IE2 sınıfı yüksek verimli sincap kafesli tek fazlı asenkron motor tasarımı ve performans testleri
Design and performance tests of high efficiency squirrel cage single-phase induction motor of IE2 class
Yazar: SERHAT AKŞUN
Danışman: PROF. DR. SEZAİ TAŞKIN
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde tek fazlı asenkron motorlar endüstride ve evlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük çıkış güçlerine rağmen tek fazlı asenkron motorların verimliliklerindeki iyileşme önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlamaktadır. Geniş kullanım alanı sebebiyle tek fazlı asenkron motorlarda verimlilik daha da önemli hale gelmiş ve IEC standartlarına bu motorlarla ilgili regülasyonlar getirilmiştir. Halihazırda tek fazlı asenkron motorlar için enerji verimliliği zorunluluğu bulunmamaktır. Ancak, 1 Temmuz 2023 tarihinden itibaren tek fazlı asenkron motorlara IE2 verim sınıfını sağlama zorunluluğu getirilmiştir. 
Tez çalışmasında IE2 verim sınıfında 0,55 kW 4P tek fazlı asenkron motorun tasarımı, analizi ve performans testleri gerçekleştirilmiştir. Motor tasarımında Siemens Simcenter SPEED yazılımı kullanılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilen tek fazlı asenkron motor Volt Elektrik Motorları A.Ş'de prototiplenmiş ve Ar-Ge Elektrik Laboratuvarı'nda test edilmiştir. Test sonuçları; 3,62 Nm tork, 1450 RPM devir, 707 W giriş gücü, 550 W çıkış gücü ve %77,8 verim olarak ölçülmüştür. IEC 60034 standartlarına göre motorun verim, kilitli rotor ve devrilme deneyleri gerçekleştirilmiştir.
Tez çalışması altı bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm, konuyla ilgili yapılan çalışmaların yer aldığı literatür özetini içermektedir. İkinci bölüm, tek fazlı asenkron motorlar hakkında genel bilgileri sunmaktadır. Üçüncü bölümde, tasarım süreci ve bu süreçte kullanılan Siemens Speed programı, ilgili IEC standartları, test yöntemleri ve sistemleri ele alınmaktadır. Dördüncü bölümde, tek fazlı asenkron motorun tasarım aşamaları detaylı bir şekilde açıklanmaktadır. Beşinci bölümde, prototip üretimi ve son bölümde ise performans testleri ve analiz sonuçları sunulmaktadır.

Abstract:
Today, single-phase induction motors are widely used in industry and homes. Despite their low output power, the improvement in the efficiency of single-phase induction motors provides significant energy savings. Efficiency has become even more important in single-phase induction motors due to its wide area of use and regulations related to these motors have been brought to IEC standards. Currently, there is no energy efficiency requirement for single-phase induction motors. However, as of July 1, 2023, it has been obligatory to provide IE2 efficiency class for single-phase induction motors.
In this study, 0.55 kW 4P single-phase induction motor design, analysis and performance tests are conducted in IE2 efficiency class. Siemens Simcenter SPEED software is used for the motor design. The designed single-phase induction motor is prototyped at Volt Elektrik Motors Company and tested in the R&D Electricity Laboratory. Test results; it is measured as 3.62Nm, 1450rpm, 707W input power, 550W output power and 77.8% efficiency. Motor efficiency, locked rotor and type tests are realized according to IEC 60034 standards.
This thesis consists of six chapters. The first chapter provides a literature review that encompasses the existing studies related to the subject. The second chapter presents general information about single-phase asynchronous motors. The third chapter focuses on the design process, including the utilization of the Siemens Speed program, relevant IEC standards, test methods, and systems. In the fourth chapter, the design stages of the single-phase asynchronous motor are elaborated in detail. The fifth chapter addresses the prototyping phase, while the final chapter presents the performance tests conducted and the analysis results obtained.