3 Fazlı 600 kW Gücünde Kısa Devre Kafesli Rotorlu Asenkron Motorun Tasarımı: Fiziksel Boyutlandırılması ve Elektriksel Hesaplamaları

Kısa devre kafesli rotorlu asenkron motorlar yapımı kolay, dayanıklı, işletme güvenliği yüksek, bakım ihtiyacı az ve muadillerine göre ucuz olduklarından sanayide ve birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada, 3 fazlı, 600 kW aktif gücünde, şebeke gerilimi 400 V, çalışma frekansı 50 Hz, kutup çifti 2, kutup sayısı 4, verimi 0.95 ve güç faktörü 0.93 olan kısa devre kafesli rotorlu asenkron motor tasarımı, fiziksel boyutlandırılması ve elektriksel hesaplamaları ile yapılmıştır. Öncelikli olarak tanımlanan tasarım kriterleri ve performans değerlerine bağlı olarak motorun ana boyutları, daha sonra stator ve rotorun fiziksel boyutlandırılması ve elektriksel hesaplamaları, endüksiyonlar ve magnetik alan şiddetleri, stator ve rotor ağırlıkları, kayıplar ve verim hesaplanmıştır. Yapılan analiz sonuçları, tasarlanan asenkron motorun istenen güç değerlerini ve tasarım performans kriterlerini sağladığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Asenkron motor, Kısa Devre Kafesli Rotor, motor tasarımı, fiziksel boyutlandırma ve elektriksel hesaplama

Design of Asynchronous Motor With 3 Phase 600 kW Power Short Circuit Cage Rotor: Physical Dimensioning and Electrical Calculations

Asynchronous motors with short circuit caged rotor are easy to build, durable, high operational safety, low maintenance requirements and cheaper than their counterparts, so they are widely used in industry and in many areas. In this study, design of asynchronous motor with short circuit caged rotor with 3 phase, 600 kW active power, mains voltage 400 V, operating frequency 50 Hz, pole pair 2, pole number 4, efficiency 0.95 and power factor 0.93, physical dimensioning and electrical calculations were made. Firstly, main dimensions of motor according to the design criteria and performance values defined, then physical dimensioning of the stator and rotor and electrical calculations, inductions and magnetic field intensities, stator and rotor weights, losses, and efficiency were calculated. The results of the analysis showed that the designed asynchronous motor meets the required power values and design performance criteria.

Keywords:

Asynchronous motor short circuit cage rotor, motor design, physical dimensioning, electrical calculation,

PDF

___

A. H. Sackan. (1998). Elektrik Makinaları III. MEB TR.
Barakin, N. S., Vanurin, V. N., & Bogatyrev, N. I. (2018). Features of calculation of asynchronous generator with autotransformer wye-connected stator winding. Proceedings - 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2018, 1–4. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2018.8728823
Boduroglu, T. (1994). Elektrik Makinaları Dersleri (Asenkron Makinaların Hesap ve Konstrüksiyonu). Beta Basım Yayım Dağıtım A.Ş. TR.
Cagincevik. (2019). Üç Fazlı Asenkron Motorlar. Retrieved from https://medium.com/@cagincevik/üç-fazlı-asenkron-motorlar-95b853ce05b6
Fireteanu, V., Constantin, A. I., Leconte, V., & Lombard, P. (2018). Analysis of the Evolution of Stator Short-circuit and Rotor Bar Breakage Faults in a Squirrel-cage Induction Motor. SPEEDAM 2018 - Proceedings: International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 190–195. https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2018.8445226
Http://elektrikelektronikegitimi.blogspot.com/. (n.d.). Asenkron Motorun Tanımı ve Çalışma Prensibi Nasıldır? Yapısı ve Parçaları Nelerdir? Retrieved from http://elektrikelektronikegitimi.blogspot.com/2017/11/asenkron-motorun-yaps-nasldr-ve.html
Khlifi, M. A. (2019). Analysis of an off-grid self-excited dual wound asynchronous generator for wind power generation. International Journal of ADVANCED AND APPLIED SCIENCES, 6(6), 35–42. https://doi.org/10.21833/ijaas.2019.06.006
Naderi, P. (2016). Cage-rotor induction motor inter-turn short circuit fault detection with and without saturation effect by MEC model. ISA Transactions, 64, 216–230. https://doi.org/10.1016/J.ISATRA.2016.05.014
Perach, B., & Kvatinsky, S. (2019). STT-ANGIE: Asynchronous True Random Number GEnerator Using STT-MTJ. Proceedings of the 2019 Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition, DATE 2019, 264–267. https://doi.org/10.23919/DATE.2019.8715257
Wuerdig, R. N., Sartori, M. L. L., & Calazans, N. L. V. (2019). Asynchronous Quasi-Random Number Generator: Taking Advantage of PVT Variations. 2019 IEEE 10th Latin American Symposium on Circuits and Systems, LASCAS 2019 - Proceedings, 137–140. https://doi.org/10.1109/LASCAS.2019.8667561
Xiao, Y., Zhou, L., Wang, J., & Liu, J. (2018). Design and performance analysis of magnetic slot wedge application in double-fed asynchronous motor-generator by finite-element method. IET Electric Power Applications, 12(7), 1040–1047. Retrieved from https://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/iet-epa.2017.0730
Xu, B. Q., Li, H. M., & Sun, L. L. (2002). Joint detection of stator winding inter-turn short circuit and rotor bar breaking fault in squirrel cage induction motors. PowerCon 2002 - 2002 International Conference on Power System Technology, Proceedings, 2, 761–764. https://doi.org/10.1109/ICPST.2002.1047501