Tek faz asenkron motor yerine kullanılacak üç faz motorların gövdesine yerleştirilen hız kontrol cihazının tasarımı ve uygulaması

Abstract

Asenkron motorlar ucuz ve dayanıklı olması sebebiyle endüstride ve ev aletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizdeki elektrik enerjisinin önemli bir kısmı bu motorlar tarafından tüketilmektedir. Asenkron motorların çalışma prensiplerinden dolayı yüksek kalkış akımları mevcuttur. Ayrıca, nominal yük ve nominal hızlarda çalışmamaları halinde enerji kayıpları daha azdır. Aynı güçteki tek fazlı asenkron motor ile üç fazlı asenkron motor karşılaştırıldığında tek fazlı asenkron motor büyük yapılı, pahalı ve verimsizidir. Üstelik tek fazlı motor ek yol verme elemanlarına ihtiyaç duymaktadır. Bundan dolayı tek fazlı motorlar yerine üç fazlı motorların kullanılması hem enerji tasarrufu hem de ekonomik tasarruf sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında; öncelikle, asenkron motorlar, üç fazlı eviriciler, mikrodenetleyici programlama ve uygulamada kullanılacak olan devre elemanları hakkında genel bilgilere yer verilmiştir. Sonraki bölümlerde sürücü tasarımı ve uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, üç fazlı ve gücü 2,2 kW’a kadar olan asenkron motorların tek fazlı kaynaktan beslenerek istenilen şekilde hız kontrolünü sağlayan inverter tasarımı gerçekleştirilmiştir. Mikrodenetleyici olarak 18F4520 seçilmiş, 3 faz H köprüsünde anahtarlama elemanı olarak MOSFET'ler kullanılmıştır. Yazılımda, sabit V/f oranlı hız kontrolü için mikrodentleyici veriyi en hızlı biçimde işlemesini sağlayacak algoritma oluşturulmuştur.

Since induction motors are cheap and robust, they are widely used in industrial and household appliances. The majority of electrical energy in our country is consumed by these motors. Starting currents are high because of working principles of these industion motor starting. In addition, when they are not driven at rated speed and rated load, losses will get higher. Single-phase induction motor which has the same power as three-phase induction motor is more expensive than the larger structure. Moreover, single-phase motors require additional circuit components. Therefore, instead of a single-phase motors use three-phase motors have a major role in energy savings. In this study, induction motors, three phase inverters, PIC programming and general information about the circuit component to be used in practice are given. In practice, the power of 2.2 kW three-phase asynchronous motors, speed control is performed by feeding a single-phase source. 18F4520 PIC is used as microcontroller and MOSFETs are used as switching component. Software, V / f control algorithm for the Microcontroller is designed to ensure functioning of data in the fastest way.