Sincap kafesli asenkron motorlarda enerji verimliliği tespiti için saha deneyine dayanan yeni bir yaklaşım
A new approach for determining energy efficiency of squirrel cage induction motors based on field test method
Yazar: GÜVENİR KAAN ESEN
Danışman: PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Asenkron motorlar = Induction motors ; Elektrik motorları = Electric motors

Özet:
Elektrik motorları ve bağlı sistemler küresel elektrik enerjisi arzının yaklaşık olarak yarısını tüketmekte ve atmosfere 6.040 milyon ton karbondioksit emisyonu bırakmaktadır. Avrupa Birliği ve Türkiye'de, elektrik motorları ve bağlı sistemlerinin sanayide tüketilen elektrik enerjisinin yaklaşık %70'ini oluşturduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle potansiyel açıdan tüketimde payın yüksek olduğu böylesine önemli bir enerji tüketim kaynağında verimlilik kapsamında çalışmalar yapılagelmiştir. Üretimde eko-tasarım gereksinimleri, asgari enerji verimlilik sınıfları, gümrük ve piyasa kontrolü vb. uygulamalar bunlardan sadece bir kaçı olarak karşımıza çıkmaktadır. Elektrik motoru küresel pazarının büyüklüğü ve enerji tüketimindeki payı ulusal veya Avrupa Birliği gibi uluslararası düzeyde mevzuatta yer alan zorunlu uygulamaları ve bu uygulamalara bağlı olarak enerji verimliliği ölçümü ve denetimlerin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Denetimin olduğu her noktada ölçüm, muayene ve deneyler kaçınılmaz hususlardır. Bu bağlamda gerçekleştirilecek uygunluk değerlendirme deneyleri güvenilir, doğru ve tekrarlanabilir sonuçlar vermelidir. Bu çalışmanın amacı, uygulanması zaman alan ve ekonomik olmayan laboratuvar deneyleri yerine, endüstriyel çalışma şartlarında sincap kafesli asenkron motorların nominal ve yük altındaki verim değerini, bilinen standard deney yöntemler esas alınarak, moment sensörleri gerektirmeksizin ölçümler aracılığı ile hesaplamak adına deney yöntemi geliştirmektir. Bu sayede verimsiz asenkron motorları yenileme veya tespit etme projelerinde doğru karar verilmesine katkı sağlayacak bir metot belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucunda, sincap kafesli asenkron motorlarda verim tespiti açısından endüstriyel işletme şartlarında kolaylıkla uygulanabilir, tekrarlanabilirlik ve yeniden üretilebilirlik açısından çeşitli deneyler ile doğrulanmış, ölçüm belirsizliği bilinen ekonomik bir deney yöntemi ve hesaplama adımları ortaya konmaktadır.

Abstract:
Electric motors and the drive systems approximately consume half of the global electricity consumption and release 6.040 Mt of CO2 emissions to the atmosphere. In the European Union and Turkey, electric motors and drive systems estimated to account for about 70% of all industrial electricity consumption. For this reason, studies have been carried out within the scope of efficiency in such an important source of energy consumption where the share of potential consumption is high. Eco-design requirements, minimum energy efficiency classes, customs and market control, etc. applications emerged as only a few of these studies. The size of the electric motor global market and its share in the energy consumption demonstrates the necessity of mandatory applications in the legislation at the national or international level such as European Union and energy efficiency measurement and audits depending on these applications. Measurement, inspection and testing are inevitable at every point where they are audited. Conformity assessment trials to be carried out in this context should give reliable, accurate and reproducible results. The aim of this study is to improve a method and calculation algorithm based on known standard methods for determining nominal and load efficiency values of squirrel-cage induction motors in industrial conditions without torque sensors instead of time-consuming and non-economic laboratory tests. Therefore, that will contribute to making the right decision in the renewal or detection projects of inefficient induction motors. In conclusion, this study presents an economical validated test method and calculation steps, which can be easily applied in industrial operating conditions, in terms of reproducibility and reproducibility with the known measurement uncertainty for squirrel cage induction motors.