisteminden sonra
araba ve köprü yürüyüş motorlarının hesabını, sonrada döndürme sistemindede döndürme
motorlarının hesaplamasını örneklerle göstereceğiz.
www.guven-kutay.ch