AC Dişli Motor ve Standart AC Motor Arasındaki Temel Farklar

AC Dişli Motor ve Standart AC Motor Arasındaki Temel Farklar

AC motorlar, birçok elektrik sisteminde oldukça yaygındır. Kendi ihtiyaçlarınıza en uygun bileşenlerin hangisi olduğundan fazlasını bilmek, AC dişli motorlar ile standart AC motorlar arasındaki farkı bilmek son derece önemlidir. Her iki cihaz da elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür ancak tasarımları ve işlevsellikleri bakımından birbirlerinden önemli ölçüde farklılık gösterirler. Bu makalede, sistemlerin HVAC, endüstriyel makineler ya da ev elektronik cihazlarında kullanılıp kullanılmadığına bakılmaksızın bu sistemlerdeki en önemli farklılıkları ele alacağız.

Temel Tanım ve Temel Tasarım

Standart alternatif akım (AC) motorları, rotor ve stator olmak üzere iki ana parçadan oluşur. Rotor, motorun stator bobinlerinden alternatif akım geçtiğinde dönebilen kısımdır. Motorun tasarımı basittir ve gelen elektrik akımından yararlanarak dönel hareketin oluşturulmasına odaklanır. Motor, hızı azaltan ve torku artıran ek parçalar içermez. Motor bağımsız olarak çalışır. AC dişli motor, çıkış miline sabitlenmiş bir AC motoru ile redüktörün (dişli kutusu) birleşiminden oluşan bir hibrid yapıdadır. Redüktör, motorun çıkışında hız ve tork artırımı sağlayan düz, vida ve planet dişlilerden oluşur. Bu yapı, değişen hız ve tork uygulamaları için eksiksiz bir çözüm sunar.

Hız ve Tork Karakteristikleri

Bir AC motorun sabit hızlarda, örneğin tek veya çoklu hız ve değişken frekans sürücüsü ile tasarlandığı, buna karşılık bir AC dişli motorun dişli kutusu kullanarak hızı torka tercih ettiğini belirtmek oldukça önemlidir. Örneğin bir ev vantilatöründe bulunan AC motoru ele alalım, 1800 RPM ile nispeten yüksek bir hızda çalışır ve 1800 RPM'lik AC motor 10:1 oranında dişli kutusu ile birlikte 180 devirle çalışır ve çıkışta orijinal torkun 10 katını sağlar. Bu nedenle dişli motorlar, düşük hız ve yüksek tork uygulamaları için tasarlanmıştır ve bir AC motor nispeten yüksek 180 RPM dönüşüyle dişliye yönlendirilebilir. Dişli motorlar, düşük hızda yavaş dönmeler için AC motorlarla eşleştirildiğinde çok daha verimlidir. Bu nedenle, düşük hızlara yüksek torka ulaşamayan standart motorlar, standart dişli motorlardır.

Uygulama Szenaryoları

AC dişli motorlar ile AC motor arasındaki temel farklardan biri, ilkinin sabit ya da değişken hızlarda (örneğin tek ya da çok hızlı) çalışması için ayar imkanı sunmasıdır. AC dişli motorlar, dişli kutusu kullanarak hızı torka dönüştürürken, bir AC motor… 1800 RPM'lik bir AC motoru, 10:1 oranında dişli kutusu ile birlikte düşünelim. Bu yapıda motor, orijinal torkunun 10 katına sahip olacak ve 10 kat daha fazla çıkış torku üretecektir. Bir ev vantilatörü, AC motorun tipik bir örneğidir. 1800 RPM'de çalışır, ancak yüksek torka ihtiyaç duyulan uygulamalarda kullanılan motorlar, 180 RPM'de düşük hızda yüksek tork elde edilmesini sağlar. Düşük hızlarda dönen sistemlerde daha verimli çalışırlar ve bu nedenle dişli motorlar yüksek tork elde etme amacını güderler. Standart dişli motorlar, daha verimli olmalarına rağmen, yüksek torka ulaşamazlar.

Boyut, Ağırlık ve Montaj

AC dişli motorlar ile AC motor arasındaki temel farklardan biri, ilkinin sabit ya da değişken hızlarda (örneğin tek ya da çok hızlı) çalışması için ayar imkanı sunmasıdır. AC dişli motorlar, dişli kutusu kullanarak hızı torka dönüştürürken, bir AC motor… 1800 RPM'lik bir AC motoru, 10:1 oranında dişli kutusu ile birlikte düşünelim. Bu yapıda motor, orijinal torkunun 10 katına sahip olacak ve 10 kat daha fazla çıkış torku üretecektir. Bir ev vantilatörü, AC motorun tipik bir örneğidir. 1800 RPM'de çalışır, ancak yüksek torka ihtiyaç duyulan uygulamalarda kullanılan motorlar, 180 RPM'de düşük hızda yüksek tork elde edilmesini sağlar. Düşük hızlarda dönen sistemlerde daha verimli çalışırlar ve bu nedenle dişli motorlar yüksek tork elde etme amacını güderler. Standart dişli motorlar, daha verimli olmalarına rağmen, yüksek torka ulaşamazlar.

Verimlilik ve Enerji Tüketimi

AC Dişli Motorlar ve AC Motorlar arasındaki fark esas olarak AC Dişli Motorların dişli kutularından dolayı verimliliklerinde yatar. Bir AC motorun mekanik verimliliği daha yüksektir (%70-90), çünkü ana kayıplar sargılardaki elektrik direnci ve yataklardaki sürtünmeden kaynaklanır. AC dişli motorların daha az verimli (%60-85) olması beklenir çünkü ek enerji, dişlilerdeki sürtünmeden, ayrıca yağlama direnci ve mekanik boşluktan dolayı kaybolur. Hayır, dişli motorlar hala tasarlandıkları işler için enerji verimlidir. Daha sık karşılaşıldığı üzere, aynı boyuttaki standart bir motora kıyasla daha az enerji tüketerek aynı torku üretirler. Örneğin, aynı torku dişli olmadan sağlayan büyük standart bir motora kıyasla, AC dişli motor aynı torku daha düşük güç girdisiyle sağlar.

Bakım gereksinimleri

Farklı tasarımlar farklı bakım ihtiyaçlarına yol açar. Standart bir AC motor minimum bakım gerektirir. Bakım işlemleri yağ ile çalışan yatakların yağlanması, bobinlerin tozlarının alınması ve elektrik bağlantılarının kontrol edilmesiyle sınırlıdır. Arızalar daha seyrek görülür ve bakım aralıkları daha uzundur. AC redüktörlü motorların redüktör nedeniyle daha sık periyodik bakımları gerekir. Bunlar redüktör yağı değişimini ve dişlilerin aşınma durumu ile geri boşluğunun kontrol edilmesini kapsar. Redüktörün hareketli parçaları arıza riskini artırır. Örneğin aşınmış bir dişli motorun gürültü ve titreşim çıkışını artırabilir, bu da tork artışına neden olur ve kulakçıkların değiştirilmesi gerekir.

Maliyet Dikkate Alınması

Fiyat farkları edinim maliyetinde ve uzun vadeli mülkiyette belirgin hale gelir. Standart AC motorlar küçük boyutlardan ve güçlerden dolayı birkaç dolardan yüzlerce dolara kadar değişen fiyat aralıklarında bulunurken, daha basit tasarımları ve bileşenleri nedeniyle daha düşük maliyetli olanları tercih edilebilir özelliktedir. Temel tasarımları nedeniyle standart AC motorlar daha ucuzdur. AC redüktörlü motorların fiyatı ise entegre edilmiş şanzıman kutusu ve daha fazla karmaşıklık nedeniyle karşılaştırılabilir standart bir motordan iki ila üç kat daha fazla olabilir. Ancak, toplam mülkiyet maliyetinin de analiz edilmesi gerektiğine dikkat çekmek önemlidir. Yüksek tork uygulamalarında standart motor, satın alma maliyetini, kurulum süresini ve uyumluluk sorunlarını artırarak ekleyen bir şanzımana ihtiyaç duyar. Redüktörlü motorlar bu ek maliyetleri ortadan kaldırır ve yüksek tork gerektiren uygulamalarda uzun vadede daha ekonomik hale gelir. Ayrıca redüktörlü motorların enerji maliyetlerinden yaptığı tasarruf, uzun vadede daha pahalı olan bu motorların yatırımını karşılar.

Kontrol ve Hassasiyet

Hız veya pozisyon kontrolü gerektiren bazı uygulamalar, önemli ölçüde kontrol ve hassasiyet gerektirir. Örneğin, kontrollü hassasiyet o kadar düşüktür ki tek hızlı AC motorlar "sınırlı hassasiyetli" olarak sınıflandırılır. Değişken frekans sürücüleri (VFD) ile AC motorlar "değişken hızlı motorlar" olarak tanımlanır ancak bu, bu motorların asla pozisyon kontrolü için hassas tork kontrolü sağlayamaması nedeniyle abartılıdır. Aksi takdirde AC dişli motorlar olarak bilinen bu motorlar, dişli kutularının AC motor sistemine hız kontrolü ve tork kuvvetlendirmesi sağladığı için kontrol ve hassasiyet açısından bir avantaj sağlar. Dişli kutusunun sabit dişli oranı, damperlerin belirli açılarda açılması veya kapatılması için tahmin edilebilir hız ve bir konveyör bandı için yavaş hız koordinasyonu sağlar. Hassas uygulamalar için bazı dişli motorlar, harici redüktörlerin standart motorları sürmesine kıyasla üstün redüksiyon ve daha düşük boşluk sağlayan solucan dişliler veya planet dişliler ile donatılmıştır.