Elektrik motorlarının iki türü vardır: alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC). AC motorlar senkron veya asenkron olabilir. Senkron motorlar, senkron saatler, elektronik cihazlardaki zamanlayıcılar ve ses kayıt cihazları gibi hız ve doğruluğun kritik olduğu uygulamalarda kullanılır. Değişken hızlarda çalışabilen, düşük bakım gerektiren ve dayanıklı olan asenkron, yani endüksiyon motorları, endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Kaldırma, karıştırma, pompalama, sıkıştırma ve delme gibi uygulamalarda endüksiyon motorları, senkron ve DC motorlara kıyasla çalıştırılması daha kolay ve daha uygun maliyetlidir.

İki ana endüksiyon (asenkron) motor türünden olan tek fazlı ve üç fazlı motorlar arasında, tek fazlı motorlar kendi kendine çalışmaya başlayamadıkları için genellikle ev aletleri gibi küçük elektrik yükü gerektiren uygulamalarla sınırlıdır. Üç fazlı motor sistemleri, daha az bakır kablo gerektirdikleri için daha ucuz, daha küçük boyutlu, daha verimli olup daha sorunsuz çalıştıklarından (daha az titreşimli) çok daha geniş bir endüstriyel ve ticari kullanım alanına sahiptir.

Kontrol Cihazları Kritik Öneme Sahiptir

Motor sistemleri bir yol vericiye veya kontrol cihazına bağlıdır çünkü bu cihaz motorların performansını kontrol eder ; motoru başlatarak, durdurarak, ileri ve geri hareket ettirerek, hızlandırarak ve yavaşlatarak çalıştırmanın yanı sıra aşırı yüklenmelere veya arızalara karşı da korur.

En temel kontrol cihazı, motor ile güç kaynağı arasındaki bir açma/kapama şalteridir; daha karmaşık kontrol cihazları ise motorun hızını ve torkunu kontrol eder.

Doğrudan hat (DOL veya hat üzeri) yol vericiler, en temel motor yol verici türüdür; enerjilendirildiklerinde motor terminallerini derhal güç kaynağına bağlarlar. DOL yol vericiler, motorun yüksek ilk yükleme akımının besleme devresinde aşırı gerilim düşüşlerine neden olmaması durumunda faydalıdır. Küçük su pompaları, kompresörler, fanlar ve konveyör bantları için uygundurlar. Ancak hat üzeri yol vericiler geri bildirim sağlayamaz.

Ayrıca, tam yükün tipik olarak altı ila yedi katı kadar yüksek bir başlangıç akımı çeken üç fazlı endüksiyon motoru gibi asenkron bir motor söz konusu olduğunda, DOL yol vericiler motoru bu ilk yükleme akımına karşı koruyamayacaktır.

 

Ekipmanı Korumak ve Ömrünü Uzatmak

Motor kontrol cihazları birçok aşınma ve yıpranma biçimiyle karşı karşıya kalır. Özellikle üç fazlı endüksiyon motoru yol vericileri, ilk yükleme akımı ve elektrik arkı gibi zarar verici faktörlerle başa çıkmak zorundadır.

Açılış dalgalanması veya giriş dalgalanma akımı olarak da bilinen ilk yükleme akımı, motorun tam hıza ulaşmak için hızlanmaya başlarken çektiği yüksek düzeydeki akımdır. Bu dönemde motorun genellikle normal çalışma yükünün yedi ila on katı kadar akım çekmesi gerekir. Bir saniyeden kısa sürmesine rağmen bu akım aşırı yüklenmesi, özellikle başlatma ve durdurma döngüsü tekrarlandığında makinede mekanik strese neden olan tork dalgalanmalarına yol açar. Temel DOL yol vericiler motoru bu ilk yükleme akımına karşı koruyamaz. Bu nedenle kontrol cihazının, alt akış ekipmanını yeterince tamponlayacak bir koruma mekanizmasına sahip olması gerekir.

Elektrik arkı—bir gaz içinden elektrik akımının geçmesinin gazın elektriksel olarak delinmesine ve boşalmasına neden olduğu durum— en sık, kontakların bir elektrik devresini tekrar tekrar açtığı (kestiği) ve kapattığı (bağladığı) motor kontrol cihazlarında meydana gelir. Elektrik arkı büyük miktarda ısı üretir; bu da kontak yüzeyinin küçük parçalarını eritebilir hatta buharlaştırabilir ve motor kontrol cihazına zarar verebilir.

İlk yükleme akımı ve elektrik arkıyla başa çıkmanın yanı sıra, üç fazlı endüksiyon motoru yol vericilerinin yumuşak başlatma ve durdurma işlevine de ihtiyacı vardır. Yumuşak başlatma ve durdurma, ekipmanın yanı sıra kompresörler, konveyör bantları ve kapı sistemleri tarafından hareket ettirilen ağır ve hacimli nesnelerin de zarar görmesini önler. Kütleleri nedeniyle bu tür nesneler düşük hızlarda bile önemli bir momentuma sahiptir.

Hem yumuşak yol vericiler hem de değişken frekanslı sürücüler, ilk yükleme akımını ve sık başlatma ile durdurmanın neden olduğu ısı üretimini azaltarak ekipmanı korumak ve motorun ömrünü uzatmak için kullanılabilir.

Başlıca Motor Yol Verici Türleri

Motor yumuşak yol vericileri veya düşük gerilimli katı hal yol vericileri, bir motorun başlatılması sırasında akım yükünü ve tork dalgalanmasını geçici olarak azaltırken motorun hızını da düzgün bir şekilde artırabilir. Sonuç olarak yumuşak yol verici, motor ve mil üzerindeki mekanik stresi azaltarak sistemin ömrünü uzatır. Yumuşak yol vericiler, bireysel uygulamalara göre özelleştirilebilir. Pompa uygulamalarında basınç dalgalanmalarının önlenmesine yardımcı olabilir ve konveyör bantlarının sarsıntı, stres veya kaymayı en aza indirmeye yardımcı olacak şekilde düzgün bir şekilde hareket etmeye başlamasını sağlayabilirler. Yumuşak yol vericiler, hat üzeri yol vericilere kıyasla daha yüksek elektriksel karmaşıklığa sahip olduklarından, genellikle maliyet-performans sorunlarıyla karşılaşırlar.

Değişken frekanslı bir sürücü (VFD), motor giriş frekansını ve gerilimini değiştirerek motor hızını ve torkunu kontrol etmek için elektromekanik sürücü sistemleri kullanır. Sonuç olarak VFD'ler, motoru başlatmak için gereken akımı azaltabilir. Bir VFD, otomatik kontrol sistemleriyle kolayca arayüz oluşturur. Değişken frekanslı sürücüler ayrıca oldukça enerji verimlidir ve zirve enerji talebinin azaltılmasına yardımcı olur. Ancak VFD'lerin küresel pazar penetrasyonu, yüksek fiyat noktaları ve sıcaklık ile gerilim dalgalanması gibi çevresel faktörlere duyarlılıkları nedeniyle nispeten düşüktür.

 

Yumuşak motor yol vericiler ve değişken frekanslı sürücüler motorlar için zaten belirgin faydalar sunarken, üreticiler daha yüksek işlevselliğe ve daha düşük fiyat noktalarına sahip sistemler geliştirmeye devam etmektedir.

Hibrit Motor Yol Vericinin Avantajları

Sensata'nın DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri aynı ünitede altı fonksiyona kadar sağlayabilir: İleri/Geri, Yumuşak Başlatma/Yumuşak Durdurma, Motor Aşırı Yük Koruması ve Şebeke İzolasyon Rölesi.

Yumuşak başlatma/durdurma özellikleriyle, Sensata'nın DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri konveyör sistemlerine özellikle belirgin faydalar sunar. Elektromekanik röle özelliğinin yanı sıra, DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri, temassız çalışma için yarı iletkenler kullanan bir katı hal röle özelliği içerir ve bu sayede hızlı ve aşınmasız güç kontrolü sağlar.

Katı hal rölenin sunduğu performans ve elektromekanik rölenin güvenilirliği sayesinde, DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri, yüksek ilk yükleme akımlarının yıkıcı etkilerini, ortaya çıkan mekanik stresi ve sistemdeki boşlukların oluşumunu azaltmada daha etkilidir. Sonuç olarak, birleştirilmiş röle özellikleri daha yüksek performans ve tutarlılık, daha düşük güç tüketimi, daha iyi güvenlik ve daha uzun ekipman ömrü sağlar.

Ayrıca, DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri yalnızca 22,5 mm genişliğinde kompakt bir yapıya sahiptir ve bu da bir motor yol vericisi için gereken alanı yüzde 75'e kadar azaltır. Son olarak, fiyatı 400 ila 1200 dolar arasında değişen değişken frekanslı sürücülerle karşılaştırıldığında, DRMS cihazları daha ekonomik bir seçenek sunar.

DRMS Serisi hibrit motor yol vericileri, makine üreticileri, pano tasarımcıları veya üreticileri ve üretim tesisleri tarafından konveyör sistemlerinde, kapı sistemlerinde ve kompresörlerde kullanılabilir. Ayrıca, bu hibrit motor yol vericiler, diğer karşılaştırılabilir ürünlere kıyasla 400V'luk daha yüksek bir maksimum motor değerine sahiptir; bu yüksek maksimum motor değeri, DRMS Serisi hibrit motor yol vericilerinin diğer ürünlerin kaldırabileceğinden daha geniş bir endüstriyel uygulama yelpazesinde kullanılmasını sağlar.

Sonuç

Endüksiyon motorları için motor yol vericiler birçok başlatma ve durdurma döngüsünden geçer. Motor yol vericileri karşılaştırırken dikkate alınması gereken faktörler arasında performans, dayanıklılık, güvenilirlik, boyut, fiyat ve ekipmanı ilk yükleme akımından ve diğer potansiyel olarak zarar verici olgulardan koruma yer alır. Doğrudan hat yol vericiler güvenilirdir ancak kendilerini veya motorların hareket ettirdiği varlıkları korumak konusunda çok az koruma sunar. VFD'lerle daha yüksek koruma sağlanabilir ancak bu, yüksek bir fiyata mal olur. Hibrit motor yol vericiler tüm bu faktörler arasında bir denge kurar ve bu nedenle değerli varlıklarla çalışan motorlar için ciddi şekilde değerlendirilmeyi hak eder.

Sensata'nın DRMS Serisi hakkında daha fazla bilgi için lütfen şu adresi ziyaret edin: https://www.onlinecomponents.com/featured/sensata-crydom-546/sensata-crydom-din-rail-mount-hybrid-motor-starters-drms-series?id=459

Bu yazı OnlineComponents.com tarafından sponsorluk almıştır. Tüm görüşler bana aittir. –John Koon