FAN MOTORLARINDA YANMA NEDENLERİ Nurettin ÖZCEVİZ
afsakademi.com
Elektrik motorlarında iletken motor sargılarındaki yalıtımın, aşırı akım sonucu oluşan ısı etkisi ile yalıtkanlığını yitirmesi olayına motor yanması diyoruz. Elektrik motorlarının yoğun kullanımı göz önüne alınarak motorların, özellikle fanlarda yanma riski altında çalıştırılması büyük bir savurganlık olarak görülmeli ve hemen önlenmelidir.
Kural olarak genel anlamda bir elektrik motoru aşırı akıma karşı termik-manyetik (kompakt) bir şalterle korunmadan asla çalıştırılmamalıdır. Termik şalter aşırı akıma karşı korumakla birlikte, termik-manyetik şalter motoru, kısa devre akımına karşı da korur. Ayrıca faz koruma rölesinin kullanımı ile elektrik motoru, şebekeden gelebilecek olumsuzluklara karşı da korunmalıdır. Bu korumalar yoksa elektrik motorları daima yanma tehlikesi altındadır. Fanların elektrik motorlarının yanma nedenlerini iki ana başlık altında inceleyebiliriz: 1. Mekanik nedenler 2. Elektriksel nedenler Mekanik nedenler: tel kafes ile korunmalı ve bu koruyucu kafeslerin sağlamlığı belirli aralıklarla kontrol edilmeli, temizlenmelidir. 2. Fanın içinden geçen hava sıcaklığının, motor sargılarının dayanma sıcaklığından yüksek olması, Fanın çektiği havanın sıcaklığı davlumbazlarda veya endüstriyel nedenlerle olabileceği gibi motorun dayanabileceği sıcaklıktan yüksek olursa, motor sargılarının kaplandığı gereç, yalıtım özelliğini yitirir ve kısa devre oluşacağı için motor yanar. Bundan korunmak için fan seçimi, fandan geçen havanın sıcaklığı dikkate alınarak yapılmalıdır: Motoru hava akımı dışına alınmış fanlar, (bifurcated) ayrıştırılmış fanlar (150 C a kadar), özel davlumbaz fanları (100 C a kadar) kullanılabilir, Fan ile motor direkt bağlı ve yeterli boşluk varsa, fan ile motor arasına soğutma çarkı eklenebilir, Fan kayış-kasnaklı ise rulmanlı yataklar hava akımı dışında olmalı. Böylece mil üzerine soğutma çarkı eklenerek rulmanlı yataklar ortam havası ile soğutulabilir (185 C a kadar) 3. Fanın seçim değerlerinin yanlış belirlenmesi, CBP modeli sık kanatlı fan içinde yabancı parça. 1. Hava ile birlikte fana yabancı parça girmesi sonucu rotorun sıkışması, parçalanması, balansın bozulması, Fanın koruma kafesi konmamış hava emişinden veya çeşitli emiş ağızlarından, özellikle yer menfezlerinden emiş kanalına girebilecek ve hava kanalı içinde büyüklüğü giderek artabilecek ahşap, plastik ve kâğıt parçaları, elyaf ve ipliksi parçalar fana kadar ulaştığında rotor ucu ile fan gövdesi arasına ya da kanatlar arasına sıkışabilir. Bu parçalar fan kanatlarını -veya rotor kanatlarınıbükerek, eğerek şekil bozulmalarına neden olabilir, parçalayabilir. Dönen bütün parçalarda herhangi bir maddesel değişim ya da yer değiştirme fanın dengesinin bozulmasına neden olacağından, dengesi bozulan rotor -ya da pervane- titreşimi artarak motora direkt bağlı ise motor milinin rulmanlı yataklarının kısa sürede bozulmasına bu da elektrik motorunun yanmasına neden olur. Rotor motora direkt olarak değil de kayış kasnakla bağlı ise rotor milinin yatakları ve kayışlar zarar görecektir. Bundan korunmak için fan giriş ve çıkışları çelik Çoğunlukla yapılan yanlışlık kanal direncinin -fan basıncının- hesaplanarak belirlenmesi yerine bir kısım verilere dayanılarak yaklaşık değerlendirmelerle hatalı olarak belirlenmesidir. Bu kestirimde biraz da paylı davranarak karşı basıncın var olandan veya gerekenden çok yüksek veya çok düşük seçilmesi bir kısım sorunlara yol açar: Fan çalışma eğrisine bağlı olarak bazı fanlarda karşı direnç düştükçe çekilen güç artar. Bu da yeterince korunmuyorsa motorun fazla akım çekerek yanmasına neden olur, Geriye eğik kanatlı radyal fanlardakinin tersine, birçok aksiyal fanda yüksek karşı basınç fan emişinin veya çıkışının kapanması, fanın boğulmasıda fazla akım çekilmesine neden olabilir. Bu tür tehlikelerden korunmak için motor, etiketinde yazılı akımdan daha çok akım çekilmesine karşı motoru koruyan bir düzenek olmadan çalıştırılmamalıdır. 4. Fanın bir nedenle karşı dirençsiz kalması, bazı aksiyal fanlarda karşı direncin artırılması Çalışma eğrisine bağlı olarak bazı aksiyal fanlarda karşı direncin artırılması veya bir fanın emişinde veya çıkışında hiçbir direnç yokken fan afsakademi.com
deneyi yapılması sırasında fan motoru yanma tehlikesi altındadır. Motor, etiketinde yazılı akımdan daha çok akım çekilmesine karşı ayarlanmış motoru koruyan bir düzenek olmadan çalıştırılmamalıdır. 5. Fan gövdesine hava kanalı da içinde olmak üzere, herhangi bir ağırlık taşıtılması Aslında fanların emiş ve çıkışının kanala titreşim alıcı konnektörle, yapıya titreşim alıcı yaylı veya kauçuk takozlarla bağlanması gerekir ve bu durumda fana yük taşıtma işlemi yapılamaz. Fan gövdesine taşıtılan ani daralma parçası Fan gövdesine taşıtılan kanal, fandan önceki ya da sonraki susturucu, adaptör gibi parçalar gövdede kasılmalara neden olabileceği için bu kasıntı, fan rotorunun parçalanmasına ve motorunun yanmasına yol açabilir. Hiçbir nedenle fan gövdesine hava kanalı da içinde olmak üzere, herhangi bir ağırlık taşıtılmamalıdır. Silindirik gövdeli aksiyal fanın hava giriş ve çıkışında hava kanalı üretim tekniğine uymayan ani daralmalar 6. Bakımsızlık sonucu kirlenme ve sürekli artan titreşim Fan içinden geçen kirli, tozlu hava ile oluşan kirlenme fanın rotor kanatlarında birikerek tortulaşmaya başlar. Zamanla rotor kanatlarında farklı ağırlıklar oluşturarak rotorun dengesini (balans) bozar. Dengesi bozulan rotor -ya da pervanetitreşimi artarak motora direkt bağlı ise motor milinin rulmanlı yataklarının kısa sürede bozulmasına ve giderek elektrik motorunun yanmasına neden olur. Rotor motora direkt olarak değil de kayış kasnakla bağlı ise rotor milinin yatakları zarar görecektir. Altına titreşim alıcı konmuş bir radyal fanda çıkış ve emiş ağzının konnektör kullanılmadan direkt olarak yapılmış, fana taşıtılan kanal bağlantısı. TD modeli fan rotorunda yağ birikimi.
yuvalarına kasıntılı ve sıkı montajı durumunda oluşan ısınma da giderek fan motoru sargılarının ısısını içten dışa doğru yükselterek yanma nedeni olabilir. Elektriksel nedenler: TD modeli bir fan rotorunda toz birikimi. Bu kirlenmeden korunmak için fan emişine belirli aralıklarla veya otomatik kontrol aracılığıyla değiştirilen filtreler konabilir ya da fan kanatları belirli aralıklarla temizlenmelidir. 7. Yanlış kullanımlar Bir fan yalnızca üreticisinin belirlediği özelliklerdeki havayı geçirmelidir. Özel amaçlar için üretilmemiş fanlar patlama tehlikesi olan yerlerde, korozyona neden olabilecek asitli ortamlarda ve %90 dan daha yüksek nemli yerlerde çalıştırılmamalıdır. Bunun gibi, çatı tipi aspiratörler baca aspiratörü olarak, yangın ortamı dışında çalışarak duman boşaltmak için üretilmiş fanlar yangın ortamı içinde ve iç ortam koşullarında çalışması gereken kanal tipi fanlar da özel önlemler alınmadıkça dış hava koşullarına açık yerlerde çalıştırılmamalıdır. 1. Motorun aşırı akım çekmesini önleyici koruma olmadan çalıştırılması, Elektrik motoru yük altında çalışırken en çok, gücüne uyan ve etiketinde yazılı akımı çekmelidir. Eğer motora verebileceğinden fazla yük binerse veya çalışma koşullarına uygun olmayan zorlanmalar oluşursa motorun devreden çekeceği akım artar. Elektrik motoru aşırı akıma karşı termik-manyetik (kompakt) bir şalterle ve ayrıca faz koruma rölesi ile de şebekeden gelebilecek olumsuzluklara karşı korunmalıdır 2. Motoru aşırı akım çekerek ısınmaya karşı koruyan termiğin korumaya geçiş nedeni giderilmeden yeniden çalıştırılmaya devam edilmesi de motorda yanma nedeni olabilir. Termik atması bir sorun olduğunun ifadesidir. Sorun giderilmeden reset yapılması giderek, termiği motoru koruyamaz duruma getirir. Bu nedenle termik motoru durduruyorsa yüksek akım çekilmesini yaratan neden bulunup yok edilmeden motorun tekrar çalıştırılmaması gerekir. 3. Termik ayarlarının doğru yapılmaması çokça rastlanan bir durumdur. Zaten termik ayarları, ayar aralıkları büyük olduğundan ancak kabaca yapılabilir. Devreyi gecikmeli olarak açtığı için motorun, kısa süreli yüksek akım çekişlerine izin verir. Termik seçiminin motorun akım değerini içine alması ve bu akım değerine yakın olarak da ayarlanması gerekir. ILT modeli fan motorunda yoğuşma sonucu oluşmuş su 8. Yanlış montaj sonucu oluşan mekanik aşınmaların neden olduğu ısınmalar. Elektrik motorunun mil ucundaki ve rulman yuvalarının yuva üzerindeki yağ keçesi ve/veya toz contası rulman değişimi ya da yenilenme sonrasında kasıntılı takılmışsa yüksek ısınma nedeni olabilir. Kayış kasnaklı fanların kasnaklarının ve rulmanların 4. Trifaze motorda besleme fazlarından birinin geriliminin kesilmesi motoru yakabilir. Motorun iki faza kalması, ya da fazlardan birinde gerilim artması veya yetersizliği, faz karışması ve dengesizliği olduğunda, devrede kontaktörle birlikte faz koruma rölesi yoksa motorun yanması önlenemez. 5. Şebekeye bağlantı hatalarına özellikle çift devirli motorlarda çok rastlanır. Çoğu zaman tek devirli, monofaze motor bağlantılarında bile motor sargılarının yanmasına neden olabilecek bağlantı hataları, bağlantı şeması kullanılmadan bağlantının yapılması sonucunda oluşur. Dış alımla getirilen motorların özel bağlantıları olabileceği akıllardan çıkarılmamalıdır. Arada bir hız afsakademi.com
anahtarı veya bir algılayıcı da varsa hata oranının artacağı da düşünülerek motor ve ara cihazların bağlantıları mutlaka bağlantı şemasına uygun olarak yapılmalıdır. 6. Bağlantı kutusunda gevşek bırakılan bağlantılar da sorun kaynağı olabilir. Bağlantı kutusundaki köprüleri yerinden çıkarırken gevşeyen alttaki somunun veya köprü bağlantısındaki ya da faz bağlantısındaki somunun gevşek bırakılması da motorun yanması için yeterli neden oluşturabilir. Bu durumda motor çalıştırıldığında gevşek kalan bağlantı önce ark oluşturur, sonra zamanla bağlantı koparak motorun bir fazı, -faz koruma rölesinden sonra- içten kesilmiş olur. Bu arada eklenmeden geçilmemesi gereken önemli bir konu da elektrik motorlarının yanması durumunda uygulanan sarılması işleminin tartışılmaz yanlışlığıdır. Elektrik motorlarının sarılması yani sargılarının yenilenmesi işlemi ile en güvenilir bir sarma işleminde bile motor veriminde oluşabilecek azalma, daima büyük bir kayıptır. Bir tek motor veriminde küçük bir düşüş, motorun yaşam boyu maliyeti içinde %97 yi bulan enerji tüketimi yani işletme gideri açısından bakıldığında büyük bir kayıptır. Yanan bir elektrik motorunda olayı fırsata dönüştürüp motorun, yeni ve yüksek verimli bir motor ile değişimi daha doğrudur. Çünkü sanayide kullanılan elektrik enerjisinin %80 kadarı elektrik motorlarında harcanmaktadır. Var olan motorların veriminde sağlanabilecek küçük bir artış bu kullanım oranı üzerinden bakıldığında enerji kazanımı adına büyük bir kazanç demektir.