Elektrik Motorlarında Soğutma -

A -ELEKTRİK MOTORLARINDA NEDEN ISINMA OLUR,NEDEN SOĞUTULUR ?

Bir iletken telden elektron akışı olduğunda elektronların hareketinden dolayı iletken tel ısınır.Akım geçen yerde : iletken , yarıiletken, devre elamanı yada makine her ne olursa olsun ısınmadan dolayı direnç artar.Direnç artışı performansın düşmesine ve fiziki değişimlere ( genleşme – erime – kopma ) sebep olur.
Elektrik motorlarında ani çalışmada , kararlı çalışmada , yüksek performansda yada belirlenen gücün üstüne çıkmak için (güç aşırma – over clock) soğutma yapılır.

B – SOĞUTMA YÖNTEMLERİ
1- Doğal Soğutma (Yayılma – Natural Convection )

Ortam ısısı sabit ve yapılan işlem rutin ise elektrik motoru belirli bir kararda çalışacaktır ısı bir noktaya kadar çıkıp burada sabitlenecektir.Bu tür soğutma durumlarında ; içerden gövdeye , gövdeden dış dünyaya ısı yayılımı olur.

Tesla elektrikli araçta kullanılan ac motoru.
Gövde üzerinde petek oluşturularak ısı yayılım işlemi kolaylaştırılmış.

2 – Hava Akımı İle ( Ventilation )

Doğal soğutmanın daha hızlı yapıldığı işlemdir. Motor miline bağlı pervane yada rotor kanatçıkları ile ısı uzaklaştırılır.

3 – Kuvvetli Hava İle (Forced Ventilation )
Motorun ısı taşıma işlemini başka bir motor sağlar.Gövde üzerinden , içinden ( Rotor ve stator kısımlarının yakın olduğu rulman mil bölgesinden) yada dc motorlarda ark – şerarenin olduğu dağıtıcı fırça kısmından yapılır.

4 – Sıvı Soğutmalı ( Liquid Cooling )
Soğutma işlemi daha etkili ve çabuk yapılır. Soğutma akışkanı yağ , su , antifrizli su, v.b sıvı olabilir.Sıcak su dışarı tahliye edilip petek de (radyatörde) soğutulup tekrar istenen kısma gönderilir.

Yüksek güçlü motorların sadece gövdeleri değil rulman kısmı da soğutulur bu sayede rulmanda bulunan gres yağı yüksek ısılarda özelliğini kaybetmez , rulmanlar daha uzun ömürlü olur.

5 – Yalıtım (Insulation)
Yapılma amacı toz-ısı-nem korumasıdır. Sargıların ısısı etrafa yayılmadığı yada çok az yayıldığı için motor ısısının yükselmesi önlenir fakat bu olay teldeki ısının kaybolduğu anlamına gelmez.
İzolasyon yapılmayan eşdeğer motora göre vuruntu, yalpa ,yatak problemi daha azdır.Çünkü rotordaki ısı az olduğundan genleşmeside az olacaktır (seğim).

Rotor ve Stator izolasyonları (reçine kaplı)

C – ÖRNEKLER – UYGULAMALAR
Aşırı akım yüzünden yanmış Plumquick golf drag motoru

Test standındlarında kullanılan yüksek güçlü likid soğutmalı Burgi Engineers motorları.

Su Soğutmalı TM4 Patentli Elektrikli Araç Motoru (Stator merkeze yerleştrilmiş)

Roadster Elektrik Dönüşümü ve Dış Gövdeden Soğutma Uygulaması.

D – ÖNERİLER

1 – Soğutma pervanesi arka kısımda bulunduğundan gelen hava akımı ,motor flanşına ve çalıştırılan aksama çarparak ısı iletimini sağlıksız hale getirir.
Genel uygulama bu yönde olsa da pervanenin flanş kısmına alınması (baştan sona) ısı iletimini daha sağlıklı hale getirecektir.

2 – Motor dış kısımları için kullanılan boya ,ısının yayılmasını engeller.Korozyon v.b bozucu etkilerin ihmal edildiği yerlerde boyasız kullanım , çelik gövde tercih edilebilir.Yada ince kaplamalar kullanılabilir.(eloksal,alodin)