3 faz asenkron motor verimlilik ve yenileme karlılık analizi

Abstract

Asenkron motorlar; daha ucuz olmaları, bakıma daha az ihtiyaç duymaları, birkaç wattan 3500kW'a kadar üretilebilmeleri, yüksek moment değerlerini sağlayabilmeleri, çeşitli fazlarda çalışacak şekilde üretilmeleri, devir sayılarının çok geniş aralıklarda değiştirilebilmeleri ve çalışmaları sırasında elektrik arkı oluşturmamalarından dolayı sanayide en fazla kullanılan motor türüdür(Anomim). Öyle ki Türkiye'de elektrik motorlarında kullanılan enerjinin % 90'ı asenkron motorlar tarafından tüketilmektedir. Ayrıca Türkiye'de; toplam net elektriğin yaklaşık %36'sı, sanayi elektriğinin yaklaşık %70'i üç fazlı asenkron motor sistemleri tarafından tüketilmektedir(Anonim). 2023 ekonomi hedefini destekleyecek enerji kaynaklarına bakıldığında enerji dışa bağımlılığımızın çok yüksek oranlarda olduğu bilinmektedir. Toplam enerji tüketimindeki ithal kaynakların oranı 2012 yılına göre artış göstererek 2013 yılında %73,5 oranına yükselmiştir. Önümüzde ki yıllarda ise dışa bağımlılık oranın gittikçe artacağını söyleyebiliriz. Çünkü 1990'dan 2013'e toplam enerji ithalatı % 211,62 artarken; yerli üretimdeki artış % 24,78 ile sınırlı kalmıştır(Türkyılmaz, 2015). Bundan dolayı asenkron motorlarda enerji verimliliği konusuna çok fazla önem verilmekte ve enerji verimliliğinin arttırılması için kamu, üniversite ve sanayide önemli Ar-Ge faaliyetleri yürütülmektedir. Asenkron motorlarda enerji verimliliğini arttırmak için genel olarak aşağıda ki konuların incelenmesi gereklidir:a. Değişken hızlı motorlar ile % 10-50, b. Verimli motor sınıfı kullanımı ile % 2-8,c. Uygun motor seçimi ile % 1-3,d. Kaliteli enerji besleme ile % 0.2-3,e. Sistemlerde değişiklik ile % 2-10 civarlarında enerji tasarrufu sağlanabileceği öngörülmektedir. Belirtilen oranlar prosesin durumu ve motorun çalışma koşullarına göre oldukça değişkenlik gösterebilir(Dinçer). Standart bir asenkron motorun çalışma süresi boyunca oluşturduğu toplam masrafların %97´sini enerji giderleri oluşturmaktadır. Geri kalan %3´ lük pay ise satın alma, montaj ve bakım masraflarıdır(Anonim).Bundan dolayı ucuz olduğu için tercih edilen verimsiz bir elektrik motoru, uzun vadede kullanıcısına çok daha fazla pahalıya mal olabilmektedir. Tez kapsamında Muğla'da yaygın olarak faaliyet gösteren mermer fabrikalarında kullanılan elektrik motorlarının enerji verimlilikleri tespit edilerek, daha verimli asenkron motorlar kullanmaları halinde tasarruftan elde edilecek kazanç değeri kullanılarak motor değişim giderlerinin geri dönüş süreleri hesaplanmaktadır. Bu sayede verimsiz asenkron motor kullanan firmalar tespit edilerek daha verimli motor kullanmaları için firmalara gerekli bilgilendirme ve yönlendirmeler yapılabilecektir. Nihai olarak ise, mermer fabrikalarının en önemli girdi maliyet kalemleri arasında yer alan enerji giderlerinde azalma sağlanarak mermer firmalarının rekabetçilik seviyeleri arttırılabilecektir.

Asynchronous motors; are the most commonly used engine types in the industry because they are cheaper, they need less maintenance, they can be produced up to 3500kW, they can produce high torque values, they are manufactured to work in various phases, they can be operated over a wide range of speeds and they do not generate electric arc. So that 90% of the energy used by electric motors in Turkey is consumed by asynchronous motors. Also; about 36% of total net electricity, and about 70% of industrial electricity is consumed by three-phase asynchronous motor systems (Anonymous).When we look at the energy sources that support the 2023 economic target, it is known that our energy dependency is at a very high rate. The share of imported energy sources in total energy consumption has increased by 73.5% from 2012 to 2013. In the coming years, we can say that the rate of external dependency will increase. Because the total energy imports increased by 211.62% from 1990 to 2013; but the increase in domestic production was limited to 24,78% (Türkyılmaz, 2015).Therefore, asynchronous motors place much emphasis on energy efficiency, and significant R & D activities are being carried out by public, universities and industry to increase energy efficiency.To increase energy efficiency in asynchronous motors, it is generally necessary to examine the following criteria :a.Variable speed motors with 10-50%,b.8% with efficient engine class use,c.1-3% with proper motor selection,d.0.2-3% with quality energy supplye.And about 2-10% by changing the systems, energy savings can be achieved. The stated ratios may vary considerably depending on the state of the process and the operating conditions of the motor (Dinçer). Energy costs constitute 97% of the total costs incurred by a standard asynchronous motor during the run-time. The remaining 3% is the cost of procurement, installation and maintenance (Anonymous).Because of this, an inefficient electric motor, which is preferred because it is cheap, can cost a lot more to the user in the long run. In the scope of the thesis, energy efficiencies of electric motors used in marble factories operating in Muğla are determined, and if they use more efficient asynchronous motors, the return values of motor change expenses will be calculated by using gain value obtained from savings. Companies that use inefficient asynchronous motors will be identified and necessary informations and recommendations will be provided for companies to use more efficient engines. In this respect, the competitiveness levels of marble companies will be increased by reducing the energy costs which is the most important input cost of the marble factories.