pompaakademisi

  • Yazıtipi boyutunu arttır
  • Varsayılan yazıtipi boyutu
  • Yazıtipi boyutunu azaltır
Reklam
Anasayfa 3. Verimlilik 3.9. Elektrik Motorları İçin Yeni Verimlilik Sınıflandırmaları - 1

3.9. Elektrik Motorları İçin Yeni Verimlilik Sınıflandırmaları - 1

e-Posta

1. Elektrik Motor Veriminin Pompa Sistem Verimi İçerisindeki Yeri

Pek çok pompa elektrik motoru ile sürülür. Bu şekilde işletilen bir pompaj sisteminde ise elektrik motorunun verimi, pompa ve elektrik motorundan oluşan bir sistemin verimliliğine doğrudan etki eder. Böylesi bir sistemin elektrik şebekesinden çektiği güç şu şekilde ifade edilir:

 

 

 

P1: Güç (W)

 

r: Yoğunluk (kg/m3)

 

g: Yerçekimi ivmesi (m/sn2)

 

Q: Debi (m3/sn)

 

Hm: Basma Yüksekliği (m)

 

Görüldüğü gibi motor verimi, pompa işini yaparken harcadığımız enerjinin miktarında doğrudan etkilidir. Bu da motorun verimli seçimini ve işletilmesini pompa verimi kadar önemli kılar. Motor verimi genellikle şu şekilde tarif edilir:

 

 

Bir elektrik motorunda da her makine gibi kayıplar vardır ve bu kayıplar giriş elektrik gücü ile çıkış mekanik gücü arasındaki farkı belirler. Kullanıcının motorun verimi üzerinde yapabileceği, verimli motor seçimi ve doğru motor seçimi dışında herhangi bir şey yoktur. Doğru motor seçimi ise şu açıdan önemlidir.

 

Şekil 1 Motor Yük&Verim Eğrisi

 

Şekil 1’de görüldüğü gibi elektrik motoru verimi sabit olmayıp yüke göre değişkendir. Özellikle belli bir yük değerinden sonra (şekilde %50 yük ancak motora göre değişebilir) verim çok belirgin bir biçimde düşmektedir. Bu sebeple aşırı büyük seçilmiş motorlar verimsiz çalışırlar.

 

Yeni alınan bir pompada elektrik motoru genellikle üretici tarafından seçilir ve pompa ile birlikte temin edilir. Bu sebeple de kullanıcı çoğu zaman elektrik motoru üzerine yoğunlaşmaz. Bunda pompa ile elektrik motorunun birbirinden farklı uzmanlık alanları olmasının da etkisi vardır. Ancak bu hususta elektrik motoru konusunda uzman olmaya gerek yoktur, daha belirleyici olan ise pompanın talep ettiği gücü belirlemektir.

 

Şekil 2 Pompa Eğrileri

 

Bir pompayı çalıştırmayı verimlilik ve diğer açılardan en çok tercih edeceğimiz yer verimin en yüksek olduğu yerdir. Şekil 2’de eğrileri gösterilen pompa için bu nokta debinin yaklaşık olarak 550 m3/h olduğu noktadır. Ancak üretici kullanıcının bu pompayı hangi noktada çalıştıracağını bilemediğinden ve güvenlik marjlarından dolayı bu pompa için elektrik motoru seçerken pompanın aşırı sağda çalışması durumlarını da göz önüne alır ve belki de kullanıcının ihtiyacından daha büyük bir elektrik motoru seçer. Şekil 2’deki pompa için katalogda seçilen elektrik motoru 160 kW gücündedir çünkü pompa yüksek debilere çıktıkça güç ihtiyacı da artacaktır. Ancak kullanıcı pompayı doğru seçmiş ise pompayı 550 m3/h debide çalıştıracaktır. Bu durumda ise ihtiyacı olan mil gücü 107 kW’tır. Bu durumda elektrik motoru %66 yükte çalışacaktır. Bu ise elektrik motorunun düşük verimde çalışması anlamına gelmektedir. Aradaki fark açıldıkça motor verimindeki kayıplar daha da artacaktır. Bu sebeple pompa için elektrik motoru seçilirken pompanın çalışma noktasındaki güç ihtiyacı göz önünde bulundurulmalıdır. Ayrıca gereksiz yere büyük motor seçmek elektrik motorunun maliyetini dolayısıyla sistemin ilk yatırım maliyetini de artıracaktır.

 

 

2. Elektrik Motorunda Kayıplar ve Verimin Ölçülmesi

Şekil 3 Elektrik motorunda kayıplar

 

PGiriş: Motora verilen elektriksel güç

 

PSCL: Stator bakır kaybı

 

Pcore: Çekirdek kaybı

 

PRCL: Rotor bakır kaybı

 

PÇıkış: Motordan alınan mekanik güç

 

Bir elektrik motorunda giriş elektriksel gücü ile çıkış mekanik gücü arasındaki ilişki Şekil 3’te gösterilmektedir. Motorda ilk kayıp stator sargılarındaki bakır direnç kaybıdır. İkinci kayıp statorda çekirdek kayıpları olarak kaybolur. Bu noktada kalan güç stator ve rotor arasındaki hava aralığı üzerinden motorun rotoruna aktarılır. Bu güce motorun hava aralığı gücü denir. Bu gücün bir kısmı rotorda bakır direnç kayıpları olarak kaybolur ve kalan güç elektriksel  güçten mekanik güce dönüştürülür. Bu güçten sürtünme ve rüzgar kayıpları ile stray kaybı çıkarılınca kalan güç motor milinden mekanik güç olarak alınır.

 

Elektrik motorunda verim iki yöntemle belirlenir. Bunlardan birisi çıkış mekanik gücünü ölçerek giriş elektriksel güce bölerek verimin bulunmasıdır. İkinci yöntem ise giriş elektrik gücünden kayıpların çıkartılması ile verimin bulunmasıdır.

 

 

 

İlk yöntemde çıkış mekanik gücünün doğru bir şekilde ölçülmesi gerekirken ikinci yöntemde ise kayıplar ile ilgili bazı kabuller yapıldığından bir miktar belirsizlik içerir. Motor verimliliği dünya çapında değişik verimlilik testleri ile bulunur ve değişik şekillerde sınıflandırılır. Bu değişik standartlar kayıpları değerlendirmek için değişik metotlar kullanır ve bu da değişik motor verimliliği değerlerinin ortaya çıkmasına yol açar. Ayrıca test metotları mekanik mil gücünün ölçümünde de değişiklik arzederler. Bu farklı standartlar motorların objektif değerlendirilmesinin önünde bir engeldir. Bu sebeple şu anda IEC tarafından ortak test standartları ve sınıflandırmaları belirlemek üzere çalışmalar devam etmektedir.

 

3. Sınıflandırma Açısından Pompa Verimi ile Elektrik Motor Verimi Arasındaki Fark

Pompalar performansı debi ve basınç gibi iki değişken ile belirlenen, bu açıdan da çok çeşitli ebat ve çeşitlilikte üretilen makinalardır. Geniş bir debi ve basınç aralığını kapsaması açısından örneğin norm pompa tipinde çark çapları ve devir sayısı da dikkate alındığında yüzlerce pompa konfigürasyonu bulmak mümkündür ve her bir pompanın da verimlilik değeri farklıdır. Bu sebeple de bu yüzlerce konfigürasyon için pompa verimi açısından standartlar belirlemenin zorluğu ortadadır. Bu anlamda kullanıcı alacağı pompanın verimli olup olmadığını farklı ürünleri karşılaştırarak anlayabilir. Bu anlamda pompalarda ulaşılabilir verimleri belirlemek açısından kaynaklar bulunmakla birlikte bunlar standartlaşmış değillerdir.

 

Elektrik motorlarında ise 1,1 kW’tan 90 kW’a kadar sadece 17 farklı güçte pompa vardır ve her bir güç için değişik verimlilik sınıfları ve bu sınıflar için de minimum verimlilik değerleri belirlemek nispeten kolaydır.

 

4. Test Standartları

Verimlilik test standartları dünyanın farklı bölgelerinde farklıdır. Bu standartlardan en yaygın olarak kullanılanları aşağıdaki gibidir.

 

a. IEEE 112 (2004) [2]

 

IEEE (Institute of Electrical and Electronical Engineers (Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü)) tarafından 4 Kasım 2004 tarihinde yayınlanan bir standarttır. Motorun sadece verimi değil diğer performans değerlerinin ölçülmesini de kapsar. 1996 yılında düzenlenen standardın revizyonudur ve halen kullanımdadır. Çok fazlı asenkron motorları ve üreteçlerin test prosedürlerini kapsar. Çok fazlı motorlardan anlaşılan genellikle 3 fazla motorlar olduğundan standartta geçen eşitlikler 3 fazlı motorlar içindir ve 3 fazlı motorlardan farklı çok fazlı motorlar için kullanıldığından standarttaki eşitliklerin dönüştürülmesi gerekmektedir.

 

 

 

b. IEEE 113 (1985)

 

IEEE’nin 1985 yılında yayınladığı bir standarttır. DC motorlar için test standartlarını içerir ancak DC motorların önemini kaybetmesi sebebiyle IEEE tarafından artık kullanılmamaktadır. Şu an IEEE tarafından DC motorların testlerinde kullanılan herhangi bir standart yoktur. Bu sebeple DC motorların performanslarına ilişkin testlere ait kurallar üretici ile alıcı arasında belirlenir.

 

 

c. IEEE 114 (2001)

 

Bu standart tek fazlı asenkron motorların testleri içindir.

 

 

d. IEEE 115 (1955)

 

Bu testler senkron motorların performans test koşullarını belirler.

 

 

e. IEC 60034-2 (1996) [3]

 

Bu standart verimlilik olduğu kadar kayıpların belirlenmesi için de koşullar içerir. IEC 60034-1 kapsamındaki bütün güçlerde DC ve AC senkron ve asenkron motorlara uygulanır.

 

 

f. IEC 61972 (2002) [5]

 

Bu test standardı IEC 60034-2 standardının yerini almak üzere geliştirilmiştir ve üç fazlı asenkron motorların verimlilik ve kayıp testleri içindir. Verimliliğin ve kayıpların belirlenmesi için iki dolaylı metot belirler. Bunlar Stray kayıplarının ölçümlerden elde edildiği ve tahmini değer verildiği metotlardır.

 

 

g. IEC 60034-2-1

 

Mart 2006’da yayınlanmıştır ve Eh-Star metodu da bunlardan birisi olmak üzere birkaç stray yük kayıpları ölçüm metodu içermektedir. Bunlar doğrudan ve dolaylı yöntemlerdir. Doğrudan yöntemler ters yönde dönüş ve Eh-Star metotlarıdır. Dolaylı metot ise (IEC 61972, Yöntem 1’de olduğu gibi) giriş-çıkış ölçümlerinden stray kaybının belirlenmesidir. Toleranslı metot ise (IEC 61972, Yöntem 2’de olduğu gibi) stray kayıpları için değer atanmasıdır.

 

 

h. AS 1359.102

 

Bu standart 60034-1 kapsamındaki tüm DC ve AC senkron ve asenkron motorlara uygulanır.

 

 

i. ANSI/NEMA MG1 – Motors and Generators

 

Tüm AC ve DC motorlara uygulanır.

 

 

 

Devamı...

 

 

 

 

 

 

 

 

Yorum ekle

Makaleler için yorum ekleyebilirsiniz


Güvenlik kodu
Yenile

 

©Pompa Akademisi

Yasal Uyarı: Yayınlanan makalelerin tüm hakları Pompa Akademisi’ne aittir. Kaynak gösterilse dahi makalenin tamamı özel izin alınmadan kullanılamaz. Ancak alıntılanan makalenin bir bölümü, alıntılanan makaleye aktif link verilerek kullanılabilir.

Ürün Tanıtımı

ModülTANK Sıvı Depolama Çözümleri

 

http://www.pompaakademisi.com/modultank_dosyalar/image001.jpg

ModülTANK her türlü sıvı depolama ihtiyacı için hızlı, ucuz ve taşınabilir seçenekler sunar.

 

Devamını oku...
 
Grundfos MP 204 Motor Koruma Ünitesi


 

Dalgıç pompalar çalıştığı ortam gereği diğer pompalara göre çok daha zor koşullar altında çalışmaktadır. Dalgıç pompalarda bir arızanın kullanıcıya olan maliyeti genellikle diğer pompalar ile kıyaslandığında çok yüksektir. Yine çalıştığı ortam gereği dalgıç pompaları ve motorlarını izlemek diğer kuru rotorlu pompalara göre hem daha zor hem de çok daha fazla önem arz etmektedir. Sorunsuz pompa kullanımı için pompayı izleyebilmek ve zamanında müdahale etmek problemlerin büyük bir kısmını çözmemizi ve bakım maliyetlerini minimize etmemizi sağlayacaktır.
Devamını oku...
 

Anketler

Santrifüj Pompa Satın Alırken Yerli Marka mı Yabancı Marka mı Tercih Ediyorsunuz?
 

Hocamız

Prof. Dr. Kirkor YALÇIN

Özgeçmişi

10.03.1939 tarihinde Kayseri ilinin Develi ilçesinde doğdu. İlk ve Ortaokulu Develi’de okudu. 1958 yılında Cağaloğlu İstanbul Erkek Lisesi’ni bitirdi. 1964 yılında İstanbul teknik Üniversite’si Makine Mühendisliği Fakültesi’nden Yüksek Mühendis olarak mezun oldu.

 

Devamını oku...

Facebook Share

Facebook'ta Paylaş

Eğitim Duyurusu

Reklam

Her Gün Bir Bilgi

Eksenleme Ayarı

Pompa uygulamalarında, pompa mil merkezi ile tahrik motoru mil ekseninin ile aynı olması anlamına gelir. Hizasızlık eksenel açısal, veya radyal olabilir vebirçok probleme sebep olur. Çeşitli yöntemlerle giderilir. Bugün bu yöntemlerin en popüler olanı kolay ve hızlı uygulanması ve hassasiyeti sebebiyle lazerli kaplin ayarıdır. Resimde lazerli kaplin ayar cihazı ile pompa mili ile motor milinin ekseni hizalanmaktadır.

Logo'nun Hikayesi

Pompa Akademisi Logosu, santrifüj pompaların salyangozunu andıran bir Fibonacci Spirali ve bu spirali birleştiren, çark kanatlarını andıran eğrilerden oluşmaktadır. Fibonacci Spirali, kenar uzunlukları Fibonacci Sayıları'na (1, 1, 2, 3, 5, 8...) eşit olan karelerin karşı köşelerinin birleştirilmesi ile oluşturulur.