OG Asenkron Motorlara Yol Verme ve Devir Ayarı Uygulamaları

Sanayide farklı uygulamalarda yüksek güçlü motorlar tahrik etmek için orta gerilim besleme tercih edilmektedir.Bu makalede Orta Gerilim Asenkron Motorlara yol verilmesi ve devir ayarı konusunda pratik bilgiler aktarılacaktır.

 

1.       Motor besleme gerilim değerinin belirlenmesi Ülkemizde kurulu bulunan tesislerde farklı yükler için Orta Gerilim (OG) asenkron motor uygulamaları mevcuttur.Seçim yaparken, motorun bağlı olduğu yükü, tesisteki trafoların gücünü, ve sekonder gerilim değerlerini, motor ile sürücü arasındaki kablo mesafesi gibi farklı parametreleri dikkate almak gerekir.OG çözümde kablo kesitleri küçülmekte ve özellikle uzak noktalardaki motorlara enerji taşınmasında avantajlı hale gelmektedir.Güç elektroniği ve buna bağlı olarak yarı iletken teknolojisindeki gelişmeler sayesinde, Alçak Gerilimde (AG) 1.5 MW’a dek elektronik yumuşak yol verme cihazları ve frekans konvertörlerini kullanmak mümkündür.AG çözümler aynı güç değerine göre fiyat avantajı sağlamaktadırlar.

Image 

2. OG Motorlara yol verme şekilleri

Orta Gerilim (OG) motorlara aşağıdaki şekillerden biri ile devreye alınabilir

2.1. Şebekeden direkt yol verme

Özellikle pompa, fan gibi uygulamalarda görülmektedir. Uygulama basit olmakla beraber, kalkış anında elektrik şebekesi zorlanmakta ve sistemde mekanik darbelere sebep olmaktadır. Şebekenin zayıf olduğu uzak noktalarda bu durumda gerilim düşümü yaşanacaktır.

Motor kalkış anında kalkış akımı sebebi ile bu korumalar devrede olmayacaktır. Bu da işletme için bir risk taşımaktadır. Motora yol verildikten sonra motor koruma önlemleri alınmalıdır. Motor sargı ve yatak sıcaklıklarını da ölçen elektronik motor koruma rölelerinin kullanılmasında fayda vardır.

2.2. Rotora bağlı dirençler ile yol verme

Bu durumda bilezikli asenkron motor kullanılır. Statora bağlanan dirençlerin değeri değiştirilerek motorda kalkış akımı ve momenti kontrol edilir.

Yüksek başlangıç momenti gerektiren ağır yükler için (tam yükte kalkan çimento döner değirmenleri gibi) tercih edilir.

Bilezikli asenkron motor pahalı olup, işletme süresince kollektörlerine bakım yapılması gerekmektedir. Çok sık duruş ve kalkış yapılması durumunda dirençlerin soğutulmasına ve kontaktörlerin bakımına dikkat edilmelidir. Kalkıştan sonra motorun koruması için ayrıca önlem alınmalıdır. Motorun sargı ve yatak sıcaklılarını da kontrol eden motor koruma röleleri kullanılması işletmenin sürekliliği açısından faydalı olacaktır.

2.3. Yumuşak yol verici ile yol verme

Bu yol verme türünde Orta Gerilim Motor’un kalkış gerilim ve akımı ile buna bağlı olan kalkış momenti kontrol altında tutulur.

-Kalkış akımı sınırlanarak, şebekedeki zorlanmalar ortadan kaldırılır.

-Motorun yüke uyguladığı moment kontrol edilerek, duran yüke ani kalkış momenti uygulanmaz. Sistemde kontrollu hızlanma sağlanmış olur. Örnek olarak bant konveyörlerde gerilmeler ve bundan dolayı hasar oluşmaz. Hatta zincirli, paletli veya kovalı konveyörlerde mekanik aksamda oluşan hasarların önüne geçilmiş olur.
Motor ve Yumuşak Yol Vericide aşağıdaki korumalar geçerlidir.

 

 

 Kalkış öncesi motor sargı dirençleri ölçülür. Sargı dirençlerindeki olası bir zayıflamaya karşın motor kalkmadan (yani arıza oluşmadan) alarm verilir.

o Operatörün belli süre içerisinde motora verebileceği yol verme adedi sınırlanır. Bu sayede motor sargılarının ısınma sebebi ile zarar g
örmesi engellenmiş olur.

o Elektronik kontrollu olan yumuşak yol vericili sistemlerde motor kalkış anında da koruma altındadır. Kalkış sırasında akım sınır değerler içinde tutulur. Aksi durumda duruşa geçilerek olası hasar önlenir. Eğer motor ayarlanan süre içerisinde kalkış yapamaz ise operatör ikaz edilir ve sistem durur.
o Motor çalışırken aşağıdaki korumalar devrededir,

o Elektronik olarak aşırı yük kontrolu yapılır. Bunun için cihazın içindeki hazır yük eğrileri de seçilebilir.

o Düşük akım koruması yapılır. Bu sayede yükteki tolerans dışı değişmeler kontrol edilir. (Örneğin motorun milinin kırılması gibi).

o Dengesiz akım kontrolü Faz akımlarında dengesizlik olması ve bunun ayarlanan oran ve süreyi geçmesi durumunda motoru korumaya alır.

o Toprak kaçak akım kontrolu motor toprak akımının ayarlanan değer ve süreyi geçmesi durumunda motoru korumaya alır.

o Faz kaybı veya yanlış bağlama Motor fazlarında problem olması veya motorun yanlış bağlanması durumunda motoru korumaya alır.

o Aşırı gerilim veya düşük gerilim Şebeke geriliminin izin verilen toleransın dışına çıkması durumunda motoru korumaya alır.

Yumuşak Yol Verici, motor dururken de akım ve gerilim kontrolu yapmalıdır. Özellikle su pompaları için bu kontrol önem kazanmaktadır. Motor duruşa geçtiği zaman boru hattında koç başı denilen su darbesi oluşur ve check-valflerde gürültü ile kapanma gözlenir. Bu darbeli duruş sebebi ile mekanik aksamda oluşan zorlanmalar, bakım ve duruş gerektiren arızalara sebep olurlar.

OG Yumuşak Yol Verici seçilirken, cihazın kontrol kısmı ile OG kısmı arasındaki izolasyonlara dikkat edilmelidir. İki kısım arasındaki sinyalizasyonun fiber optik kablolar ile yapılması önemlidir.
Cihazın korona testinden geçmiş olması, ilerde ciddi problemler yaratacak olan kaçaklara karşı bir güvencedir. Akım ölçümü için elektronik düzenekler kullanılarak izolasyonun bütünlüğü temin edilmelidir. Aşağıdaki grafiklerde direkt yol verme ile Soft Starter ile Yol Verme arasındaki akım ve moment farkları aşağıda verilmiştir. Direkt yol vermede motor kalkış akımı anma akımının 6 ila 8 misline artmaktadır. Keza motor momentinde de ciddi artışlar gözlenmektedir. Yumuşak yol verme durumunda ise akım cihazda ayarlandığı şekilde sınırlanmakta ve buna bağlı olan motor momenti de kontrol edilmektedir. ABC Cedetaş Otomasyon olarak ülkemizde de bu konuda OG ve AG uygulamalarda yumuşak yol vericileri kullanmış bulunmaktayız.

3. OG motorlarda devir ayarı Güç elektroniğindeki ilerlemeler, 13.800V’a kadar AC elektrik motorlarında devir ayarı yapılmasına olanak sağlamaktadır. Bu sayede uygulamanın gerektirdiği devirlerde çalışma sağlanarak ciddi ölçüde enerji tasarrufu yapılır.

Söz konusu ürünlerde motor çıkışı direkt olarak motora bağlanmakta ve Step-Up trafo kullanılmamaktadır.

ASIRobicon orta gerilim hız kontrol cihazları yapıları ile aşağıdaki özellikleri taşırlar. Cihazların girişine direkt olarak OG uygulanır. Besleme gerilimi 13.800V’a kadar yükselmektedir. Çıkışta direkt olarak motora bağlanır.

Cihazlar yapıları itibarı ile 36 Pulse mimariye sahiptirler. Bu sebeple şebekeye harmonik etkileri yok denecek kadar azdır.

Cihazlar, akım ve gerilim için IEEE 519 standartlarına uyumludurlar. Cihazların şebekeden çektiği akım ve gerilim eğirleri aşağıda verilmiştir. Cihazların her bir fazında birden fazla güç hücresi kullanılmaktadır. Bu sebeple bir arıza anında arızalı hücre by-pass edilerek fazlar dengelenir ve motor çalışmaya devam eder. Söz konusu işlem 250ms’den kısa sürer. Çekmeceli tip olan cihazlarda arızalı hücreyi değiştirmek kolaydır. Cihazlar 72.000 Saat test edilmiş MTBF değerine sahiptirler.

Image 

ASIRobicon frekans konvertörleri, motoru şebekeye senkronlayarak, transfer edebilirler. Bu sayede bir frekans konvertörü ile birden fazla motora sıra ile yol vermek ve bağlı olan motor üzerinde hıs kontrolu yapmak mümkündür. Yumuşak Yol Vericiler için verilen motor koruma özellikleri frekans konvertörleri içinde geçerlidir. Frekans konvertörleri ile özellikle değişken devir çalışmada, tesislerde ciddi miktarda enerji tasarrufu yapılmaktadır. Bu sebeple özellikle ABD ve Avrupa’da bu konuda yatırımlar hızla devam etmektedir.

Ayrıca Frekans Konvertörü, bağlı olduğu motorun güç faktörü değerini 1’e getirmektedir. OG uygulamalarda motorların güç değerlerini de göze alır isek bu hayli önem kazanmaktadır.

Yurt dışında su, enerji, çimento, boru hatlarında çok farklı uygulamalar bulunan OG frekans konvertörlerinin ülkemizde de referansları bulunmaktadır.

 

Kaynak:Burak Cedetaş/Genel Müdür
( burak@abccedetas.com.tr Bu mail adresi spam botlara karşı korumalıdır, görebilmek için Javascript açık olmalıdır )
ABC Cedetaş

Bu yazı Uncategorised kategorisine gönderilmiş. Kalıcı bağlantıyı yer imlerinize ekleyin.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir