Yumuşak Yol Vericiler Soft Starter

Yumuşak kalkış asenkron motorlar sağlam, güvenilir, standart ve ucuz olmaları nedeniyle oldukça geniş olarak kullanılırlar. Motor direkt olarak besleme kaynağına bağlandığında, kalkış akimi çok yüksek olacak ve çoğunlukla motorda ve ayni şebekeye bağlı diğer elektrikli ekipmanlarda ciddi bir gerilim düşümü gerçekleşecektir. Direkt motor yolvericilerin birçok avantajına rağmen (basit, düşük maliyetli ekipman, yüksek kalkış momenti) aşağıdaki sebepler nedeniyle, sistemin kalkış akimini, böylece kalkış momentini azaltmak için başka yöntemlerin kullanılması zorunlu hale gelmiştir:

1) Mekanik aksamlara zarar verebilecek moment tepe değerleri
2) Enerjilenme anında akim tepe değerleri
3) Şebekede yüksek gerilim düşümleri
4) Ekipmanı kullanılan insanların konforu ve güvenliği (yürüyen merdivenler vb.

Ani kalkış, makinaları için zararlı olabilir, ve bunun yani sıra üretimi engelleyebilir ve kazalara yol açabilir. Bu tehlikeleri ortadan kaldırmak için kalkış momenti kontrolörü, kalkıştaki dalgalanmaların bastırılmasının istendiği durumlarda tek-fazlı ve 3-fazlı motorlar için kullanılır. Yumuşak yolverme – yumuşak durdurma ünitesi, kalkış akımını belirgin miktarda sınırlarken, yolverme momentini kontrol etmede ve yumuşak durdurmada kullanılır.

Yumuşak yolvericiler; yol verme esnasında motora gelen gerilimi ayarlama prensibine göre çalışır ve akım ile moment karakteristikleri istenen yol alma karakteristiklerini sağlamak için ayarlanmalıdır.Motor yol alma momentinin(LRT) yol alma akımının karesiyle yaklaşık olarak orantılı olduğunu yada kilitli rotor akımları(amperleri)(LRA) çekildiğini biliyoruz.Yol alma esnasında beri akım, uygulanan gerilimle(V) orantılıdır moment de gerilimle orantılıdır. Bu yüzden yol alma esnasında gerilim ayarlanırsa motorun çektiği akım ve motorun ürettiği momenti ayarlayabiliriz.

Şekil1 de görüldüğü gibi altı SCR’nin ters paralel kullanımı ile yumuşak yolverici yol alma esnasında motorun gerilim ayarı düzeltilebilir. Akımla tetiklenen SCR’ler ya akımın bir formunda yada uygun bir işletme metodunda motoru korumak için gerilim motoru geri beslemelidir.

Yumuşak yolvericinin lojik’ yada yol almasının kontrolü esnasında gerilim pozitiften negatife geçtiği noktada SCR kesimdedir fakat bundan sonraki bir süre için beklemededir.Bu SCR’nin geri fazı olarak bilinir.sonuçta motorun terminallerinde bir voltaj düşüşü olur.Motorun performansında etkisi;seri rezistans yada indüktansta yol alma metodlarındaki gerilim azalması benzer şekilde olur.

Bununla birlikte akım ve gerilim dalga şekli yol alma gerilimindeki düşüşün diğer formlarından ve aynı zamanda inverterden de farklıdır.şekil2;bir tam gerilim dalga formunun bir fazı ile bir seri empedans dalgasını karşılaştırır.seri empedans metodunun tam gerilim dalgasından daha düşük zayıf bir gerilime sahip olduğu farkı apaçık gerçektir.

Şekil 3 Altı SCR’li yumuşak yolvericinin birinin dalga formunu gösteriyor.Şekil2 deki tam gerilim dalga formu ile karşılaştırılırsa tam gerilim dalgasını benzeri olan bu zayıf gerilim görülebilir

motor soft starter motor yol vericileri soft starter yumuşak yol vericiler

Gerilim sıfırı geçtikten sonraya kadar SCR’nin kesimi geçmemesi gerçeği bu farkı oluşturur.Olmuş gibi gözüken dalganın sebepleri bu gecikmedir.fakat motorda etkisi seri empedans gerilim düşümünün aynısıdır. Bu nedenle SCR‘ler tetiklendiği zaman kontrol edilmesiyle motora gelen gerilim ayarlanabilir.Akım ve moment istenen yol alma karakteristiklerini sağlamak için daha sonra kontrol edilebilir.

Gerilimin negatife geçişinden sonraya kadar SCR’ni kesime girmediğinin farkına vardığımız diğer gerçek bir noktadır.Akım gecikmeleri gerçekte bu voltajdan dolayıdır.Akım sıfır olduğu zaman SCR kesime geçer.

DEĞİŞKEN HIZ SÜRÜCÜLERİ

Bir AC değişken frekans sürücünün işletme prensipleri bir yumuşak yolvericiden hatta kullanılan devamlı durum bileşenlerinin ikisinden de oldukça farklıdır.AC değişken frekans sürücüleri kullanıma tercih ettiğimiz birkaç farklı durum vardır.Bunlardan bazıları AC değişken hız sürücü(VSD),inverter yada sadece sürücülerdir.Bu durumlar bu yazıda birbirinin yerine geçerek kullanılmış olabilir.

Çıkış dalgasını yaratmak için dalga genişlik modülasyonu prensibinde çalışan çok yaygın VFD’ler günümüzde üretiliyor.Bu inverterler güç devreleri için üç ayrı ve farklı kısma sahiptirler.İlk kısım ve üçüncü kısım yarı kondüktörleri içerirken ikinci kısım filtre bölgesini içerir.

İki bölge yada doğrultucu bölgesi DC bir hat frekansına çevirir.Bu diyotlar yada SCR’lerle yapılmış olabilir.Bu DC filtre edilmesi ikinci bölgede gerçekleşir.Son bölgede özel transistörler kullanılarak DC den bir AC çıkışa çevrilir.Bir sonraki sayfada şekil4 bir inverterin bir temel blok diyagramını gösteriyor.

Üçüncü kısımdan çıkış dalgasının frekansı inverterin kontrolü yada lojik bölgesinde kararlıdır ve kullanıcı ayarlayabilir. Hızlandırma esnasında frekans;doğrusal rampa gibi önceden kararlaştırılmış algoritmaya göre yada minumumda s eğrisine yada maksimum hızdan 0Hz’ye kadar taşınacaktır.

İnverterin etkisini anlamak için gerilim ve akım formlarını analiz edilmesi motorun üzerinde yapılmalıdır.

Çoğu modern inverterler çıkış dalgasını yaratmak için dalga genişlik modülasyonu kullanır.Şekil5 bir PWN inverterin akım ile gerilim dalga çıkış formları ile hat dalga formunu karşılaştırıyor.

Şekil5 den benzer frekanslarda inverter çıkışı ve hat girişi refaranslarına dikkat etmeliyiz,kullanıcı benzer çıkış kurduğu zaman bu gerçek olur ve sürücü yol alma sırası tamamlanır.Gerçekte inverter çıkışı;motorun mekanik limitleri ve inverterin limitlerine kadar hat frekansı aşağı yada yukarısında hiçbir frekans olamaz.

MOTOR KARAKTERİSTİKLERİ
Pompa uygulamaları
Fanlar ve santrifüjler
Kompresörler
Konveyör uygulamaları

Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler

Yukarıda özetler verildi Yumuşak Yol Vericiler Soft Starter dökümanın tamamı: