Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri Nelerdir?

Ülkemizde sanayide tüketilen elektiriğin %70 ’i başka bir değişle net tüketimin %36 ‘sı üç fazlı elektrik motorlarında kullanılmaktadır. Dolayısı ile elektrik işiyle uğraşıpta asenkron motorlarla karşılaşmakak neredeyse imkansızdır.

Peki Neden Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri Uygularız

Asenkron motorlar ilk kalkış anında şebekeden normal akımlarının 3 ila 6 katı akım çekebilirler. Bu durum yüksek güçlü motorlarda kumanda elemanlarının gereksiz yüksek seçilmesine ve kısa sürelerde arıza yapmasına sebebiyet verebilir. Aynı zamanda büyük güçlü motorlarda direk yol vermeye kalkılırsa sebekede istenmeyen gerilim düşümleri meydana gelir. Bu sebeplerden dolayı asenkron motorlarda yol verme yöntemlerinden biri uygulanır.

[box type=”note” radius=”5″]Not: Elektrik İç Tesisat Yönetmeligi Madde 52 – (Değişik ek: RG 30/11/1995- 22479) BAĞLAMA AYGITLARI iv) Kendi transformatörü bulunan tüketicilerde doğrudan (direkt) yol verilebilecek en büyük kısa devre senkron motor gücü tüm işletme yükleri devrede iken, en büyük güçlü motorun devreye girmesi durumunda transformatör empedansları dahil, yol alan motorda, yol alma akımında bağıl gerilim %15’i aşmamak koşulu ile tüketici tarafında belirlenir. Kendi transformatörü bulunmayan tüketicilerde, doğrudan yol verilecek en büyük kısa devre asenkron motor gücü köy ve benzeri yerlerde 7.5 kW, alçak gerilim şebekesi hava hattı olan kasaba ve şehirlerde 15 kW, alçak gerilim şebekesi yeraltı kablosu olan kasaba ve şehirlerde 30 kW”ır. Ancak motorun gücü transformatörün gücünün %10″nu aşamaz.[/box]

Asenkron Motorlara Yol Verme Yöntemleri

• Doğrudan Yol Verme
• Yıldız Üçgen Yol Verme
• Oto Trafosu ile Yol Verme
• Dirençle Yol Verme
• Yumuşak Yol Verme (Softstarter)
• Sürücü ile Yol Verme

Doğrudan Yol Verme

Direk yol verme asenkron motorun, paket , kollu şalter veya kontaktör ile doğrudan şebekeye bağlandığı bağlantıdır. Yazının başındada belirttiğim gibi bu yöntem küçük güçlü motorlarda tercih edilir. Genel yapı ile 4 kW ‘a kadar olan motorlara uygulanır.

Asenkron Motorlara Doğrudan Yol Verme kumanda ve güç şeması

Yıldız Üçgen Yol Verme

Yıldız üçgen yol verme piyasada en çok kullanılan yol verme yöntemleri arasında gelmektedir. Bunun sebebi diğer yol verme yöntemlerine göre daha ekonamik olmasıdır. Bu yöntemin uygulana bilmesi için motorun uygun olması gerekmektedir her üç fazlı motora yıldız-üçgen yol verme yöntemi uygulanamaz.

Motor etiketindede görüldüğü gibi Üçgen 380V Yıldız 660V yazmaktadır. Yani bu Motora yıldız-üçgen yol verme yöntemini uygulaya biliriz.

Motora yıldız-üçgen yol verildiğinde şebekeden çekeceği kalkınma akımı direk yol vermeye oranla 3 katı azalır. Buda yaklaşık olarak 2.In denkgelir.

Yıldız -üçgen yol vermede amaç, motoru kalkış süresince yıldız bağlı çalıştırmak ve kalkışını tamamlayan motoru hemen normal bağlantısı olan üçgen bağlı olarak çalıştırmaktır.

Motor, kalkış sırasında yıldız bağlı çalıştırıldığından
motor sargılarına uygulanan gerilim U√3 değerine, motorun şebekeden çektiği akım ise 1/3 değerine düşer.

Yıldız Üçgen Bağlantı ve Akım Gerilim İlişkisi

Motorun sargılarına uygunalan gerilim azaldığından momenti önemli ölçüde küçülür.
Yıldız-üçgen yol vermenin kusursuz olması için motorun yük momentinin, yıldız bağlamadaki motor momentinden büyük olmaması ve yıldız bağlamadaki sürenin uygun olması gerekir.

Bu geçiş süresi çok önemlidir. Motor, yıldız bağlantıda iken anma devir sayısına ulaşıldığı anda üçgen bağlantıya geçilmesi ve fazla aralık verilmemesi gerekir.

Böyle olursa yıldızdan üçgen bağlantıya geçişteki üçgen kontaktörünün kapamama akımı küçük ve yıldızdan üçgene geçiş darbesiz olur. Aksi hâlde, üçgen bağlantıya geçişte akımda geçici artış lar görülür. Bunun sonucu kontaktörün kontakları ani yüksek ısı nedeniyle kaynak olabilir

Otomatik yıldız üçgen yol verme kumanda ve güç şeması

Oto Trafosu ile Yol Verme

Üçgen çalışma gerilimi, şebeke gerilimine uygun olmayan motorlara yıldız/üçgen yol verme yöntemi uygulanamadığı için oto trafosu ile yol verme yöntemi uygulanır.

Oto trafosununda yıldız üçgende olduğu gibi kalkış anında düşük gerlim uygulanarak motorun düşük akım çekmesi sağlanır. Oto trafoları gerilim ayarlamya yapan bir transformatör gibi çalışırlar.

Kademeli olarak sarılan oto trafosunun sekonder ucundan alınan gerilim, motorun çalışma geriliminden daha küçük değerlere düşürülür.
Böylece motora düşük gerilim uygulanmakta dolayısıyla motorun yol alma akımı da düşmektedir. Motor yol aldıktan sonra trafo devreden çıkarılır

Bu yöntemle direk kalmada çekilen akımının dörtte biri çekilerek motorun kalkınması sağlanır. Direk yol vermde normal çalışma akımının 6 katı, yıldız üçgende 2 katı ve oto trafosunda 1.5 katı kalkınma akımı çekilir.

Asenkron motorlara oto trafosu ile yol verme kumanda şeması

Dirençle Yol Verme

Oto trafosundada olduğu gibi üçgen çalışma gerilimi, şebeke gerilimine uygun olmayan motorlara yıldız üçgen yol verme yöntemi uygulanamadığı için dirençle yol verme yöntemi uygulanır.

Üç fazlı asenkron motorlara kademeli direnç ile yol vermede temel prensip, şebeke geriliminin bir kısmını yol verme direnci üzerinde düşürmek ve geriye kalan gerilimi motora uygulamaktır. Böylece motor ilk kalkınma anında aşırı akım çekmeden düşük gerilimle yol almış olur.

Kalkınma akımını azaltmak için büyük güçlü motor devresine seri olarak ayarlı direnç bağlanır. Kademeli olarak ayarlanan direncin kademeleri sıra ile kontaktör kontakları tarafından devreden çıkarılır. Bu uygulamada tek kademe direnç kullanıldığında kalkınma akımı %50 civarında, çok kademeli direnç kullanıldığında ise kademe sayısına göre dahada fazla düşer.

Yumuşak Yol Verme (Softstarter)

Mikro işlemci tabanlı kontrol sistemi ile motora uygulanan gerilim ve akım kontrol edilerek motorun devreye girmesinin darbesiz olması sağlanır. Buradaki darbeden kastımız çekilen akımın ani ve yüksek olmamasıdır.

Soft starter motorun akım ve gerilimini kontrol ederek motorun devreye girmesi sırasında şebeke geriliminin %30 değerinden %100 değerine kadar kontrollü bir şekilde uygular. Aynı zamanda motorun devreden çıkması sırasında gerilim  %100 ‘den %30 ‘a kadar kontrollü bir şekilde düşürülerek devreden ayrılır.

Sonuç olarak motor kalkış akımının düşürülmesi ve moment darbelerinin önlenmesi ile motor besleme kablosuna ve yüke binen zorlamalar azaltılmış olur. Böylece bakım masrafları ve bakım periyotları azalır.

Sürücü ile Yol Verme

Asenkron motorların kutup sayısı ve frekansı değiştiğinde hızı da değişir.(n=60.f/p’dir). Sürücüde denen mikro işlemci elektronik elemanlar ile asenkron motor statoruna uygulanan gerilim frekans oranı,motorun çalışma şartlarına bağlı olarak
değiştirilerek istenen devirde istenen moment elde edilmektedir.