Asenkron Motorun Çalışma Parametrelerinin SCADA ile İzlenmesinin Tasarımı

Özet

Asenkron motorlar; doğrudan bir fazlı ya da üç fazlı alternatif akım şebekesinden beslenebilmesi, dayanıklı, bakım gerektirmeyenyapısı ve düşük maliyetleri nedeniyle, hem sanayide hem de ev aletlerinde en çok kullanılan motor türü haline gelmiştir. Asenkronmakinelerin, senkron makinelerinden en büyük farkı dönme hızının sabit olmayışıdır. Motor olarak çalışan bir asenkron motorda buhız, senkron hızdan küçüktür. Makine bu özelliğinden dolayı, asenkron makine adını almıştır. Dünyada üretilen enerjinin %70civarındaki kısmının asenkron motorlarda tüketiliyor olması bu motorların kullanım sıklığını ve önemini göstermektedir. Yapılarınınbasit, ekonomik ve sağlam olmaları, bakım gerektirmemeleri ve her türlü ortam koşullarında çalışabilmeleri gibi üstün özelliklerinedeniyle asenkron motorlar, endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılan asenkron motorların kontrolündeçeşitli sürme teknikleri kullanılmaktadır. Bu sürme tekniklerine göre asenkron motorların matematiksel modellemesiningerçekleştirilmesi de önemli bir çalışma konusudur. Asenkron motorlarının dinamik performanslarının incelenmesi ve matematikselmodellerinin çıkartılabilmesi için parametrelerinin doğru olarak hesaplanması gerekmektedir. Bu çalışmada asenkron motorların enbüyük sorunlarından birisi olan parametrelerinin doğru olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Bilgisayar ve mikroişlemci teknolojisiningelişmesine bağlı olarak asenkron motor parametrelerinin tespiti hem kolaylaşmış hem de daha önem kazanmıştır.Bu çalışmayla yaygın olarak kullanılan asenkron motorların çalışma parametreleri olan akım, gerilim, cos φ, tork, güç değerlerininoperatör panelinde okunmasının sağlanacağı bir SCADA sisteminin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu sistemde PLC, HMI ve hızkontrol cihazı haberleştirilerek asenkron motorun çalışma parametreleri HMI ekranında görüntülenebilecektir. Ekranda görüntülenenveriler kullanılarak asenkron motorun istenilen değerlerine hesaplama yöntemleri kullanılarak ulaşılabilecektir. SCADA programındaasenkron motor parametrelerinin en doğru ve en hızlı şekilde hesaplanacağı bir algoritma tasarlanacaktır. Parametre değerlerinindoğru olarak hesaplanması motorun dinamik etkilerinin belirlenmesinde ve sürme devrelerinin tasarlanmasında büyük bir gelişmesağlayacaktır.

Abstract

Induction motors; Due to its durability, maintenance-free structure and low cost, it can be supplied directly from a single phase or three phase alternating current network. The biggest difference of asynchronous machines from synchronous machines is that the rotational speed is not constant. In an asynchronous motor operating as a motor, this speed is smaller than the synchronous speed. The machine is named asynchronous machine because of this feature. The fact that around 70% of the energy produced in the world is consumed in asynchronous motors shows the frequency and importance of these motors. Asynchronous motors are widely used in industry due to their simple, economical and robust structure, maintenance-free and superior operating conditions. Various control techniques are used for the control of commonly used asynchronous motors. Mathematical modeling of asynchronous motors according to these driving techniques is also an important subject of study. In order to investigate the dynamic performances of induction motors and to obtain mathematical models, it is necessary to calculate the parameters correctly. In this study, one of the biggest problems of induction motors is aimed to determine the parameters correctly. Due to the development of computer and microprocessor technology, determination of asynchronous motor parameters has become easier and more important. In this study, the design of a SCADA system, which will enable reading of current, voltage, cos φ, torque, power values which are the operating parameters of commonly used asynchronous motors, has been realized. In this system, PLC, HMI and speed controller will be communicated and the operation parameters of the induction motor will be displayed on the HMI screen. Using the data displayed on the screen, the desired values of the asynchronous motor can be reached using calculation methods. In the SCADA program, an algorithm will be designed in which the asynchronous motor parameters will be calculated in the most accurate and fastest way. Accurate calculation of parameter values will provide a great improvement in determining the dynamic effects of the motor and designing the driving circuits.