Motor Kontrol Donanımı |
Kontaktör

Motor kontrol donanımları elektrik dağıtım sistemlerinin temelini oluşturmaktadır. Bu yazımızda motor kontrol donanımlarının en önemli parçalarından biri olan kontaktörleri inceleyeceğiz.

A- A+

21.01.2018 tarihli yazı 9608 kez okunmuştur.

Kontaktör - Anahtarlama Cihazı

Bir starter motorunda kullanılan en yaygın anahtarlama cihazı elektromanyetik etki ile çalışan hava kesmeli kontaktörlerdir. (air-break contactor) Bir çalıştırma bobini manyetik boyunduruk tarafından kapatılır ve enerjilendirildiğinde, sabitlenmiş kontak takımı ile bir dizi hareketli kontağın takıldığı bir armatürü çeker. Armatürün bu hareketi ile anahtarlama gerçekleştirilir.

Modern kontaktörler, pirinç veya bakır destek şeridine tutturulmuş gümüş alaşımından oluşur. Geleneksel tasarımda ise gümüş-kadmiyum oksit veya gümüş-kalay oksit alaşımı kullanılmaktadır. Burada malzeme seçimi kritiktir ve birçok testen geçirilerek belirlenirler.

Bir Güç Kontaktörünün Iç Yapısında Bulunan Malzemenin Kullanım Ömrü Boyunca Geçirdiği Değişimler

Temas materyalleri öncelikle kaynak ve aşınma direncine uygun olarak seçilir. Seçilen materyalin uygunluğu deneylerden ve kontak ömrü testleri gibi özel testler yardımıyla doğrulanır. Gümüş alaşımı tipik olarak %10-12 kadmiyum oksit veya kalay oksit içerir. Kadmiyum, üretim sırasında, üretimin sonunda ve kontakların elden çıkarılmasında özel tedbirler gerektirdiğinden, tasarım aşamasında artık gümüş kalay alaşımlarının kullanılması ilk tercih haline gelmiştir.

►İlginizi Çekebilir: Manyetik Motor Teorisi

Modern kontaktörlerde, dairesel veya dikdörtgen temas uçlarından meydana gelen ve çift taraflı kontaklardan oluşan butt-type tipi tasarım kullanılır. Daha büyük boyutlardaki kontaktörlerde, ark sönümlemesine yardımcı olması için arkın meydana geldiği bölmede soğutma aygıtlarının da kullanılmasını gerektirir. Bunlar, kontakları basitçe içine alan soğutma plakaları şeklinde olabilir.

Soğutma plakalarının elektriksel iletkenlik özelliklerinin göz önünde bulundurulması gerekmez. Çoğu durumda kullanılan malzeme nispeten yüksek bir ergime noktasına sahip olmalı ve yumuşak çelik kullanılmalıdır.

Tasarımcının yapması gereken bir başka tercih de yalıtım malzemesi seçimidir. Yalıtım malzemesi sadece bir montaj tabanı değil, aynı zamanda mekanik kılavuzlar ve kontaktör içerisinde ark için de bir bölme duvarı da oluşturur.

Kontaktör Nasıl Çalışır?

Kontaktör, bobin içinde akım akışı korunarak manyetik olarak kapalı tutulur. Eğer voltaj tanımlanan seviyenin altına düşerse, kontaktör açılır. Böylece motorun beslemeyle bağlantısını kesilir. Kontaktörü kapalı tutmak için bobine sürekli enerji verilmelidir. Alternatif olarak, kontaktörler, sürekli enerjileme gerektirmeyen mekanik bir mandalla da kontrol edilebilirler.

Sessiz bir çalışma sağlamak için, alternatif akım mıknatısları normalde bakır alaşımından tekli kısa devreli bir halkadan oluşan gölgeleme halkaları ile donatılmıştır. Alternatif akım mıknatısları, çalışma esnasında üretilen akı sıfır olduğunda manyetik kutup yüzeyinin parçalanmasını ve tekrar kapanmasını önlemek için ikinci bir manyetik akı sağlama görevini üstlenmektedirler.

Kontaktörlerde yapılan bakımdan sonra, bazı kontaktör tiplerini monte ederken gölgelendirme halkalarından biri atlanırsa, mıknatıslar enerjilendirildiğinde yüksek bir mıknatıslanma meydana gelecektir.

Ancak modern kontaktörlerin gölgelendirme halkalarına sahip olması ihtimal dahilinde değildir.

Kontaktör Seçimi

Doğrudan on-line starter motorlarında kullanılan kontaktörler AC3 değerlendirmesine göre seçilir. Kafes tipi asenkron motorun devreye sokulması, maksimum hıza ulaştırılması ve durdurulması AC3 değerlendirmesiyle gerçekleştirilir.

En yaygın kullanım kategorilerinden bir diğeri ise AC4'tür. Bu kategoride tam hıza ulaşılmadan önce kafes tipi asenkron motorun enerjisinin kesilmesini veya tekrar enerjilendirilmesini içerir. Motorun kısa bir sürede tekrar başlatılıp durdurulması anlamına gelir.(ON-OFF). Yapılan bu işlem Jogging veya Inching olarak adlandırılır. Jogging bir dakika içerisinde 5 seferden fazla uygulanmamalıdır. Çünkü aşırı ısınmaya sebep olabilir.

►İlginizi Çekebilir: Yumuşak Yolvericiler (Soft Starter)

AC2 kategorisi ise , stator beslemesinin, marş devresinin her başlatması için otomatik olarak rotor devresine direnç eklediği bir sarılmış rotor motoruna geçişi ifade etmektedir.

Yıldız-Delta Starter Motorunun Güç Kablolama Diyagramı

Şekil: Yıldız-Delta Starter Motorunun Kontrol Kablolama Şeması

Tablo -1: Kontaktör Kullanım Kategorileri

AC1: Endüktif olmayan veya az endüktif yükler
AC2: Kayma halka motorlarının çalıştırılması. Devredeki rotor direnci ile ekleme
AC3: Kafesli motorların çalıştırılması, motorların çalışma esnasında anahtarlanması
AC4: Kafesli motorların çalıştırılması, jogging veya inching uygulanması

►Ortam sıcaklığı, starter muhafazasının dışında ortalama -5 ° C ve 35 ° C arasında olmalıdır .
►Üretici tarafından belirlenen çalışma hızı, saat başına 120 ile başlar.
►Tahrik ünitesinin hızlanma süresi, kontaktörün başlatma akımını taşıma yeteneği dikkate alınarak belirlenmelidir.
►Marş beslemesi ile seri bağlanacak olan kısa devre korumanın tipi ve elde edilecek koruma türünün sınıflandırılması gereklidir.
►Bakır özlü, PVC veya kauçuk izolasyonlu olmayan kabloların kontaktör terminallerine bağlanması için özel şartlar vardır. Örneğin XLPE gibi yüksek ısı yalıtımlı bazı türlerinin kullanılması gereklidir.
►Ara kontaktörler katalog tavsiyeleri doğrultusunda seçilmelidir.

Stator-rotor starternın basitleştirilmiş bağlantı şeması

Stator kontaktörleri AC2 derecelendirmesi kullanılarak seçilmelidir. Rotor kontaktörünün nominal değerleri normal olarak kontaktör üreticisi tarafından, yalnızca devreye alma sırasında devrede olma özelliklerine bağlı olarak belirtilmiştir.

Kontaktör seçerken dikkate alınması gereken bir diğer önemli husus, önerilen kablo iletkeninin kontaktör terminalleri tarafından yerleştirilebilmesini sağlamaktır. Üreticilerin çoğu, bu bilgileri mevcut olan farklı terminasyon türleri ile birlikte kendi kataloglarında tedarik etmektedir.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal.com