Yıl: 2022 Cilt: 12 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 15 - 25 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 09-12-2022

Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi

Öz:
Son yıllarda artan sanayileşme ve hızlı nüfus artışı sebebiyle elektrik enerjisinin kullanımı artmaktadır. Dünya üzerinde kullanılan elektrik enerjisinin büyük bir bölümü elektrik motorlarına aittir. Bu sebeple ülkemizde ve dünyada asenkron motor verim sınıfının yükseltilmesi amacıyla farklı çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalara bir örnek olması amacıyla, bu makalede 7.5kW, 4 kutuplu, IE2 verim sınıfında, sincap kafesli bir asenkron motor referans alınmış ve 6 farklı çift kafesli rotor oluk geometrisi oluşturularak, alüminyum ve bakır iletkenleri birlikte kullanılıp, verim analizleri yapılmıştır. Çalışmada Ansys Maxwell programı kullanılarak, rotor oluk şekilleri modellenmiş ve her bir tasarımın sonlu elemanlar yöntemi ile analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizde; kalkış parametreleri, moment, akım, kayıplar vb. elde edilmiş, her bir tasarımın verim analizleri yapılmış ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Ayrıca motor tasarımları ağırlık ve maliyet yönünden de karşılaştırılmış ve sonuçta verim sınıfı yükseltilmiş optimum bir tasarım elde edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Efficiency Analysis of Aluminum and Copper Filled Double Cage Rotor Induction Motors

Öz:
Due to increasing industrialization and rapid population growth in recent years, the use of electrical energy has been increasing. A large part of the electrical energy used in the world belongs to electric motors. For this reason, different studies are carried out in order to increase the efficiency class of induction motors in our country and in the world. In order to set an example for these studies, within the scope of this study, a 7.5kW, 4-pole, IE2 efficiency class, squirrel-cage induction motor was taken as a reference and efficiency analysis was carried out by using aluminum and copper conductors in different double cage rotor slot geometries. In the study, using Ansys Maxwell program, different rotor slot shapes were modelled, and each design was analyzed with the finite element method. In analysis; starting parameters, efficiency, torque, current, losses etc. were analyzed and the results are given comparatively. In addition, motor designs were compared in terms of weight and cost, and as a result, an optimum design with an increased efficiency class was obtained.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] International Energy Agency (iea), (2016), World Energy Outlook 2016, France.
  • [2] Türkiye Cumhuriyeti Bilim, Sanayi, Teknoloji Bakanlığı Verimlilik Genel Müdürlüğü, (2015), Elektrik Motorlarında Enerji Verimliliği, Ankara.
  • [3] Zorlu Partal, S., Çayıroğlu, A., Kılınç, M., Gündoğar U.Y. (2022). IE4 Verimlilik Sınıfına Ulaşmak İçin Toroidal Sargılı Asenkron Motorun Tasarım Optimizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (35), 177- 186.
  • [4] Url-1 https://search.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=9AKK107 991A2277&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch
  • [5] Peter, I., (2012), “Induction motors with squirrel cage rotor, with IE2 efficiency level, up to 18.5 kW”, 13th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM), Brasov, pp. 550-556.
  • [6] Torac, I., (2012), “A few aspects concerning the squirrel cage induction motors efficiency improvement”, 2012 13th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM), pp. 440-444.
  • [7] Gallego, A. R., (2014), “Design and Optimization of an IE4, 4-pole, 7.5 kW Induction Motor”, Master Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm.
  • [8] Kotak, V., Jaiwal, N. K., Patel, S. N., (2016), “Improvising Strategies For Efficiency of IE4 SCIM 2.2 kW Through Simulation”, 2016 International Conference on Electrical, Electronics, and Optimization Techniques (ICEEOT), Chennai, pp. 3932-3936.
  • [9] Soygenç, O. C., Tap, A., v.d., (2016), “Üç Fazlı Sincap Kafesli Asenkron Motorda Verim Analizi”, İstanbul Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü, pp. 334-338.
  • [10] Acar, Ç., (2017), “IE2 verim sınıfından IE4 verim sınıfına geçişte asenkron motor tasarımı”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü.
  • [11] Acar, Ç., Soygenç, O.C., et.al, (2019), “Increasing the Efficiency to IE4 Class for 5.5 kW Induction Motor Used in Industrial Applications”, International Review of Electrical Engineering (IREE), Vol:14, No:1, pp. 67.
  • [12] Url-2 https://tr.wikipedia.org/wiki/Asenkron_motor
  • [13] Ercan, A. A., (2014), “Elektrik Motorlarının Verimlilik Standartları”, Journal of ETA Maritime Science, Vol:2, No:1, pp. 31-40.
  • [14] Chapman, S. J., (2005), Electric Machinery Fundamentals, 4th Edition, New York, McGraw-Hill.
  • [15] Boglietti, A., Cavagnino, A., et.al., (2005), “No Tooling Costs Process for Induction Motors Energy Efficiency Improvements”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol:41, No:3, pp. 808-816.
  • [16] Büttner, K., Müller, M., et.al., (2011), “Squirrel Cage Rotor”, International Patent 66 954.
  • [17] Url-3 https://tr.prysmiangroup.com/tr/aluminyum-kablo-mu-yoksa-bakir- kablo-mu
APA Akçomak M, Zorlu Partal S (2022). Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. , 15 - 25.
Chicago Akçomak Mert,Zorlu Partal Sibel Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. (2022): 15 - 25.
MLA Akçomak Mert,Zorlu Partal Sibel Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. , 2022, ss.15 - 25.
AMA Akçomak M,Zorlu Partal S Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. . 2022; 15 - 25.
Vancouver Akçomak M,Zorlu Partal S Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. . 2022; 15 - 25.
IEEE Akçomak M,Zorlu Partal S "Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi." , ss.15 - 25, 2022.
ISNAD Akçomak, Mert - Zorlu Partal, Sibel. "Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi". (2022), 15-25.
APA Akçomak M, Zorlu Partal S (2022). Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. EMO Bilimsel Dergi, 12(2), 15 - 25.
Chicago Akçomak Mert,Zorlu Partal Sibel Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. EMO Bilimsel Dergi 12, no.2 (2022): 15 - 25.
MLA Akçomak Mert,Zorlu Partal Sibel Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. EMO Bilimsel Dergi, vol.12, no.2, 2022, ss.15 - 25.
AMA Akçomak M,Zorlu Partal S Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. EMO Bilimsel Dergi. 2022; 12(2): 15 - 25.
Vancouver Akçomak M,Zorlu Partal S Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi. EMO Bilimsel Dergi. 2022; 12(2): 15 - 25.
IEEE Akçomak M,Zorlu Partal S "Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi." EMO Bilimsel Dergi, 12, ss.15 - 25, 2022.
ISNAD Akçomak, Mert - Zorlu Partal, Sibel. "Çift Kafesli Rotorda Alüminyum ve Bakırın Birlikte Kullanımının Asenkron Motor Verimine Etkisinin İncelenmesi". EMO Bilimsel Dergi 12/2 (2022), 15-25.