Bir fazlı sürekli kondansatörlü asenkron motorlarda hız kontrolü
Speed control of permanent capacitor single phase induction motors
Yazar: EVREN YÜCEL
Danışman: Y.DOÇ.DR. DENİZ YILDIRIM
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada aspiratör ve fan tipi uygulamalar için istenilen sıcaklık değerini sabittutacak şekilde, bir fazlı asenkron motorun değişik hızlarda çalışmasına olanak verecekbir hız ayar kontrol ünitesi gerçekleştirilmiştir. Mekanik ve elektronik kontrolyöntemleri incelenmiş ve bu yöntemler ile elde edilen güç ve debi karşılaştırılarakelektronik kontrol yönteminin daha avantajlı olduğu görülmüştür. Fan ve aspiratöruygulamaları için tahrik elemanı olarak kullanılan bir fazlı asenkron motorlarınkullanım alanları ve çeşitleri anlatılmıştır. Özellikle dıştan rotorlu asenkron motorlarıniç yapısı kullanım yerine göre avantajları detaylı olarak açıklanmıştır. Asenkron motorhız kontrolü yöntemlerinden sabit gerilim/frekans ve gerilim kontrolü yöntemleriincelenerek, maliyet ve basitlik açısından gerilim kontrolünün bu tür bir çalışma içindaha uygun olduğu belirlenmiştir. Gerilim kontrolü yöntemlerinden faz kontrolü ve açkapakontrolü yöntemleri incelenmiş ve her iki metot için gerilim kaynağına verdikleriharmonik değerlerinin analizi yapılmıştır. Ana ve yardımcı sargısı olan iki sargılı birasenkron motor için, gerilim kontrolü yönteminin sadece ana sargı üzerinde (yardımcısargı doğrudan gerilim kaynağına bağlanmıştır) yapılması gerektiği yapılan testlersonucunda görülmüş ve kontrol devresi buna uygun olacak şekilde tasarlanmıştır.Kapalı çevrim kontrolünün yapılabilmesi için öncelikle olarak kapalı çevrimparametrelerinin çıkarılması konusu incelenmiştir. Kapalı çevrim kontrolü içinkullanılan entegrenin yapısı ve çalışma prensibi açıklanarak, gerçeklenen devrenindeğişik ayar ve ortam sıcaklıklarında ürettiği dalga şekilleri incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Bir fazlı asenkron motor, Hız kontrolü, Faz kontrollü AA kıyıcı

Abstract:
In this study, a variable speed control unit has been realized for keeping thetemperature of a process constant at the desired level through modifying the appliedvoltage to a permanent-split-capacitor single phase induction motor used in the exhaustfans and ventilators. Mechanical and electronic speed control methods are examinedand the motor input power and air flow rate for these two methods are compared. It isseen that electronic control method has much lower input power requirements for thesame amount of air flow. Advantages of the external rotor induction motor dependingon the usage areas have been examined. Various speed control methods for inductionmotors are examined and it has been specified that it would be more feasible to preferinput voltage adjustment because of simplicity and lower cost. Phase control andintegral-cycle methods have been examined for voltage control methods and theharmonic characteristics of the waveforms have been analyzed for both methods. Testsrevealed that controlling only the voltage of main winding with auxiliary windingvoltage is kept at rated voltage gives satisfactory result for a single phase inductionmotor with two windings as main and auxiliary. Closed-loop control of the temperaturecontrolled system is given. Temperature sensor types such as thermistors, resistortemperature detectors and specific integrated circuits are examined according to theiroperation principals, cost, range and measurement accuracy. Temperature-controlledclosed-loop speed control system is realized using a special integrated circuit designedfor phase-control applications. Examination of various waveforms at different set pointsand process temperatures are given in detail at different test points of the circuit.Keywords: Single phase asynchronous motor, Speed control, Phase control AC chopper.