Asenkron motor, statorda oluşan döner manyetik alanın rotorda akım indüklemesiyle dönen bir elektrik motorudur. Rotora dışarıdan hiçbir elektriksel bağlantı yapılmaz; akım, tıpkı bir transformatörde olduğu gibi manyetik yolla aktarılır. Rotor, döner alandan her zaman biraz daha yavaş döndüğü için motora "asenkron", yani senkron olmayan adı verilir. Bu hız farkına kayma denir ve motorun tork üretebilmesi tamamen bu farkın varlığına bağlıdır.

Sanayide kullanılan elektrik motorlarının büyük çoğunluğu bu tiptir. Basit yapısı, düşük maliyeti ve bakım gerektirmeyen rotoru sayesinde pompadan konveyöre, fandan kompresöre kadar hemen her sabit devirli tahrikte asenkron motor bulunur. Ancak motorun kendi çıkış devri çoğu makinenin ihtiyacının çok üzerindedir; bu nedenle sahada neredeyse her zaman bir redüktörle birlikte konumlandırılır. Aşağıda motorun çalışma prensibini, tek ve üç fazlı tiplerini, kullanım alanlarını ve redüktörle kurduğu ilişkiyi sırayla ele alıyoruz.

Asenkron Motor Nedir?

Asenkron motor, adından da anlaşılacağı gibi rotoru döner manyetik alanla aynı hızda dönmeyen bir alternatif akım motorudur. Literatürde endüksiyon motoru olarak da geçer, çünkü rotordaki akım dışarıdan verilmez, indüklenerek oluşur.

Yapısı iki temel parçadan oluşur:

• Stator: Gövdeye sabit duran, içine üç fazlı sargıların yerleştirildiği laminasyon paketi. Şebekeden beslenen kısım burasıdır.
• Rotor: Statorun içinde serbest dönen kısım. Endüstride en yaygın tipi sincap kafesli rotordur: silindirik gövdeye yerleştirilmiş alüminyum veya bakır çubuklar, iki uçtan halkalarla kısa devre edilmiştir. Fırça, bilezik veya sargı bağlantısı yoktur.

Bu sadelik motorun en büyük üstünlüğüdür. Aşınan bir fırça, temizlenmesi gereken bir kolektör veya periyodik değişim isteyen bir temas elemanı bulunmadığı için asenkron motorda bakım pratikte rulman ve yalıtım kontrolünden ibarettir. Motor tipleri arasındaki genel karşılaştırma için motorlar sayfamızı inceleyebilirsiniz.

Asenkron Motor Çalışma Prensibi

Çalışma mantığı iki olayın üst üste binmesiyle açıklanır: döner manyetik alanın oluşması ve bu alanın rotorda akım indüklemesi.

Döner manyetik alan. Üç fazlı besleme, stator sargılarına birbirinden 120 derece faz farkıyla ulaşır. Sargılar sırayla manyetik alan ürettiği için, ortaya sabit değil dönen bir manyetik alan çıkar. Bu alanın dönme hızına senkron hız denir ve şu formülle bulunur:

Senkron hız (d/dk) = (120 × Frekans) ÷ Kutup sayısı

Kutup sayısı	Senkron hız (50 Hz)	Yük altındaki tipik devir
2 kutup	3.000 d/dk	2.850 – 2.950 d/dk
4 kutup	1.500 d/dk	1.420 – 1.470 d/dk
6 kutup	1.000 d/dk	950 – 980 d/dk
8 kutup	750 d/dk	710 – 735 d/dk

Akım indüklenmesi ve kayma. Dönen manyetik alan, duran rotorun çubuklarını keser ve bu hareket rotorda gerilim indükler. Çubuklar uçlardan kısa devre olduğu için indüklenen gerilim hemen akıma dönüşür. Akım taşıyan bir iletken manyetik alan içinde kuvvete maruz kaldığından rotor dönmeye başlar ve alanı takip eder.

Burada işin can alıcı noktası şudur: rotor, döner alanla tam aynı hıza ulaşırsa çubukları kesen manyetik alan değişimi ortadan kalkar. Değişim olmayınca akım indüklenmez, akım olmayınca tork üretilmez. Yani motor senkron hıza ulaştığı anda dönmeyi sürdürecek kuvveti kaybeder. Bu nedenle rotor her zaman biraz geriden gelir ve aradaki fark tork üretiminin kaynağı olur.

Bu farkın oransal ifadesi kaymadır:

Kayma (%) = [(Senkron hız − Gerçek devir) ÷ Senkron hız] × 100

Örneğin 4 kutuplu bir motor 1.440 d/dk'da dönüyorsa kayma değeri (1.500 − 1.440) ÷ 1.500 × 100 = %4 çıkar. Boşta çalışan bir motorda kayma neredeyse sıfıra yaklaşır; yük arttıkça rotor yavaşlar, kayma büyür ve motor daha fazla tork üretir. Motorun yüke kendiliğinden uyum sağlaması bu mekanizmanın sonucudur.

Asenkron Motor Tipleri

Asenkron motorlar besleme yapısına göre iki gruba ayrılır. İkisinin de çalışma prensibi aynıdır; fark, döner manyetik alanın nasıl oluşturulduğundadır.

Karşılaştırma	Tek fazlı asenkron motor	Üç fazlı asenkron motor
Besleme	220 V, tek faz	380/400 V, üç faz
Döner alan	Kendiliğinden oluşmaz, yardımcı sargı ve kondansatör gerekir	Faz farkı sayesinde doğal olarak oluşur
Yol alma	Ek eleman olmadan kendi kendine dönmeye başlayamaz	Enerji verildiğinde doğrudan yol alır
Güç aralığı	Genellikle 3 kW altı	Birkaç yüz watttan megavat mertebesine kadar
Verim ve tork davranışı	Daha düşük verim, dalgalı tork	Yüksek verim, düzgün tork
Tipik yer	Atölye tezgâhları, ev tipi ekipman, küçük pompalar	Endüstriyel tesisler, üretim hatları

Üç fazlı şebekenin bulunduğu her yerde üç fazlı motor tercih edilir. Tek fazlı motorlar yalnızca üç fazlı besleme imkânı olmayan noktalarda ve küçük güçlerde kullanılır.

Asenkron Motor Kullanım Alanları

Asenkron motor, hareketin sabit devirde ve sürekli olduğu her uygulamanın standart çözümüdür. Konumun hassas kontrolü gerekmediği sürece bu tip motor, alternatiflerine göre hem daha ekonomik hem de daha dayanıklıdır.

Pompa ve fan grupları. Su, atık su ve proses sıvılarının basılmasında, havalandırma ve soğutma fanlarında en yaygın kullanılan motor tipidir. Pompa ve ısıtma-soğutma uygulamalarının tahrik grupları bu motorlar üzerine kuruludur.

Konveyör ve taşıma sistemleri. Bant, zincir ve helezon konveyörlerde sabit devirli sürekli hareket gerekir. Bu uygulamalarda motor tek başına yeterli olmaz; devrin düşürülmesi için mutlaka redüktörle birlikte kullanılır. Ayrıntı için konveyör redüktörü seçimi yazımıza bakabilirsiniz.

Karıştırıcı ve mikserler. Kimya, gıda ve inşaat malzemesi üretiminde karıştırma ünitelerinin çoğu düşük devirde yüksek tork ister. Kimya ve içecek-gıda tesislerinde bu kombinasyon standarttır.

Değirmen, kırıcı ve elek grupları. Çimento ve madencilik tesislerinde yüksek güçlü asenkron motorlar, ağır çalışma koşullarında kesintisiz görev yapar.

Kompresör ve makine tahrikleri. Basınçlı hava üretimi, tekstil makineleri ve genel imalat ekipmanlarının tahrik grupları da bu motor tipiyle çalışır.

Asenkron Motorun Redüktörle Kullanımı

Asenkron motorun sahadaki en büyük kısıtı devir tarafındadır. Yaygın kullanılan 4 kutuplu bir motor yaklaşık 1.440 d/dk'da döner. Oysa bir konveyör bandı 30 d/dk, bir karıştırıcı 20 d/dk, bir vinç tamburu 15 d/dk mertebesinde döner. Aradaki farkı elektriksel olarak kapatmak mümkün değildir; bu iş mekanik olarak, redüktörle yapılır.

Redüktör devri düşürürken torku aynı oranda büyütür. Çevrim oranı 50 olan bir redüktör, motorun 1.440 d/dk'lık devrini yaklaşık 29 d/dk'ya indirirken çıkış torkunu yaklaşık 50 kat artırır. Bu, motorun kendi başına asla üretemeyeceği bir tork seviyesidir ve makinenin ihtiyacı da tam olarak budur.

Redüktörün asenkron motora kattığı diğer başlıklar şunlardır:

• Yol alma davranışının iyileşmesi: Yükün ataleti çevrim oranı üzerinden küçülerek motora yansır, kalkış sırasında motorun zorlanması azalır.
• Motor gücünün küçülmesi: Aynı iş, redüktör sayesinde daha düşük güçlü bir motorla yapılabilir; bu hem yatırım hem enerji maliyetini düşürür.
• Yerleşim serbestliği: Farklı montaj pozisyonları ve çıkış mili yönleri sayesinde motor, makine üzerinde uygun konuma yerleştirilebilir. Konu için redüktör montaj pozisyonları yazımız yol göstericidir.

Motor ve redüktörün tek gövdede birleştirildiği yapıya redüktörlü motor (gearmotor) denir. Ayrı ayrı seçilip kaplinle bağlanan çözümlere kıyasla daha kompakt, daha az hizalama hatası üreten ve montajı hızlı bir yapıdır. Bu kombinasyonun teknik detayları, seçim kriterleri ve avantajları için redüktörlü AC motor yazımızı incelemenizi öneririz; bu yazı motorun kendisini, o yazı ise motorun redüktörle birleşmiş halini ele alıyor.

Doğru eşleştirme için iki hesap gereklidir: makinenin istediği çıkış devrine göre çevrim oranı ve yükün gerektirdiği çıkış torku. Bu hesaplar için redüktör devir hesabı ve tork hesabı yazılarımızdaki formüller doğrudan uygulanabilir. Hesaba servis faktörünü eklemeyi atlamayın; darbeli yüklerde ve günde uzun saat çalışan hatlarda bu katsayı redüktör ömrünü belirler.

Tahrik Grubunuz İçin Doğru Redüktörü Birlikte Seçelim

Bir tahrik grubunda performansı belirleyen şey motorun etiket gücü değil, motor ile redüktörün uygulamaya uyumudur. Yanlış seçilmiş bir çevrim oranı motoru sürekli zorlar, düşük hesaplanmış bir servis faktörü ise redüktörün beklenenden çok önce revizyona girmesine yol açar.

1987'den bu yana redüktör ve dişli kutusu üreten Remak Redüktör olarak, uygulamanızın devir, tork ve çalışma rejimi değerlerine göre uygun seriyi birlikte belirleyebiliriz. Endüstriyel tahrikte en yaygın kullanılan helisel dişli redüktörler ailesini inceleyebilir, projenizin teknik detaylarını paylaşmak için iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz.