SIEMENS ALÇAK GERĐLĐM SIEMENS AC MOTORLARI NDA TEKNĐK MODĐFĐKASYON ĐMKAN VE ÇE ĐTLĐLĐKLERĐ:

Transkript

1 SIEMENS Elektrik Yük.Müh. Alkan DEMĐRCĐOĞLU Ürün Sorumlusu SIEMENS San.ve Tic.A.. Motor ve Hız Kontrol Sistemleri I DT LD Large Drives Tel: alkan.demircioglu@siemens.com ALÇAK GERĐLĐM SIEMENS AC MOTORLARI NDA TEKNĐK MODĐFĐKASYON ĐMKAN VE ÇE ĐTLĐLĐKLERĐ: Bu yazımızda alçak gerilim Siemens ac motorları ile ilgili teknik modifikasyon çe itliliklerini ele alacağız. Standart alçak gerilim ac motorları ile ilgili sanayinin çe itli kollarındaki farklı uygulama talepleri doğrultusunda ac motorlarımıza ne gibi teknik ilaveler yapabileceğimizi ve bu konu kapsamındaki Siemens ac motorlarının imalat ve yapısal özelliklerini ele alacağız. Elektrik motorlarının farklı uygulamalar ı ığında gerek elektriksel gerekse de mekaniksel anlamda standart donanımları üzerine gerek ilk imalat a amasında gerekse de sonradan olmak üzere (imalat a aması hariç) teknik ilaveler yapılması mümkün olabilmektedir. Uygulamanın talep ettiği teknik anlamdaki niteliksel çe itlilikler bu gibi ek teknik modifikasyonları belirler. Örneğin bir tesisteki tüm motorların sargı sıcaklık artı larının gözlenmesi ve/veya tespit edilmesi nasılki elektriksel bir donanım ise aynı ekilde bir vinç uygulamasında yükün a ağıyukarı hareketi esnasında mekanik anlamdaki frenleme ihtiyacı da mekaniksel bir donanımdır. Tüm bu ilave istekler; ilgili elektriksel ve mekaniksel teknik donanımlar ile imalat a amasında olu turulabilir veya sonradan atölye çalı ması ile modifiye edilebilir. A ağıda sırası ile günümüzde elektrik motorları için en çok talep edilen ek teknik donanımları ayrı ayrı kendi konu ba lıkları altında iredeleyip bu noktalardaki Siemens ac motorlarının davranı ını inceleyeceğiz. PTC Termistör Montajı: Motor sargı sıcaklığını tespit amacı için kullanılan elektriksel bir donanımdır. Sargı içine faz ba ına 3 veya 6 adet olmak üzere yerle tirilip uçları klemens kutusuna çıkartılan koruma amaçlı yarıiletken donanımdır. Görevleri sargı sıcaklığının belli sıcaklık değerlerine ula masını takiben alarm ve motoru koruma amaçlı olarak devreyi açma komutlarını vermektir. Maliyetleri son derece dü ük olan bu ekipman elektrik motorlarına imalat a amasında takılabildiği gibi sonradan da ilave edilebilir. Siemens ac motorları arzu edilmesi durumunda; irketimiz dahilindeki motor servis grubu atölyemiz dahilinde sertifikalı uzman kadro tarafınca garanti geçerliliği dahilinde takılabilmektedir. Aynı amaç paralelliğinde talep edilmesi durumunda; Siemens ac motor sargılarına, KTY84 ve PT100 donanımları; sargı sıcaklığı gözlemlemesi/tespiti ve motor koruma amaçlı olarak ilave edilebilmektedir. 1

2 Özel Rulman Montajı: Alçak gerilim Siemens ac motorları için 56gövdeden ba lamak üzere 315L gövdeye kadar tüm motor tiplerimiz ile ilgili DE(yük tarafı) ve NDE(yüke ters taraf) rulman tipleri kataloglarımızda yeralan detaylı grafik ve tablolar vasıtası ile tüm kullanıcılara gösterilmektedir. Bazı özel uygulamalarda standart üretimin haricinde ekstra özellikli rulmanlar motor imalatında kullanılabilmektedir. Özellikle motor miline yatayda ve dü eyde ekstradan ağırlığın bindiği ve/veya ekstaradan merkezkaç kuvvetlerinin tatbiki sözkonusu ise ve bu duruma istinaden motor rulmanlarının daha da güçlendirilmesi talebi sözkonusu olduğu durumlarda Siemens ac motorlarına gerek imalat a amasında gerekse de irketimiz motor yetkili atölyesinde gerekli modifikasyon çalı maları yapılabilmektedir. Yatay düzlemde çalı makta olan alçak gerilim Siemens ac motorlarında; mil üzerine dü en hesaplananın dı ında bir ek eksenel kuvvet olmadığı takdirde; rulman ömrü saattir. Diğer uygulamalar için (dü ey düzlemde çalı ma, 2-kutuplu motorlar, bir büyük boy rulman talebi, vs) tüm detay teknik özellikler Siemens ac motor kataloğumuz olan D da yeralmaktadır. 2

3 Đzole Rulman Montajı: Siemens; frekans çevirici ile birlikte çalı acak olan tüm elektrik motorları için izole rulman kullanımını tavsiye etmektedir. Bilindiği üzere, frekans çevirici(invertör) ile birlikte çalı ma durumunda, direkt ebekeden besleme durumunda olu mayan bazı bozucu fiziksel etkile imler ortaya çıkmaktadır. Motora giden enerji kablolarındaki yüksek frekansın olu turduğu bozucu tepe(peak) akımları gerek motorun sargı yalıtımında gerekse de motorun mekaniksel bölümlerinde(motor gövdesi) hasarlara sebebiyet verici yönde zararlı etkiler yaratmaktadır. Bu zararlı etkilerin mekaniksel bozucu özelliğinden motorumuzu korumak amacı ile kapalı devre bir noktada yalıtılmalıdır. Bu yalıtımın motor üzerinde yapılabileceği en optimum nokta NDE(yüke ters taraf) rulmanının izole edilmesidir. Siemens bu konu sebebi ile özellikle 280gövdeden itibaren tüm frekans çevirici(invertör) ile çalı acak motorlarında Đzole Rulman kullanılmasını tavsiye etmektedir. Đzole Rulman seçeneği hem imalat a amasında hem de sonradan olu an talep doğrultusunda atölyemizde gerçekle tirilebilmektedir. Aynı etkinin elektriksel tahribatına kar ı olan yöntem ise Siemens in patentinde bulunan DURIGNIT IR 2000 normundaki; F/B sargı yalıtım/ısınma sınıfında malzemeden imalatı gerçekle tirilen motor dizaynındadır. Fren Montajı: Sanayideki uygulamanın gereksinimi doğrultusunda Siemens ac motorlara ilave edilebilen teknik donanımlardan bir diğeri de Fren dir. Mekanik fren tiplerimiz motor gövdelerimize göre farklılık göstermektedir. Fren besleme gerilimi AC 230V, 400V ve DC24V seçeneklerinde mümkündür. Özellikle vinç ve asansör uygulamalarında talep edilirliği yüksek olan bir modüler teknolojidir. Gerek fabrika imalatı sırasında gerekse de sonradan olu an mü teri talebi neticesinde atölyemizde montajı mümkündür. A ağıda Siemens ac motorlarında kullanılan sırası ile 2LM8 tipi disk fren ile KFB tipi freni görebiliriz. Fren ile ilgili en önemli ayrıntılar; sıkı tırma kuvvetinin yaratılması sırasında kullanılacak olan besleme gerilimi ve açığa çıkan sıkı tırma momentidir. Uygulama teknik detayları doğultusunda talep eden tesis ile görü ülerek bu doğrultuda teknik seçim yapılmalı ve bu motorumuz bu uygulama cevap verecek güçte fren ile donanımlandırılmalıdır. 3

4 Isıtıcı (Nem-Rutubet Alıcı) Montajı: Elektrik motorlarının içerisinde bulunduğu tesisin konumu sebebi ile bazı durumlarda ortamda çok yüksek oranlarda bağıl nem olu abilmektedir. Bu gibi durumlarda ortamda yüksek rutubet varolmaktadır ve bu durum motorun sargıları için tehlikeli bir durum olu turmakta ve neticede istenilmeyen kısadevre riskleri ortaya çıkmaktadır. Bu gibi durumlara kar ı önlem maksadı ile motor sargılarına ısıtıcı dirençlerin ilavesi gerek fabrika imalat a amasında gerekse de motor atölyemizde teknik açıdan tavise edilip monte edilmektedir. Motora ilk enerji verilmezden evvel ısıtıcı devreye alınarak çalı ma öncesi motor içinde olu ması yüksek ihtimal nem, yoğu mu hava nötrelize edilerek ortadan kaldırılır.ve motora yolverilir. Đlgili tüm opsiyonlar Siemens motor kataloğu D da ilgili sayfalarda tüm teknik detayları ile ifade edilmektedir. Enkoder ve Cebri Fan Montajı: Hareket kontrolü ile direkt ili kili pozisyonlama ve ekstra soğutma talepleri doğrultusunda Siemens ac motorlarına sırası ile enkoder ve cabri(harici) fan takılması ülkemiz sanayisinde tarafımıza yöneltilen isteklerin ba ında gelmektedir. Kapalı çevrim vektör kontrolü algoritması ile yapılan tüm frekans çeviricili motor hız kontrol uygulamalarında; motor milinin pozisyonunu kesin bir biçimde algılama amacı ile enkoder(sayıcı) kullanılmaktadır. En basit anlamı ile HTL ve TTL versiyonlarında 1024 pulslık(darbe sayılı) çok kanallı enkoder lar motorlarımıza monte edilebilmektedir. Siemens ac motorları için Siemens in standart 1XP tipi HTL versiyon 1024 darbeli enkoderlerini tavsiye etmektedir. IP66 koruma sınıfı ile son derece robust bir yapısı olan bu tip enkoderler +10V ile +30V çalı makta ve maksimum 160kHz frekansı algılamaktadır. Sanayiden gelen farklı talepler doğrultusunda hollow-shaft (delik milli) enkoderlar da Siemens ac motorlarımıza ilave edilebilmektedir. Ayrıca farklı imalat programları ile motorlarımız; mü terilerimizin sonradan kendilerinin takabilmeleri için özel olarak dizayn edilip enkoder montajına uygun yapıda imal edilebilmektedir. 4

5 Frekans çevirici üzerinden beslenen elektrik motorlarında motor hız kontrol cihazı ile motor hızı üstenilen değerlerde ayarlanabilmektedir. Motor anma devirleri bilindiği üzere standart üretimler çerçevesinde motor kutup sayıları ile sınırlıdır.(2-kutuplu,..16-kutuplu.) Ancak motor hız kontrol cihazları(frekans çeviricileri) üzerinden beslenen deği ken hızlı asenkron motorlarda dü ük devirlere gelindiğinde motor doğal soğutması yeterli gelmeyebilmektedir. Böyle bir durumda motor miline bağlı olan soğutma pervanesi soğutma gücü açısından yetersiz kalacaktır. Sanayideki bu gibi durumlarda elektrik motorlarına ilave edilen cebri(harici) soğutma fanları ile bu sakıncalı durum giderilmi olur. Bağımsız besleme kaynağından kumanda edilen cebri fan motor soğutmasını tüm uygulama müddetince sağlamaktadır. Detay: Fren+Cebri Fan+Enkoder Modifikasyonu Siemens AC Motorları Tip Kodları Genel Modifikasyon Mantığı: Tüm alçak gerilim Siemens ac motorları öncelikle üretim çe itlemesi doğrultusunda, takibinde ise yapısal tasarımları açısından belli kodlar ile tanımlanmaktadır ve bu kodlar ile ilgili teknik bro ür ve ürün kataloglarında ifade edilmektedir. Gövde büyüklüklerine, dizayn farklılıklarına ve üretim malzemelerine göre birbirinden farklı kodlara göre tanımlanan Siemens ac motorları için genel bir ortak özellik; ilgili teknik modifikasyon çe itliliğini genel anlamda ifade eden -Z kodu ile tanımlanırlar. Herhangi bir tipte alçak gerilim Siemens ac motoru için tip kodu sonunda ifade edilen Z kodu bu motorun standart donanımına ilave olarak belli teknik özellikleri ve/veya modifikasyon detaylarına sahip olduğunu göstermektedir. Makalemiz süresince ifade edilen tüm teknik detaylar ve modifikasyon detayları ilgili Z kodu ile ifade edilir ve sanayideki tüm kullanıcılara bu kod ile bir ön bilgi verilir. Motor etiketine(plaka) yazılarak ifade edilen tüm motor kodunun yanı sıra Z kodu tüm sanayicimize Siemens ac motorunun sahip olduğu teknik özellikler hakkında genel bir ön bilgi vermektedir. Z kodunun açılımı ve ilgili tüm teknik katalog bilgileri motorlarımız imalat seri numaraları esas alınarak tespit edilmektedir. A ağıda tüm Z kodu ile ilgili ifade edilen genel Siemens ac motor modifikasyon mantığını ve Siemens ac motor plaka örneğini görebiliriz. 5

6 6