ASENKRON MOTORLARA YOL VERME



Benzer belgeler
ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ASENKRON MOTORLARA YOL VERME METODLARI

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ÜÇ FAZLI MOTORLARIN BİR FAZLI OLARAK ÇALIŞTIRILMASI

1 BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR

3 FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ASENKRON MAKİNELER. Asenkron Motorlara Giriş

ÜÇ FAZLI MOTORLARIN BİR FAZLI OLARAK ÇALIŞTIRILMASI

AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Anma güçleri 3 kw tan büyük olan motorların üç fazlı şebekelere bağlanabilmeleri için üç fazlı olmaları gerekir.

1. BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR

Elektrik. Alternatif Akım Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

ASENKRON MOTORLARDA MOMENT

ALTERNATÖRLERİN PARALEL BAĞLANMASI

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM-1-ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLARIN YAPISI VE ÇALIġMA PRENSĠBĠ

Haftanın Amacı: Asenkron motorun hız ayar ve frenleme tekniklerinin kavranmasıdır.

İngiliz Bilim Müzesinde gösterimde olan orijinal AC Tesla İndüksiyon Motorlarından biri.

Bilezikli Asenkron Motora Yol Verilmesi

Elektromekanik Kumanda Sistemleri / Ders Notları

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

1 BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ÖZGÜR Motor & Generatör

SENKRON MAKİNA DENEYLERİ

22. ÜNİTE SENKRON MOTORLAR

ELEKTRĐK MOTORLARI SÜRÜCÜLERĐ EELP212 DERS 05

ASENKRON MOTORUN BİR FAZ EŞDEĞER DEVRESİ

ASENKRON MOTORUN BİR FAZ EŞDEĞER DEVRESİ

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

Senkron Motorun Kalkınma Durumu

EET-320 ELEKTRİK MAKİNALARI-II LABORATUVARI DENEYLERİ

Çok sayıda motor şekilde gibi sadece bir durumunda başlatma kontrol merkezi ile otomatik olarak çalıştırılabilir.

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

ASENKRON MOTORUN BİR FAZ EŞDEĞER DEVRESİ

ÜÇ FAZ ASENKRON MOTORDA FAZ DİRENÇLERİNİ ÖLÇME

Asenkron Makineler (2/3)

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) (ELP211) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

2- Tristör ile yük akımı değiştirilerek ayarlı yükkontrolü yapılabilir.

Yumuşak Yol Vericiler - TEORİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİKFAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

ASENKRON VE SENKRON MAKİNELER

3. ELEKTRİK MOTORLARI

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORDA KAYMANIN BULUNMASI

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112 (ELP211) ) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

ALTERNATÖRLERİN PARALEL BAĞLANMASI

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri BÖLÜM KONDANSATÖRLER

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER

ASENKRON MOTORLARIN KISA TANITIMI. Bu bölümde kısaca motorlar ve kullanılan terimler tanıtılacaktır.

Asenkron Makineler Tartışma Soruları 1 Dr.Mustafa Turan - Sakarya Üniversitesi. İlk olarak İkinci olarak Üçüncü olarak

9. Güç ve Enerji Ölçümü

Deney Esnasında Kullanılacak Cihaz Ve Ekipmanlar

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK MAKİNALARI 6.

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

SABİT MIKNATISLI MOTORLAR ve SÜRÜCÜLERİ

DOĞRU AKIM MOTORLARI VE KARAKTERİSTİKLERİ

Elektrik Dağıtım Şebekesi: İletim hattından gelen ve şalt merkezlerinde gerilim seviyesi düşürülen elektriği, ev ve işyerlerine getiren şebekedir.

Elektrik Motorları ve Sürücüleri

ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI FİNAL/BÜTÜNLEME SORULARI İÇİN ÖRNEKLER (Bunlardan farklı sorular da çıkabilir.)

P Cu0 = R I 0. Boş çalışma deneyinde ölçülen değerlerle aşağıdaki veriler elde edilebilir. P 0 = P Fe P Fe = P 0 P Cu Anma Dönüştürme Oranı

4. TAM KALIP SARGILAR

MA İNAL NA ARI A NDA ELE E K LE TRİK

Eleco 2014 Elektrik Elektronik Bilgisayar ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, Kasım 2014, Bursa

DERS BİLGİ FORMU ELEKTROMEKANİK KUMANDA SİSTEMLERİ ELEKTRİK VE ENERJİ. Haftalık Ders Saati. Okul Eğitimi Süresi

BÖLÜM 13 ROTORU SARGILI VE ÇĐFT DEVĐRLĐ MOTORLARIN KUMANDASI. Örnek 1 : Üç kademeli dirençle rotoru sargılı motora yol vermenin programlanması.

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

3. Bölüm: Asenkron Motorlar. Doç. Dr. Ersan KABALCI


DENEY-4 ASENKRON MOTORUN KISA DEVRE (KİLİTLİ ROTOR) DENEYİ

ASENKRON VE SENKRON MAKİNELER

ELEKTRİK MAKİNALARI EĞİTİM SETİ

ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ ELEKTRİKLİ EV ALETLERİNDE A.C. MOTORLAR 522EE0094

Asenkron Motorlarda Sigorta Seçimi Sigortalar, devrede koruma amacıyla kullanılan gereçlerdir. Uygulamada buşonlu, otomatik, bıçaklı ve mini (cam

Doğru Akım (DC) Makinaları

Doğru Akım (DC) Makinaları

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜH. BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI

İNDÜKSİYON MOTORLARIN KARAKTERİSTİKLERİNİN İNCELENMESİ

YUMUŞAK YOLVERİCİLER NE ZAMAN TERCİH EDİLMELİDİR?

MOTOR KORUMA RÖLELERİ. Motorların şebekeden aşırı akım çekme nedenleri

BİR FAZLI ASENKRON MOTORLARIN ÇEŞİTLERİ, YAPISI VE ÇALIŞMA PRENSİBİ

DENEY-3 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BOŞ ÇALIŞMASI VE DÖNÜŞTÜRME ORANININ BULUNMASI

İşletmelerde yüklerin büyük bir kısmını

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Of Teknoloji Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü. Doğru Akım Makinaları - I

9. Ölçme (Ölçü) Transformatörleri. Bir magnetik devre üzerinde sarılı 2 sargıdan oluşan düzene transformatör denir.

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY

SIEMENS LOGO KULLANIMI VE UYGULAMALAR

DOĞRU AKIM GENERATÖRLERİ VE KARAKTERİSTİKLERİ

EET-320 ELEKTRİK MAKİNALARI-II LABORATUVARI DENEYLERİ

6. ÜNİTE DOĞRU AKIM MAKİNALARININ DEVREYE BAĞLANTI ŞEMALARI

8 Asenkron Motorlar (Induction Motors)

AŞIRI AKIM KORUMA RÖLELERİ Trafolarda Meydana Gelen Aşırı Akımların Nedenleri

İŞLETME VE BAKIM TALİMATI

DENEY 4 DC ŞÖNT ve SERİ MOTORUN YÜKLEME KARAKTERİSTİKLERİ

(3-fazlı Senkron Generatörün Boşta, Kısadevre Deneyleri ile Eşdeğer Devre Parametrelerinin Bulunması ve Yükte Çalıştırılması)

Şalterleri. Motor Koruma

5. ÜNİTE ASENKRON MOTORLARI

DENEY-4 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN KISA DEVRE DENEYİ

Transkript:

1 ASENKRON MOTORLARA YOL VERME

Üç Fazlı Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri Kısa devre rotorlu asenkron motorlar sekonderi kısa devre edilmiş transformatöre benzediklerinden kalkış anında normal akımlarının 4-6 katı akım çekerler. Rotor hızlanıp normal hızına ulaştıktan sonra akım azalarak normal seviyesine düşer. Akımın normale dönme süresi birkaç saniye olduğundan asenkron motorların bu yol alma akımları kendi sargılarına fazla zarar vermez. Özellikle büyük güçlü asenkron motorlara direk olarak yol verildiğinde çekecekleri yüksek kalkış akımı enerji iletim hatlarında düşen gerilimin artmasına sebep olur. Küçük güçlü asenkron motorların çekecekleri kalkış akımları ihmal edilebilecek değerlerde olacağı için enerji iletim hatlarında kayda değer bir gerilim düşümüne sebep olmazlar. 2

Asenkron Motorlarda Yol Alma Akımı Asenkron motorlar yol alma sırasında büyük akım çekerler. Bu akıma yol alma akımı veya kalkış akımı denir. Motor milindeki mekanik yükü temsil eden direnç R y = R 2 (1 s)/s Motorun devreden çektiği faz akımı I s = U f (R s + R 2 s )2 +X e 2 (A) Xr' Rs Xs R2 Is Uf Ry=R2(1-s)/s 3 Asenkron motorun ilk kalkınma anındaki eşdeğer devresi

Asenkron motora enerji verildiği anda rotor devri n r = 0 olduğundan kayma s = 1 e eşit olur. Dolayısıyla eşdeğer devrede mekanik gücü karşılayan yük direncinin değeri R y = 0 olur. Asenkron motorun ilk kalkınmadaki şebekeden çektiği faz akımı; I skalkış = U f (R s +R 2 ) 2 +X e 2 (A) olur. Xr' Rs Xs R2 Is Uf Ry=R2(1-s)/s Kaymanın hıza göre değişimi 0 n r < Senkron Hız 0 < s 1 Yüklü veya boş çalışmada s kayması 0 ile 1 arasında değişecektir. Motor hızlandıkça kayma sıfıra doğru azalırken yavaşladıkça 1 e doğru yükselir. 4

Direk Yol Verme 3 fazlı asenkron motorlar üç fazlı sistemlerden beslenirler ve sargıları bağlantı şekline göre 220 yada 380V luk gerilime göre sarılırlar. Asenkron motor (ASM) tam yük altında Üçgen çalışacak biçimde imal edilmişse stator sargıları 380V a göre sarılmıştır. Asenkron motor tam yük altında Yıldız çalışacak biçimde imal edilmişse stator sargıları 220V a göre sarılmıştır. ASM kalkınma anında sekonderi kısa devre edilmiş bir trafo gibi çalışır. Dolayısıyla rotor devresinden ve buna bağlı olarak stator devresinden kalkınma anında tam yük akımının 4 6 katı kadar bir akım çekilir. 5HP ve daha küçük güçlü asenkron motorlara direk olarak yol verilebilir. 5

Üç fazlı Asenkron motor direk Yol verme Kumanda ve Güç Şeması 6

ASM lerin kalkınma anında çektiği yüksek akımın belli bir değerde tutulabilmesi amacıyla bazı yol verme metotları kullanılmaktadır. Yıldız Üçgen Yol Verme Stator Ön Direnciyle Yol Verme Oto Trafosu İle Yol Verme Rotor Sargılarına Ön Direnç Bağlayarak Yol Verme Soft Starter (Yumuşak Başlatıcı) İle Yol Verme 7

Yıldız Üçgen Yol Verme Yıldız Üçgen Yol Verme Yıldız üçgen yol verilen motorlarda amaç, motorun stator sargılarının üçgen bağlantıda maruz kalacağı gerilim değerinin etkisinden dolayı aşırı akım ve güç çekilmesinin ilk kalkınma anında önüne geçilmesidir. Yıldız Bağlantıda Üçgen Bağlantıda Sargı Gerilimi 1/ 3 1 Sargı Akımı 1/ 3 1 Hat Akımı 1/3 1 Güç 1/3 1 Kalkınma Torku 1/3 1 8 Yıldız ve Üçgen Bağlantı durumlarına göre akım, gerilim, güç ve moment ifadeleri

Yıldız Üçgen Yol Verme Asenkron Motorların Yıldız Bağlantıları Yıldız bağlantıda; sargıların çıkış uçları (X-Y-Z) bakır lamalar ile kısa devre edilir. Sargıların giriş uçlarına (U-V-W) şebeke gerilimi uygulanır. R Ih If URS=Uh=380V S V U X Y UR=Uf=220V Z W R S T U V W X Y Z T 9 Asenkron motorun yıldız sargı ve klemens bağlantısı

Yıldız Üçgen Yol Verme Motora uygulanan hat gerilimi U h = 380V tur. Motorun statorundaki her bir sargıya uygulanan gerilim; hat geriliminin 3 'te biri kadardır. Faz gerilimi U f = U h = 220 V Hat gerilimi U 3 H = 3. U f Yıldız bağlantıda faz sargıları 220V luk gerilimde çalışacak şeklide imal edilmiştir. I h = I f (Hat akımları faz akımlarına eşittir) U H = U RS = U ST = U TR = 380V U f = U R = U S = U T = 220V I H = I R = I S = I T 10 Üç fazlı AC motor klemens kutusu Yıldız bağlantı şekli

Yıldız Üçgen Yol Verme Asenkron Motorların Üçgen Bağlantıları Üçgen bağlantıda; her bir motor faz sargısı giriş ucu diğer faz sargısının çıkış ucuna bağlanır. Üçgen bağlantıda motorun statorundaki her bir sargıya 380V uygulanır. Bu gerilim, sargının normal çalışma gerilimidir. U h = U f = 380V R Ih URS=Uh=380V X If U If Z UR=Uf=380V W R S T U V W S V Y X Y Z T Asenkron motorun üçgen sargı ve klemens bağlantısı 11

Yıldız Üçgen Yol Verme Motorun statorundaki her bir sargıdan geçen akım (I f ) hat akımının (I h ) kadardır. Faz akımı I f = I h 3 U H = U RS = U ST = U TR = 380V U f = U R = U S = U T = 380V Hat akımı I H = 3. I f 3 'te biri I H = I RS = I ST = I TR 12 Üçgen bağlantı klemens kutusu

Yıldız Üçgen Yol Verme Bir asenkron motorun üçgen çalışma gerilimi, şebeke gerilimine eşitse (380Δ) rahatlıkla Yıldız - üçgen yol verilebilir. Yıldız - üçgen şalter veya kontaktör - zaman rölesi ile yapılarak uygulanabilir. En ekonomik kalkış akımını düşürme yöntemi olduğundan küçük güçlü motorlarda çok kullanılır. 13 Asenkron Motorun Yıldız Üçgen Yol Verilmesine İlişkin Kumanda ve Güç Devresi

Yıldız Üçgen Yol Verme Yıldız üçgen yol vermede eğer yük momenti motorun yıldız bağlama durumundaki motor momentine eşit veya küçükse kavramaya gerek kalmadan motor kusursuz bir şekilde yol alarak üçgene geçer. Asenkron motor önce yıldız bağlanarak düşük gerilimle yol verilir. Motor normal devrine ulaşınca üçgen bağlanarak çalışmasına devam eder. R S T M Y ASM 14 Asenkron Motorun Yıldız Üçgen Yol Verilmesine İlişkin Kumanda ve Güç Devresi

Yıldız Üçgen Yol Verme Üçgen çalışan ve çalışma gerilimi 380V olan asenkron motora yıldız yol verildiğinde uygulanan gerilim normal gerilimin %58 i kadar olur. Normal bağlantıda I s olan sargı akımı yıldız bağlantıda I s = 0, 58. I 3 s olur. Yıldız bağlantıda şebekeden çekilen akım, sargıdan geçen akıma eşit olduğundan I h = I s / 3 olur. Motor üçgen bağlantıda çalıştırıldığında sargılara şebeke gerilimi uygulanır. Şebekeden çekilen hat akımı ise I h = 3. I s olur. Motorun Y çalışmada çekeceği hat akımı Δ çalışmada çekeceği hat akımına oranlarsak; I hy = I f 3 = 1 I h I s. 3 3 Bir asenkron motor yıldız çalıştırıldığında, üçgen çalıştırıldığında çekeceği akımın 1/3 ü kadar akım çeker. 15

Yıldız Üçgen Yol Verme Yıldız-Üçgen Yol vermede dikkat edilmesi gerekenler şu şekildedir. Yıldız-üçgen yol verme, yüksek kalkınma akımlarını önlemek için kullanılmaktadır. Yıldız bağlantı durumunda devir sayısı yaklaşık nominal devir sayısına çıkıncaya kadar beklenir ve üçgen bağlantıya geçerken bağlantı değiştirme süresinin kısa olmasına dikkat edilir. Eğer bağlantı değiştirme süresi kısa olmazsa, devir tekrar düşeceğinden üçgene geçiş anında darbe akımları oluşur. Yıldızdan üçgene geçiş için iki şart aranmalıdır. Yük momenti motor momentine eşit olmalıdır. Yıldız bağlamada motorun devri nominal devre yakın olmalıdır. Eğer yıldız çalışma süresi kısa olursa; motor nominal devrine ulaşamamış olduğundan üçgene geçişte ani akım yükselmeleri olur. Motor akımı sınırlanmamış olur. Bu akım da kontaktör kontaklarında hasarlara yol açar. 16

Yıldız Üçgen Yol Verme Eğer yıldız çalışma süresi uzun olursa; bu durumda motor yaklaşık 1/3 değerinde bir momentle yükü karşılama durumunda bırakılır. Eğer yük momenti bu momentin üstünde ise motor aşırı yüklenmiş olur. Yıldız bağlanma süresinin belirlenmesinde, motor üçgen bağlı olarak direk çalıştırılır ve devreye bağlanan ampermetre yardımıyla kalkış akımının ne kadar sürede normal değerine düştüğü tespit edilir. Bu süre yıldızdan üçgene geçiş süresi olarak belirlenir. Yıldız üçgen yol vermede en ideal yol verme süresi en çok 10 saniye civarındadır. Yıldız Bağlantıda Üçgen Bağlantıda Sargı Gerilimi 1/ 3 1 Sargı Akımı 1/ 3 1 Hat Akımı 1/3 1 Güç 1/3 1 Kalkınma Torku 1/3 1 17 Yıldız ve Üçgen Bağlantı durumlarına göre akım, gerilim, güç ve moment ifadeleri

Stator Ön Direnci İle Yol Verme Stator Ön Direnci İle Yol Verme Stator sargılarının kalkınma anında yüksek gerilime maruz kalmasını önlemek için ayarlı veya kademeli ön dirençler kullanılır. Kullanılacak olan dirençler sadece gerilim bölücü olarak iş görürler. Ayarlı olanlar reosta veya statik direnç (yarı iletken kontrollü direnç) olabilir. Kademeli olanlarda ise kademe sayısı istenilen sayıda olabilmektedir. R S T R1 M1 R1 M1 R1 M1 M2 R2 M2 R2 M2 R2 M Asenkron Motorun Stator Ön Direnci İle Yol Verilmesine İlişkin Güç Devresi ASM 18

Oto Trafosu İle Yol Verme Oto Trafosu İle Yol Verme Asenkron motorun stator sargılarına düşük gerilim uygulamanın bir diğer yöntemi de sargıları üç fazlı ayarlı bir güç kaynağından beslemektir. Ayarlı güç kaynağı yardımıyla istenilen değerde kademesiz gerilim ayarı yapmak mümkündür. Ancak uygulanacak gerilim değeri belli değerlerin altına düşerse motorun üreteceği moment yük momentini yenemeyeceğinden motor kalkınamaz. Motorun stator sargılarına uygulanan düşük gerilim nedeniyle asenkron motor kalkınma anında düşük akım çeker, anma hızına çıktığında motora uygulanan gerilim yavaş yavaş arttırılır. Bu durumda normal gerilim altında kalkınması durumunda aşırı akımın sebep olacağı zararlar giderilmiş olur. Asenkron motorun ürettiği moment stator sargılarına uygulanan gerilimin karesiyle orantılı olduğundan düşük gerilimlerde üretilen moment da azalacaktır. Bu durum göz önünde bulundurularak gerilim ayarı yapılmalıdır. 19

Oto Trafosu İle Yol Verme R S T A C D B AA ASM M Oto trafosu ile akımı kesmeden motora yol verme şeması 20

Rotor Sargılarına Ön Direnç Bağlayarak Yol Verme Rotor Sargılarına Ön Direnç Bağlayarak Yol Verme ASM ların kalkınma anında aşırı akım çekmesinin nedeni hız sıfır iken rotorda indüklenen gerilimin yüksek olması ve bu gerilim değerinin çok küçük bir rotor empedansı üzerinden kısa devre edilmesidir. Rotor devresine dış devreden bağlanacak dış dirençler yardımıyla rotorun toplam empedansı arttırılacağından rotor devresinden geçen akım azalacak ve rotor geriliminin kısa devre olması önlenecektir. Harici direncin değeri arttıkça motorun ürettiği kalkınma momenti artmakta ancak anma hızında çalışırken kayması da artmaktadır. Bundan dolayı motorun kalkınma anında rotor direnci büyük, anma hızında çalışırken rotor direnci küçük yapılarak kayma en aza indirilir. 21

Rotor Sargılarına Ön Direnç Bağlayarak Yol Verme Rotor devresine çok büyük değerli direnç bağlanırsa yada rotor sargı uçları açık devre yapılırsa açık devre yapılan rotor devresinden akım geçmeyeceğinden motorun kalkınması mümkün olmayacaktır. M R S T Rotor akımının sıfır olması durumunda rotor moment üretmez, dolayısıyla rotor devresine bağlanacak harici direnç motoru kalkındıracak kadar moment üretilebilen değerde olmalıdır. Bilezikli ASM Rotor Sargılarına Ön Direnç Bağlayarak Yol Verme Güç Şeması M2 R1 R2 M1 M1 M2 R2 M2 R2 M1 22

Soft Starter (Yumuşak Başlatıcı) İle Yol Verme Soft Starter (Yumuşak Başlatıcı) İle Yol Verme Asenkron motorlara yol vermenin diğer bir şekli de mikroişlemci tabanlı kontrol sistemleri ile donatılmış yumuşak yol vericilerdir. Yumuşak yol verme yumuşak durdurma ünitesi, kalkış akımını belirgin miktarda sınırlarken, yol verme momentini kontrol etmede ve yumuşak durdurmada kullanılır. Yumuşak kalkışlı (soft-starter) asenkron motorlar sağlam, güvenilir, standart ve ucuz olmaları nedeniyle oldukça geniş olarak kullanılırlar. Motordaki moment(tork)-akım ilişkisinin zamana bağlı olarak yavaş yavaş ayarlanması neticesinde motorun devreye girmesi, şebekede ve motorda herhangi bir anormal durum oluşturmamaktadır. Motor yumuşak yol verici, yol verme süresince motorun güç aktarımında yük ve momenti geçici olarak azaltmak için AC motorlar ile kullanılan bir aygıttır. Bu aygıt, motor ve mildeki mekanik gerilmeyi hem de güç kablolarına ve elektrik dağıtım şebekesine eklenen elektrodinamik baskıyı azaltarak sistemin ömrünü uzatır. Yumuşak yol vericiler, vuruntulu olmayan yumuşak kalkış ve duruş yapılması istenen pompalar, kompresörler, yürüyen merdivenler, asansörler gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. 23

Soft Starter (Yumuşak Başlatıcı) İle Yol Verme Soft starter ile yol verme prensip şeması 24

Soft Starter (Yumuşak Başlatıcı) İle Yol Verme 25

Yol Verme Yöntemlerinin Karşılaştırılması Motor gerilimi - Daha yumuşak yol verme 1. Direk yolverme 2. Yıldız-Üçgen yolverme 3. Yumuşak yolverici (Soft starter) ile yol verme Motor akımı - Tepe noktası indirilmiş Motor momenti Düşük yükleme 26

Yol Verme Yöntemlerinin Karşılaştırılması Direk Yol Verme Orta güçlerden düşük güçlere kadar üç fazlı ASM lerde Motor bağlantıları için üç iletken Yüksek yol alma akımı Yüksek tepe akımı Gerilim düşüşü Tek bir basit yol verme aygıtı Yıldız-Üçgen Yol Verme Yüksek güçlerden düşük güçlere kadar üç fazlı ASM lerde Motor bağlantıları için altı iletken Nominal momentin 1/3 ü kadar olan düşük yol alma momenti Yıldızdan üçgene geçiş sırasındaki pik akım nedeniyle yüksek şebeke yüklemesi Yıldızdan üçgene geçiş sırasındaki moment dalgalanması nedeniyle yüksek mekanik gerinim İki yada üç yol verme aygıtı, daha fazla bakım. 27

Yol Verme Yöntemlerinin Karşılaştırılması Yumuşak yolverme Yüksek güçlerden düşük güçlere kadar olan üç fazlı ASM lerde Motor bağlantıları için üç iletken Değişebilen yol alma momenti Pik akım yok Pik moment yok İhmal edilebilir voltaj düşüşü Bir tek basit yol verme aygıtı İsteğe bağlı olarak ayarlanmış yumuşak durdurma, koruma fonksiyonları vs. Sıfır bakım 28

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Üç Fazlı Asenkron Motor Hız Kontrol Yöntemleri Geçmiş yıllarda kontrol olanaklarının daha basit olması nedeni ile değişken hızlı tahrik uygulamalarında doğru akım motorları yaygın olarak kullanılmıştır. Ancak kontrol ve güç elektroniğindeki gelişmeler sonucu günümüzde asenkron motorun hız kontrol olanakları, doğru motorunun olanaklarına ulaşmıştır. Asenkron motorlarda senkron hız frekansla doğru, kutup sayısı ile ters orantılıdır. n s = 120.f 2P f s ; Stator sargılarına uygulanan gerilimin frekansı (Hz) 2P; Motorun toplam kutup sayısı Asenkron motorun kayması s = n s n r n s Rotor hızı n r = 1 s. n s (d/d) Rotor hızı senkron hız, frekans ve kutup sayısı cinsinden n r = 120.f 2P. 1 s (d/d) 29

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Rotor hızı senkron hız, frekans ve kutup sayısı cinsinden n r = 120.f 2P. 1 s (d/d) Asenkron motorun hızına etki eden parametreler şunlardır. Stator frekansı (f s ) Motor kutup sayısı (2P) Rotor kayması (s) Stator gerilimini değiştirerek Rotor direncini değiştirerek Rotor direncine harici kaynaktan gerilim uygulayarak 30

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Stator Frekansı Değiştirmek Sincap kafesli motorların hız kontrolünde en elverişli yöntem, statora değişken frekans uygulamasıdır. Stator frekansının değiştirilmesi ile stator manyetik alanı ve buna bağlı olarak rotor hızı istenilen değere getirilebilir. Asenkron motorun hız kontrolünü frekans değişimi ile sağlarken frekans arttıkça elde edilen maksimum moment düşer. Üretilen momentin sabit tutulabilmesi için değişen frekansa bağlı olarak gerilim de değiştirilmelidir. Normal çalışma koşullarındaki U/f s değeri değişik frekans değerleri için sabit tutulmalıdır. Motor hızı döner alanın hızına bağlı olduğundan hız kontrolü motora uygulanan alternatif akımın hızını değiştirmek suretiyle yapılabilir. Değişken frekans normal olarak inverter ile sağlanabilir. Çoğu makinede olduğu gibi asenkron motorlarda da en uygun verim değerini elde edebilmek için doyum noktasına yakın akı yoğunluğunda çalışacak şeklide tasarlanmıştır. 31

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ 32

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Motor Kutup Sayısını Değiştirerek Motorun kutup sayısı ancak motor stator sargıları arasında yapılan uygun bağlantı değişikliği ile elde edilir. Bir grup üç fazlı sargıdan ikinci bağlantı şekli değiştirilerek 2:1 oranında kutup değişimi elde edilir. FAZLAR BAĞLANTI ADI FAZLAR BAĞLANTI ADI FAZLAR BAĞLANTI ADI R S T Paralel Yıldız R S T Seri Üçgen R S T Seri Yıldız Dahlender motor sargı şekilleri Düşük T1 T2 T3 T4-T5-T6 Açık devre T4 T5 T6 T1-T2-T3 Kısa devre T1 T2 T3 T4-T5-T6 Açık devre Yüksek T4 T5 T6 T1-T2-T3 Kısa devre T1 T2 T3 T4-T5-T6 Açık devre T4 T5 T6 T1-T2-T3 Kısa devre Sincap kafesli bir asenkron motorda tek sargıdan iki farklı kutup elde edilmesi 33

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Tek sargılı iki devirli (Dahlender bağlantılı) bir asenkron motora düşük devirde yol verme Sincap kafesli asenkron motorda tek sargıdan iki farklı sayıda kutup elde edilmesi 34

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Rotor Kaymasını Değiştirerek Rotor hızını etkileyen üçüncü etki de rotor kaymasını değiştirmektir. Rotor kaymasının değiştirilmesi için üç yöntem bulunmaktadır. Stator gerilimini değiştirmek Rotor direncini değiştirmek Rotor direncine harici kaynaktan gerilim uygulamak Stator gerilimini değiştirmek Asenkron motorun hızının kontrol edilmesinin en basit ve en ucuz yoludur. Sabit frekans değerinde stator gerilim değiştirilerek rotor hızı sıfır ile anma değerleri arasında kontrol edilebilir. Motorda indüklenen moment gerilimin karesi ile değiştiğinden düşük gerilimlerde elde edilen moment değeri düşük olmaktadır. Sincap kafesli bir asenkron motorun farklı stator gerilimlerindeki moment hız karakteristikleri 35

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Rotor direncini değiştirerek Rotor gücü kontrol edilerek kaymanın değişmesi ve buna bağlı olarak da rotor hızının değiştirilmesi amaçlanır. Rotoru sargılı asenkron motorların rotor sargı uçları dışarı çıkarıldığından rotor sargı uçlarına harici dirençler eklenerek motorun yüksek kalkınma momenti ile kalkınması sağlanır. Harici direnç değeri azaldıkça motorun ürettiği momenti maksimum olduğu hız değeri de artarak anma değerine yaklaşır. Üretilen moment direnç değerlerine göre R 1 < R 2 < R 3 < R 4 Kararlı Çalışma Hızları n 1 < n 2 < n 3 < n 4 36

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR HIZ KONTROL YÖNTEMLERİ Rotor direncine harici kaynaktan gerilim uygulayarak Rotorda indüklenen gerilim tekrar kaynağa aktararak veya ikinci bir asenkron motor üzerinde harcayarak rotor kayması değiştirileceğinden rotor hızı da kontrol edilmiş olur. Rotor direncine harici kaynaktan gerilim uygulamak 37

Deneysel Çalışma 3 Deney Adı: Üç Fazlı Asenkron Motorlarda Hız Kontrolü Motor 1kW - 1400d/d Bilezikli ASM Motor 0,75kW 1370d/d Sincap Kafesli ASM Motor 0,37kW 2800d/d Sincap Kafesli ASM Motor1 Bilezikli ASM P A =1kW n r =1400d/d Δ/Y 220/380V 5/2,9A cosφ=0,80 Motor2 Sincap Kafesli ASM P A =0,75kW n r =1370d/d Δ/Y 220/380V 3,6/2,1A cosφ=0,75 Motor3 Sincap Kafesli ASM P A =0,37kW n r =2800d/d Δ/Y 220/380V 1,9/1,1A cosφ=0,75 38

KAYNAKLAR SAÇKAN, A. Hamdi; Elektrik Makineleri III ALTUNSAÇLI, Adem; ALACALI, Mahmut; Elektrik Makineleri II ÇOLAK, İlhami; Asenkron Motorlar BAL, Güngör; Özel Elektrik Motorları ÇOLAK, İlhami; Senkron Motorlar CHAPMAN, Stephen J.; Electric Machinery Fundamentaly 4.Edition FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY, Charles Jr.; UMANS, Stephen D.; Electric Machinery Sixth Edition PAREKH, Rakesh; AC Induction Motor Fundamentals; Microchip Technology Inc., Microchip AN887 Three-phase Asynchronous Motors, Generalities and ABB proposals for the coordination of protective devices www.wikipedia.org 39