MOTOR KORUMA RÖLELERİ Motorlar herhangi bir nedenle normal değerlerinin üzerinde akım çektiğinde sargılarının ve devre elemanlarının zarar görmemesi için en kısa sürede enerjilerinin kesilmesi gerekir. Motorlara normal çalışma gerilimlerinin altında veya üzerinde gerilim uygulandığında kısa sürede enerjilerinin kesilmesi gerekir. Aksi halde sargılar zarar görür ve yanarlar. Buda üretimin aksamasına ve ekonomik kayıplara sebep olur. Motorların şebekeden aşırı akım çekme nedenleri Motor mili, yataklar ve rotorun sıkışması gibi mekanik arızalar Sürekli olarak düşük gerilimle çalışması Çok sık yol verilmesi Şebeke frekansında dalgalanma meydana gelmesi Üç fazlı motorların iki faz ile çalışması. İki faza kalma nedenleri a- Fazlardan birisinin kesilmesi b- Üç faz sigortasından birisinin atması c- Kontaktör kontaklarından bir kontağın kapanmaması d- Kablolarda kopukluk meydana gelmesi Motorlara yol verme ve frenleme sürelerinin uzun tutulması Soğutma sisteminin iyi çalışmaması Motor kayıplarının fazla olması Motorun uzun süre aşırı yüklü olarak çalıştırılması Motor bağlantı şeklinin yanlış seçilmesi
AŞIRI AKIM RÖLELERİ DC ya da AC ile çalışan motorlar herhangi bir nedenle normal değerin üzerinde akım çektiğinde sargıların ve tesisatın zarar görmemesi için akımın en kısa sürede kesilmesi gerekir. Motorun akımını kesme işleminde kullanılan rölelere aşırı akım röleleri denir. Aşırı akım röleleri motora seri olarak bağlanırlar. Geçici bir süre için akım normal değerlerin üzerine çıkması durumunda rölenin devreyi açmaması istenir. Uzun süreli bir aşırı akımda ise kumanda devresine seri bağlanan kontağını açarak sistemin enerjisini keser ve motoru devre dışı bırakır. Arıza giderildikten sonra röle üzerinde bulunan reset butonuna el ile basılarak röle kurulur. Akım ayarı röle üzerinde bulunan ayar vidası ile belli sınırlar içinde yapılır. AŞIRI AKIM RÖLE ÇEŞİTLERİ 1- Termik aşırı akım röleleri a- Endirekt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri b- Direkt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri 2- Manyetik aşırı akım röleleri
TERMİK AŞIRI AKIM RÖLELERİ Motorların aşırı akım çekmesi durumunda meydana getirdikleri ısı etkisiyle çalışan aşırı akım rölelerine denir. Direkt ısıtmalı Endirekt ısıtmalı Direkt ısıtmalı tiplerde motorun akımı yukarıda görüldüğü gibi bimetal şerit üzerinden geçer. Bimetalden geçen akım anma (nominal) değerin üzerine çıktığında bimetal ısınır ve bükülür. Bükülme sonucunda ise kontaklar konum değiştirir. Endirekt ısıtmalı tip aşırı akım rölelerinde ise alıcının akımı yukarıda görüldüğü gibi küçük güçlü bir direnç teli üzerinden geçer. Motorun akımı anma değerinin üzerine çıktığında direncin oluşturduğu sıcaklık artar ve bu ısı direnç telinin içinde bulunan bimetali ısıtır. Isınan bimetal bükülerek kontakların konumunu değiştirir. Endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölesinde ısıtıcı tel ve bimetalin görünüşü Üç fazlı rölelerde motorun akımı yanda görüldüğü gibi üç bimetal üzerine Sarılmış kromnikel direnç tellerinden geçmektedir. Termik aşırı akım rölelerinde motor akımı normal düzeyde iken ısıtıcı teller fazla sıcaklık oluşturmadığından bimetaller bükülmez. Ancak, motorun çektiği akım istenilen seviyenin üzerine çıkacak olursa krom-nikel ısıtıcıların yaydığı sıcaklık artarak bimetallerin bükülmesine yol açar. Bükülen bimetaller termik rölenin tırnağını iterek kontaklara konum değiştirtir. Bunun sonucunda ise motoru çalıştıran kontaktörün enerjisi kesilir. Reset (kurma) butonuna basıldığında ise termik aşırı akım rölesi eski haline döner.
MANYETİK AŞIRI AKIM RÖLELERİ Elektrik akımının manyetik alan etkisiyle çalışan rölelerdir. Bu elemanlar yandaki şekilde görüldüğü gibi elektromıknatıs, kontak ve geciktirici düzenek olmak üzere üç kısımdan oluşur. Röle devredeyken elektromıknatısın bobininden motorun akımı da geçer. Motor herhangi bir nedenle normalin üzerinde akım çekmeye başlarsa, bobinin oluşturduğu mıknatısiyet artar ve nüveyi yukarı doğru çekmek ister. Nüve, içinde yağ bulunan pistondan oluşmuş yavaşlatıcı bir düzenek ile frenlendiğinden hemen yukarı doğru hareket edemez. Alıcının çektiği aşırı akım 1-2 dakika boyunca sürecek olursa piston düzeneği yukarı doğru kaymayı sürdürür. Sonuçta nüve yukarı çıktığından kumanda kontakları konum değiştirerek motoru çalıştıran kontaktörün akımının kesilmesine yol açar. Reset (yeniden kurma) butonuna basıldığı takdirde motor yeniden çalıştırılabilir. Manyetik aşırı akım röleleri günümüzde sadece eskiden kurulmuş otomatik kumanda devrelerinde karşımıza çıkmaktadır.
TERMİSTÖRLER Isı etkisiyle direnci değişen ısı kontrol elemanlarına denir. PTC ve NTC gibi ısıya duyarlı devre elemanlarını motorların korunmasında kullanabiliriz. Motorun korunması için yapılmış olan termistörler motor sargılarının arasına yerleştirilebilecek biçimde üretilir. Termistör rölelerinde motora kumanda eden kontaktörün devre dışı edilmesini sağlayan sistem ise elektronik bir devredir. Küçük güçlü ve ucuz tipteki motorlarda termistörlü koruma sistemi yaygın değildir. Bu yöntem daha çok büyük güçte, hassas ve pahalı motorların korunmasında kullanılır. Yukarıdaki şekilde termistörlü motor koruma rölesinin devreye bağlanışı gösterilmiştir. Pahalı tip motorların korunmasında kullanılan ısıya duyarlı PTC ve NTC'nin özellikleri şöyledir: I. PTC : Sıcaklık arttıkça direnç değeri artar ve üzerinden geçirdiği akımı azalır. II. NTC : Sıcaklık arttıkça direnci azalır ve üzerinden geçirdiği akım artar.
FAZ KORUMA RÖLELERİ Üç faz ile çalışan motorlarda R-S-T fazlarından birisi kesildiğinde motor çalışmaya devam eder. Ancak bu çalışma şekli son derece tehlikeli ve istenmeyen bir durumdur. Çünkü üç faz ile çalışacak şekilde üretilmiş motor iki faza kaldığı zaman şebekeden yüksek akım çekmeye başlar. Yüksek akım ise sargıları ısıtır. Isınan sargılarının izolesi (vernik) eriyerek kısa devreye neden olur. Kısa devre ise motorun bozulmasına yol açar. İşte bu durumu önlemek için sigorta, termik vb. gibi koruyuculara ilave olarak elektronik yapılı faz koruma röleleri üretilmiştir. Günümüzde üretilen faz koruma röleleri hem çok ucuzlamış hem de çok işlevli hâle gelmiştir. Şöyle ki, faz koruma röleleri Motoru faz kesilmesine Fazların geriliminin ±% 10 20 değişmesine Sargıların aşırı ısınmasına karşı koruma yapabilmektedir.
FAZ SIRASI RÖLESİ Bilindiği gibi üç fazlı asenkron motorlarda, fazların ikisi yer değiştirdiğinde rotorun dönüş yönü değişmektedir. Motorun devir yönünün istem dışı olarak değişmesinin istenmediği tesislerde (asansör, kompresör, pompa vb.) elektronik yapılı faz sırası röleleri kullanılır. Bu röleler iki fazın yeri değiştiğinde motoru devreden çıkartırlar.
AŞIRI ve DÜŞÜK GERİLİM RÖLELERİ Asenkron motorlar, ±% 10'luk gerilim değişmelerinde normal çalışırlar. Gerilimin daha fazla yükselmesi ya da düşmesi halinde, motor akımı artar. Bu durum, sargılarda oluşan ısıyı artırır. Düşük gerilim rölesi, gerilimin anma değerinin % 10 altına düşmesi halinde, aşırı gerilim rölesi ise, gerilimin, % 10 fazla artması halinde devreyi açar.