Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri Nelerdir?
02-11-2018
10:20
Asenkron Motorlara Yön Verme Yöntemleri Nelerdir?
Ülkemizde sanayide tüketilen elektriğin yaklaşık %70'i, başka bir deyişle net tüketimin %36'sı üç fazlı (trifaze) elektrik motorlarında kullanılmaktadır. Dolayısı ile elektrik işiyle uğraşıp da asenkron motorlarla karşılaşmamak neredeyse imkansızdır.
Peki Neden Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri Uygularız?
Asenkron motorlar ilk kalkış anında şebekeden normal akımlarının 3 ila 6 katı akım çekebilirler. Bu durum yüksek güçlü motorlarda kumanda elemanlarının gereksiz yüksek seçilmesine ve kısa sürelerde arıza yapmasına sebebiyet verebilir. Aynı zamanda büyük güçlü motorlarda direk yol vermeye kalkılırsa şebekede istenmeyen gerilim düşümleri meydana gelir. Bu sebeplerden dolayı asenkron motorlarda yol verme yöntemlerinden biri uygulanır.
Not: Elektrik İç Tesisat Yönetmeliği Madde 52 - (Değişik ek: RG 30/11/1995-22479) (BAĞLAMA AYGITLARI iv) Kendi transformatörü bulunan tüketicilerden doğrudan (direkt) yol verilebilecek en büyük kısa devre senkron motor gücü tüm işletme yükleri devrede iken, en büyük güçlü motorun devreye girmesi durumunda transformatör empedansları dahil, yol alan motorda, yol alma akımında bağıl gerilim %15'i aşmamak koşulu ile tüketici tarafında belirlenir. Kendi transformatörü bulunmayan tüketicilerde, doğrudan yol verilecek en büyük kısa devre asenkron motor gücü köy ve benzeri yerlerde 7.5 kW, alçak gerilim şebekesi hava hattı olan kasaba ve şehirlerde 15 kW, alçak gerilim şebekesi yeraltı kablosu olan kasaba ve şehirlerde 30 kW'dır. Ancak motorun gücü transformatörün gücünün %10'nunu aşamaz.
Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri
Asenkron motorlara 6 tane farklı yol verme yöntemi vardır:
1- Doğrudan Yol Verme Yöntemi
2- Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi
3- Oto Trafosu ile Yol Verme Yöntemi
4- Dirençle Yol Verme Yöntemi
5- Yumuşak Yol Verme Yöntemi (Soft Starter)
6- Sürücü ile Yol Verme Yöntemi
1- Doğrudan Yol Verme Yöntemi
Doğrudan Yol Verme Yöntemi asenkron motorun, paket, kollu şalter veya kontaktör ile doğrudan şebekeye bağlandığı bağlantıdır. Yazının başında da ifade ettiğimiz gibi bu yöntem küçük güçlü motorlarda tercih edilir. Genel yapı ile 4 kW'a kadar olan motorlara uygulanır.
Asenkron Motorlara Doğrudan Yol Verme Kumanda ve Güç Şeması
2- Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi
Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi piyasada en çok kullanılan yol verme yöntemleri arasında gelmektedir. Bunun sebebi diğer yol verme yöntemlerine göre daha ekonomik olmasıdır. Bu yöntemin uygulanabilmesi için motorun uygun olması gerekmektedir. Her üç fazlı (trifaze) motora Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi uygulanamaz.
Yukarıdaki görselde bulunan motor etiketinde de görüldüğü gibi "Üçgen 380V Yıldız 660V" yazmaktadır. Yani bu motora Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi uygulayabiliriz.
Motora Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi uygulandığında şebekeden çekeceği kalkınma akımı direk yol vermeye oranla 3 katı azalır. Bu da yaklaşık olarak 2.In denk gelir.
Bu yöntemde amaç, motoru kalkış süresince yıldız bağlı çalıştırmak ve kalkışını tamamlayan motoru hemen normal bağlantısı olan üçgen bağlı olarak çalıştırmaktır.
Motor, kalkış sırasında yıldız bağlı çalıştırıldığından motor sargılarına uygulanan gerilim U3 değerine, motorun şebekeden çektiği akım ise 1/3 değerine düşer.
Yıldız Üçgen Bağlantı ve Akım Gerilim İlişkisi
Motorun sargılarına uygulanan gerilim azaldığından momenti önemli ölçüde küçülür.
Yıldız Üçgen Yol Verme Yönteminin kusursuz olması için motorun yük momentinin, yıldız bağlamadaki motor momentinden büyük olmaması ve yıldız bağlamadaki sürenin uygun olması gerekir.
Bu geçiş süresi çok önemlidir. Motor, yıldız bağlantıda iken anma devir sayısına ulaşıldığı anda üçgen bağlantıya geçilmesi ve fazla aralık verilmemesi gerekir.
Böyle olursa yıldızdan üçgen bağlantıya geçişteki üçgen kontaktörünün kapamama akımı küçük ve yıldızdan üçgene geçiş darbesiz olur. Aksi halde, üçgen bağlantıya geçişte akımda geçici artışlar görülür. Bunun sonucu kontaktörün kontakları ani yüksek ısı nedeniyle kaynak olabilir.
Otomatik Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi Kumanda ve Güç Şeması
3- Oto Trafosu ile Yön Verme Yöntemi
Üçgen çalışma gerilimi, şebeke gerilimine uygun olmayan motorlara Yıldız Üçgen Yol Verme Yöntemi uygulanamadığı için Oto Trafosu ile Yol Verme Yöntemi uygulanır.
Oto trafosununda yıldız üçgende olduğu gibi kalkış anında düşük gerilim uygulanarak motorun düşük akım çekmesi sağlanır. Oto trafoları gerilim ayarlaması yapan bir transformatör gibi çalışırlar.
Kademeli olarak sarılan oto trafosunun sekonder ucundan alınan gerilim, motorun çalışma geriliminden daha küçük değerlere düşürülür.
Böylece motora düşük gerilim uygulanmakta, dolayısıyla motorun yol alma akımı da düşmektedir.
Motor yol aldıktan sonra trafo devreden çıkarılır.
Bu yöntemle direk kalmada çekilen akımının dörtte biri çekilerek motorun kalkınması sağlanır. Direk yol vermede normal çalışma akımının 6 katı, yıldız üçgende 2 katı ve oto trafosunda 1.5 katı kalkınma akımı çekilir.
Asenkron Motorlara Oto Trafosu ile Yol Verme Kumanda Şeması
4- Dirençle Yol Verme Yöntemi
Oto trafosunda da olduğu gibi üçgen çalışma gerilimi, şebeke gerilimine uygun olmayan motorlara yıldız üçgen yol verme yöntemi uygulanamadığı için Dirençle Yol Verme Yöntemi uygulanır.
Üç fazlı asenkron motorlara kademeli direnç ile yol vermede temel prensip, şebeke geriliminin bir kısmını yol verme direnci üzerinde düşürmek ve geriye kalan gerilimi motora uygulamaktır. Böylece motor ilk kalkınma anında aşırı akım çekmeden düşük gerilimle yol almış olur.
Kalkınma akımını azaltmak için büyük güçlü motor devresine seri olarak ayarlı direnç bağlanır. Kademeli olarak ayarlanan direncin kademeleri sıra ile kontaktör kontakları tarafından devreden çıkarılır. Bu uygulamada tek kademe direnç kullanıldığında kalkınma akımı %50 civarında, çok kademeli direnç kullanıldığında ise kademe sayısına göre daha da fazla düşer.
5- Yumuşak Yol Verme Yöntemi (Soft Starter)
Mikro işlemci tabanlı kontrol sistemiyle motora uygulanan gerilim ve akım kontrol edilerek motorun devreye girmesinin darbesiz olması sağlanır. Buradaki darbeden kasıt çekilen akımın ani ve yüksek olmamasıdır.
Yumuşak Yol Verme Yöntemi motorun akım ve gerilimini kontrol ederek motorun devreye girmesi sırasında şebeke geriliminin %30 değerinden %100 değerine kadar kontrollü bir şekilde uygulanır. Aynı zamanda motorun devreden çıkması sırasında gerilim %100'den %30'a kadar kontrollü bir şekilde düşürülerek devreden ayrılır.
Sonuç olarak motor kalkış akımının düşürülmesi ve moment darbelerinin önlenmesi ile motor besleme kablosuna ve yüke binen zorlamalar azaltılmış olur. Böylece bakım masrafları ve bakım periyotları azalır.
6- Sürücü ile Yol Verme Yöntemi
Asenkron motorların kutup sayısı ve frekansı değiştiğinde hızı da değişir. (n=60.f/p'dir) Sürücüde denen mikro işlemci elektronik elemanlar ile asenkron motor statoruna uygulanan gerilim frekans oranı, motorun çalışma şartlarına bağlı olarak değiştirilerek istenen devirde istenen moment elde edilmektedir
