Danfoss VACON NXC Serisi Düşük Harmonikli Motor Sürücüleri

VACON® NXC serisi motor sürücüleri madencilik, petrol, gaz veya su ve atık su sektörleri gibi zorlu çalışma koşullarında güvenilir performans sağlayan sürücülerdir. Başarılı termal tasarıma sahip kasası sürücünün ömrünü uzatır ve sorunsuz çalışmasını sağlar. Bu yazımızda sizlere düşük harmoniğin gerekli olduğu uygulamalar için en uygun seçim olan ve Fransa'daki Val Thorens teleferiklerinin harmonik sorununu çözen VACON® NXC Serisi'ni anlatacağız.

A- A+

08.02.2016 tarihli yazı 11296 kez okunmuştur.

Val Thorens Teleferiklerinin Harmonik Sorununa Kesin Çözüm Oldu

Val Thorens, Fransa’da AC motorlu teleferikleri kullanmaya başlayan ilk kayak tesisidir. AC sistemin tercih edilmesindeki en önemli sebep ise, Fransız elektrik kurumu EDF’nin enerji kalitesi regülasyonlarına uyabilmektir.

2007 yılının Eylül ayında, Val Thorens tesisleri kapsamında Cairn ve Caron'da iki yeni teleferik hattı kurulumu yapıldı. Tek bir operatör tarafından kontrol edilmeleriyle dikkat çeken bu yenilikçi hatlarda 4 otomatik yükleme ve boşaltma istasyonu bulunuyor.

Cairn ve Caron teleferik hatlarıyla, Fransa'da ilk defa bir teleferikte DC motor yerine değişken hızlı AC motorlu çözümler kullanılmış oldu. Cairn ve Caron hatlarının tahrik motorları 400kW'lık güce sahip ve ana istasyonda bulunuyor. Bu motorların tahrikinde geleneksel DC sistemler yerine AC motorlu sistemlerin tercih edilmesinin nedeni, DC motor sürücülerinin, şebekeye yansıttığı harmonik etkilerini azaltmak ve bunların yarattığı sorunlardan kurtulmak istenmesi oldu.

Şekil 1: Fransa'daki Val Thorens teleferikleri

Bölgedeki kayak tesislerinin, elektrik dağıtım şebekesindeki kalite problemlerinin en büyük etkenlerinden biri olduğu, bu bozulmayı yaratan elemanların ise DC motorların değişken hız sürücüleri olduğu bilinmektedir. Bu sürücülerin şebeke tarafında yarattığı akım harmonikleri, yakındaki abonelerin hassas ekipmanlarının düzgün çalışmasını engeller ve hatta cihazlara zarar verir. Bu sorun teleferik tesis sayısındaki artışla birlikte her geçen gün artmakta olduğundan, enerji kalitesinin daha fazla bozulmasını engellemek adına EDF 2003 yılında yürürlüğe giren regülasyonlara uyum konusundaki yaptırımlarını sıkılaştırmış, ve bunun için de güç elektroniği ekipmanların şebekede yarattığı akım harmoniklerine limitler getirmiş.

AC Motor ve Sürücüler: Benzer Uygulamalarda Avrupa Genelinde Kabul Görmüş Kesin Çözüm

İsviçre, İtalya ve Avusturya’da son yıllarda devreye alınan teleferiklerin çoğunda AC motor ve sürücüler kullanılmaktadır. DC motor sürücülerin girişinde uygulanacak çeşitli filtre sistemleri kurmak sadece kısmi bir çözüm sağlıyor, çünkü gerek şebeke gerek motor yükleri değişken ve dinamik bir profil sergiliyor.

Şekil 2: VACON AC motor sürücü sisteminin panoları, DC çözümüne nazaran daha fazla yer kaplıyor, ama bunun yanında şebekeye yansıyan toplam harmonik oranının %5’in altında kalabilmesi, ve komplike filtrelere ihtiyaç duymaması gibi çok önemli avantajlar sunuyor.

VACON Düşük Harmonikli AC Motor Sürücüleri ile %5’in Altında Akım Harmoniği Mümkün

Şebekeye yansıtılan akım harmoniklerinin mümkün olduğu kadar azaltılması için projede kullanılan VACON® NXC LOW-HARMONIC sürücüleri, kontrollü IGBT doğrultucu kullanan AFE (Active Front End) üniteleri ile donatılmışlardır ve bu sürücünün şebekeden sinüsoidal bir akım çekmesini sağlar.

VACON® NXC LOW-HARMONIC, AFE teknolojisini kullanarak toplam akım harmonik (THDi) oranının nominal yükte %5’in altında kalmasını (ve güç faktörünün yaklaşık 1 olmasını) sağlayabilir. Bu değer %35 - 40 civarında toplam akım harmonik oranıyla çalışan diyot doğrultuculu veya giriş filtreli AC motor sürücülere göre oldukça başarılıdır ve regülasyonları kolaylıkla karşılayabilir.

Şekil 3: 400 kW sürücülere ek olarak, 26 adet 2-3 kW’lık Vacon NXP AC motor sürücüleri, teleferikleri istasyon içinde ve garajda hareket ettirmede kullanılan motorlu redüktörleri kontrol etmekte kullanılıyor.

Sistem Entegratörü ile Yakın İş Birliği

Cairn ve Caron teleferiklerinin üreticisi olan Doppelmayer firması, işin otomasyon ve elektrik kapsamında Seirel Automatismes şirketiyle çalışmıştır ve AC motor sürücüler de bu kapsamdadır. Doppelmayer, Fransa dışındaki birçok projesinde VACON AC motor sürücülerini tercih etmektedir. Seriel Autamatismes’in de VACON ürünleri ile birçok tecrübesi olmuştur ancak bunlar genellikle küçük güç uygulamalarıdır.

Ana yüklenici SETAM’ın yardımcı teknik müdürü Bruno Jurine, DC motor sürücülerin şebekede yüksek oranda harmonik bozulma yarattığını bildiklerini şöyle ifade ediyor: “2003 regülasyonlarını sağlamanın tek yolunun düşük harmonikli değişken hızlı AC sürücüleri kullanmak olduğunu projenin başında üreticiye çok net ifade ettik. Çözümün güvenilirliği konusunda hiçbir şüphem yoktu, çünkü benzer bir sistemi yaklaşık 10 yıldır yapay kar makinelerimizde kullanıyorduk. Bundan böyle de tüm yeni kurulumlarımızda düşük harmonikli AC motor sürücü sitemi kullanacağımız kesin.”

Seirel Automatismes proje yöneticisi Jean-Claude Sechet: “200kW altındaki uygulamalar için AC motor sürücüleri yoğun olarak kullanmaktayız. Ancak, AFE düşük harmonikli sürücü ile 400kW’lık bir kurulum ekibimiz için de bir ilkti" diyor.

Daha Az Bakım

Mr Jurine, asenkron motor kullanımının, bir çok problemi de ortadan kaldırdığını belirtiyor; “Örneğin iletken tozların yarattığı arızalar ve bakım gereksinimi gibi. Artık sadece enkoder, fan ve rulmanlar için bakım söz konusu.”

Val Thorens’den La Toussuire’e...

Val Thorens’de yapılan başarılı teleferik kurulumlarından sonra, VACON ürünleri ile Fransa’da ikinci bir kayak tesis uygulaması daha gerçekleştirilmiştir: Alpler’deki La Toussuire kayak merkezi telesiyeji için 2 x 400 kW gücünde bir AC motor sürücü uygulaması.