Öz: Giriþ: Sabit mýknatýslý senkron motorlar yüksek verim, etkin moment-akým oraný, yüksek ýsýl dayanýklýlýk ve düþük moment salýnýmý gibi sebeplerden dolayý sanayide ve üretimin birçok aþamasýnda kullanýlmaktadýr. Bu tip motorlarda montaj aþamasýnda rotor kýsmýnda bulunan doðal mýknatýslarýn ve rotor öz kütlesinin sebep olduðu manyetiksel ve mekaniksel zorlanmalardan dolayý rotorun, stator merkezine doðru ve tam olarak yerleþtirilmesi oldukça zor olmakla birlikte stator ve rotor paketlerinin birbirine tam olarak merkezlenmesi motor dinamik çalýþma performansý açýsýndan önemlidir. Ayrýca stator merkezine düzgün olarak monte edilemeyen rotor, manyetiksel ve elektriksel gürültülere sebep olabileceði gibi motor kullaným ömrünün de azalmasýna sebep olmaktadýr. Dolayýsýyla motor üretim hýzýnýn artmasý, güvenilir bir motor çalýþma aralýðý ve uzun bir motor ömrü için kullanýmý kolay, güvenilir ve saðlam bir modüler motor montaj sistemine ihtiyaç duyulmaktadýr. Amaç: Bu çalýþma da sabit mýknatýslý senkron motorlarda rotor paketinin stator merkezine doðru ve tam olarak yerleþtirilmesi amacýyla modüler bir motor montaj sistemi tasarlanmýþtýr. Kapsam: Motor montaj sisteminin tasarýmý için üç boyutlu tasarým yapýlmasýna imkân saðlayan Solidworks paket programý kullanýlmýþtýr. Bilgisayar ortamýnda tasarýmý yapýlan sistemin modüler parçalarý baz alýnarak fabrika ortamýnda sac, çelik ve plastik malzemeler kullanýlarak iþlenmiþtir. Elde edilen parçalar uygun mekaniksel baðlantýlar ile birleþtirilerek tasarým tamamlanmýþtýr. Örnek uygulama olarak farklý stator ve rotor çaplarýna sahip 9 kW ve 11 kW gücünde sabit mýknatýslý senkron motorlar seçilmiþ ve montajý tamamlanmýþtýr. Sýnýrlýklar: Tasarlanan motor montaj sistemi genel olarak rotorunda mýknatýs bulunan farklý geometrik ölçülere, güç ve topolojilere sahip tüm sabit mýknatýslý senkron motorlar için kullanýlabilmektedir. Yöntem: Tasarýmý yapýlan montaj sistemi; rotor sabitleme, stator yataðý ve montajlama olmak üzere üç ana modülden oluþmaktadýr. Genel montaj sistemine sabitlenmiþ rotor sabitleme modülüne rotor paketi ve ön kapak monte edilerek tezgâh üzerinde sabit tutturulmuþtur. Rotor ve statorun düzgün merkezlenebilmesi için rotor gövdesi milinden sabitlenmiþtir. Statorun arka kapaklar ile kolay monte edilmesini saðlayan stator yataðý modülü üzerine stator gövdesi yerleþtirilerek merkezlenmiþ lineer kýzak aracýlýðýyla hareket ettirilebilmektedir. Stator yataðý modülünde bulunan ayarlanabilir montaj yuvalarý sayesinde farklý ölçülerde stator paketleri kullanýlabilmektedir. Montajlama modülü ise arka kapaðýn baðlandýðý ve montaj için gerekli hareketlerin saðlanabildiði birbirine vidalý miller ile baðlý olan iki parçadan oluþur. Bu modül üzerinde rotor milinin stator merkezi ile ayný eksene monte edilebilmesini saðlayan ve kullanýcý tarafýndan rahatça hareket ettirilebilen uzatýlmýþ bir torna puntasý mevcuttur. Motor montaj sisteminin temel çalýþma prensibi ise þu þekildedir: Öncelikle motor arka kapaðý ile stator gövdesi uygun mil ve montaj yuvalarý aracýlýðýyla geçici olarak bileþtirilir. Daha sonra stator gövdesi, arka kapak ile beraber lineer rulmanlar üzerinden hareket ettirilerek manyetik etkinin minimum olduðu noktaya kadar rotora yaklaþtýrýlýr. Montajlama modülü üzerinde bulunan manuel lineer rulman freni sayesinde hareketli modül tezgâha sabitlenir. Uzatýlmýþ punta ucu motor miline manuel hareket ile sýkýþtýrýlýr böylece rotorda bulunan manyetik alan kuvvetlerinin statora olan çekme etkisi mininize edilir. Daha sonra montajlama modülünde bulunan vidalý mil sayesinde arka kapak ve stator, lineer rulman üzerinde hareket ettirilerek herhangi bir mekaniksel sürtünme oluþmadan rahat bir þekilde stator gövdesi ve rotor paketi birleþtirilerek montaj tamamlanýr. Montaj tezgâhýnýn ana gövdesi için 100×100 ×3 mm’lik çelik profiller ve lineer hareket sistemi için 35 mm’lik lineer ray kýzaklarý kullanýlýrken, tezgah üzerindeki hareketli sistemler için 15 mm ve 10 mm’lik ST-37 kalitesinde lazer kesimli saclar kullanýlmýþtýr. 3 mm’lik köþe profil saclar lazer ile kesildikten sonra L þeklinde bükülerek modül parçalarýnýn montajý için kullanýlmýþtýr. Uzatýlmýþ punta ucunun esnemesini önlemek için saclar arasýnda bronz malzemeden burçlar yapýlarak flanþlar aracýlýðýyla saclara monte edilmiþtir. Ayrýca, montajý yapýlacak motorun stator ve rotor gövdelerinin aðýr olmasýndan dolayý tasarlanan montaj sistemi üzerinde bir adet elektrikli pergel vinç bulunmaktadýr. Montajý tamamlanan motorlarda montaj kalitesini ölçmek için statorda indüklenen gerilimin harmonik analizi yapýlarak hava aralýðý aký yoðunluðu düzensizlikleri kontrol edilmiþtir. Bulgular ve Sonuç: Sabit mýknatýslý senkron motorlarda montaj aþamasýndaki fiziksel ve mekaniksel zorluklar ile montaj sonrasý oluþabilecek manyetiksel ve mekaniksel gürültüleri minimize edebilecek modüler bir motor montaj sistemi tasarlanmýþtýr. Fabrika ortamýnda gerçekleþtirilen örnek uygulamalar ile motor montajýnýn oldukça kýsa bir sürede daha az insan gücü kullanýlarak düzgün olarak yapýlabildiði görülmüþtür. Montajý yapýlan motorlarda indüklenen gerilimin harmonik analizi yapýlarak motor montaj kalitesi deðerlendirilmiþ ve sonuçlarýn kabul edilebilir sýnýrlar içerisinde olduðu görülmüþtür. Sabit mýknatýslý senkron motor üretimi yapan iþletmelerde montaj kolaylýðý, üretim maliyeti, kalitesi ve hýzý vb. sebeplerden dolayý uygun bir motor montaj sisteminin olmasý gerektiði sonucuna varýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Sabit Mýknatýslý Senkron Motorlar, Motor Montaj Sistemi, Harmonik Analizi
|
