AC motor sürücülerini kısaca tanımlamak gerekirse “Bu sürücüler asenkron motorların besleme kaynağının frekans ve gerilimini değiştirerek hız kontrolünü sağlayan elektronik devreleridir.” diyebiliriz. O zaman şimdi de bu sürücü tipinin nerelerde kullanıldığına bir göz atalım.

a) Endüstriyel Otomasyon Sistemleri: Fabrikalarımızda kullandığımız ve iş gücümüzü oldukça arttıran otomasyon sistemlerinde AC motor sürücülerini kullanabiliriz. Bu söylemi örnekler vererek biraz daha somutlaştıralım;

Konveyör sistemleri içerisinde üretim hatlarındaki malzemelerin taşınması noktasında, otomotiv sektöründeki robotik kolların hassas hareket ve pozisyon kontrollerinin sağlanmasında ve CNC Makinelerde kesme, delme ve işleme süreçlerinde yüksek doğruluk sağlanmasında sıkça AC motor sürücülerini kullanırız.

b) Enerji ve Su Yönetimi: Günümüzün en trend konularından olan kaynak yönetimi konusunda da bu sürücüler kritik önem taşırlar. Özellikle pompa sistemlerinde enerji tüketimini azaltmak ve akış optimizasyonu, havalandırma ve klima sistemlerinde fan hızının kontrolünün sağlanması, rüzgar türbinlerinde türbin hızını düzenleyerek enerji üretim sürecini optimize edilmesi noktalarında AC motor sürücülerini sıklıkla tercih ederiz.

c) Ulaşım ve Taşımacılık: Büyük şehirlerin ulaşımı noktasında olmazsa olmazı olan metrolar ve Dünya’nın yeni gündem maddelerinden olan elektrikli araçlarda bu sürücümüzü bol bol görmeniz mümkün. Özelikle elektrikli araçların ve metro sistemlerinin motorlarının hız ve tork kontrolü açısından bu sürücülerimiz oldukça güzel iş görürler.

Bu üç ana başlığımız dışında gıda sektöründe karıştırıcılar kesiciler ve taşıma sistemlerinin hız kontrolünde, sağlık sektöründe MRI ve CT Tarayıcı cihazlarının hassas hız ve pozisyon kontrollerinde, madencilik ve İnşaat sektörü içerisinde kompresör, delme sistemler ve hafriyat araçlarında hız, tork kontrolleri gibi birçok farklı alanda da bu sürücü tipini yaygın bir şekilde kullanmaktayız.




Danfoss Drives’ın AC sürücüleri temel olarak IP00, IP20/21, IP54 ve IP66 koruma sınıflarına sahiptir. Bununla birlikte bazı uygulamalardaki gereksinimleri sağlamak için farklı özellikler sunabilen özel ürünler de mevcuttur.

 

► İlginizi Çekebilir: Frekans Konvertörü Teknolojisi ile Enerji Verimliliğini Artırmak için 9 İpucu

 

Doğru akım (DC) motorlarının hızını, torkunu ve yönünü kontrol etmek için kullanılan cihazlara DC motor sürücüleri denir. Bu tip motor sürücüler yüksek tork, hassas hız ayarı ve dinamik yük değişimlerine hızlı yanıt verebilmesi özellikleri ile oldukça geniş bir skalada kullanımı mevcuttur. Endüstriyel otomasyondan tüketici elektroniğine kadar birçok alanda kritik işlevler görür. Bunları detaylandıracak olursak:

a) Endüstriyel Uygulamalar: Hızlı yük değişimlerine adapte olma ve yumuşak kalkış-duruş sağlayabilmesi özellikleri dolayısıyla asansör ve vinç sistemlerinde, yüksek tork üretimi ve hassas kontrol imkanı sunması dolasıyla haddeleme ve metal işleme uygulamalarında DC motor sürücüleri tercih edilir.

b) Taşımacılık ve Ulaşım: Seri hız değişimlerine adapte olabilme özelliği sayesinde elektrikli araç motorlarında, DC motorların hız ve güç çıkışlarını kontrol ederek ulaşımı optimize edebilmesi ile de tren ve metro sistemlerinde tercih edilir.

c) Robotik-Otomasyon: Özellikle montaj hatlarında kullanılan robotik kollarda yüksek hassasiyet ve doğruluk sağlanmasında, yapay zeka ve görüntü işleme sistemlerinde(Kamera ve lens kontrol sistemleri) DC motorların hızlı ve hassas pozisyon kontrolünü sağlayarak otomasyon sistemini destekler.

d) Yenilenebilir Enerji Sistemleri: Güneş paneli izleme sistemlerinde bulunan dc motorların kontrolünde ve hibrit enerji sistemlerinin içerisinde bulunan bataryaların şarj ve deşarj süreçlerinin kontrolünde bu sürücüler kullanılır.

Bu sektörlerin yanında medikal sektöründe cerrahi robotlar ve medikal pompalarda, evlerimiz ve ofislerimizdeki ev aletleri, otomatik kapılar ve garaj kapılarında, gıda endüstrisinde süt karıştırma makineleri ve sulama sistemlerinde, eğitim ve hobi uygulama sektöründe de STEM kitleri ve hobi robotları içerisinde DC motor kontrol sürücüleri kullanılır.

Danfoss VLT HVAC Sürücü       Danfoss VLT Midi Sürücü       Danfoss VLT Mikro Sürücü

 

Servo sürücüleri, servo motorlarının hızını, torkunu ve pozisyonunu hassas bir şekilde kontrol etmemize yarayan elektronik cihazlardır. Geri besleme mekanizmaları sayesinde hareketi hassas bir şekilde düzenlerler ve yüksek doğruluk gerektiren uygulamalarda tercih edilirler. Servo motor sürücüsünü genel olarak tanımladığımıza göre artık bu sürücülerin piyasadaki kullanım alanlarını inceleyebiliriz.


a) Endüstriyel Otomasyon: Kaynak robotlarında ve montaj hattı robotlarında kullanılan robotik kollarındaki ince ve hassas hareketler için kullanılan servo motorların kontrolünde kullanılır. CNC Makinelerinde (örn. Lazer ve Freze makineleri) kesim, delme, kazıma ve talaşlı imalat süreçlerinde motor konumu ve hızını hassas bir şekilde kontrol eder.

b) Robotik: İnsansı robotların kol, bacak ve eklem hareketlerinin kontrolünde kullanılır. İnsansı hareketleri mümkün kılar. Otonom araçlarda ve araç sürüş sistemlerinde (şerit takip, insansız park, oto pilot sistemleri…) direksiyon kontrolü sürecinde kullanılır.

c) Havacılık ve Savunma: Hedef izleme ve stabilizasyon sistemlerinde kamera stabilizasyonu konusundaki hassas hareketlerin kontrolünde kullanılır. Havacılık simülatörlerinde simülatör platformunun hareketinin kontrolünü sağlar.

Bu sektörlerin yanında dizi/film setlerindeki kamera sistemlerinde, eğlence parklarındaki platform hareketlerinin kontrollerinde, parça montaj hatlarının hassas konumlandırma ve hareket kontrolünde, gıda paketleme sistemlerinde, cerrahi robotların hassas hareketlerinin kontrollerinde bolca servo sürücüleri kullanılır.




 

Step motor sürücüleri step motorlarının belirli adım sayısında döndürerek pozisyon, hız ve yön kontrollerini sağlar. Hassas ve tekrarlanabilir hareketlerin bulunduğu çalışmalarda tercih edilir. Hem endüstriyel hem de ticari uygulamalarda yaygın olarak görebileceğimiz bir sürücü çeşitidir. “Peki bu sürücüler nerelerde kullanılır” sorusunun cevabını vermemiz gerekir ise:

a) Endüstriyel Otomasyon: Etiketleme ve paketleme sistemlerinde hız ve pozisyon kontrolünü sağlamak konusunda step motor sürücüleri kullanılır. Özellikle şişe etiketleme, kutulama ve sarma hatlarında yarattığı yüksek doğruluk ve düşük maliyet noktasında çokça tercih edilir.

b) Robotik-Otomasyon: Endüstriyel ve hobi amaçlı kullanılan 3D yazıcılarda yazıcının ekstrüzyon kafasını ve baskı platformunun hassas hareketlerinde kullanılır. Yine CNC makinelerinde malzeme işleme sırasında kesim kafasının hareketlerini kontrol etmek için kullanılabilirler.

c) Tüketici Elektroniği: Yazarlar ve tarayıcı cihazlarda baskı kafasının ve kağıt besleme mekanizmasının hareketlerini kontrol etmemizde ve optik ve kamera sistemlerinde kamera lenslerinin odaklanmasında sıkça tercih edilir. Yine bunların yanında gıda sektöründe dolum makinelerinde, uzay sektöründe uydu antenlerinin pozisyonlanmasında, kamera jiroskoplarında sıklıkla step motor sürücülerine rastlayabiliriz.

 

Hem alternatif akım (AC) hem de doğru akım (DC) ile çalışabilen universal motorların kontrollerini sağlayan elektronik devrelere universal motor sürücüleri diyebiliriz. Bu sürücüler kompakt yapıları, hafiflikleri ve yüksek hız kapasiteleri sayesinde özellikle taşınabilir cihazlar ve düşük maliyetli uygulamalarda tercih edilirler.

a) Ev Aletleri: Elektrikli süpürgelerde motor hızı ve emiş gücü kontrolünde, mikserler ve blenderlerde karıştırma ve öğütme işlemlerinin kontrolünde ve saç kurutma makinelerinde fan ve ısıtıcının gücünün kontrolünde kullanılır.

b) Taşınabilir İş Aletleri: Matkaplar, vidalama makineleri, elektrikli testere ve taşlama makinelerinde tork, hız kontrollerini sağlar.

c) Küçük Elektrikli Araçlar: Ev tipi temizlik robotlarında ve belli boyutlara kadar olan elektrikli scooterlarda motor kontrolünü sağlar.

Tıbbı karıştırıcılar, havalandırma fanları ve STEM setlerinde de oldukça yüksek oranda karşılaşacağımız bir motor kontrol ünitesidir.




Danfoss'un hizmet verdiği pazarları incelemek için tıklayınız.

 

Vektör kontrollü sürücüler, motor hızını, torkunu ve yönünü hassas bir şekilde kontrol eden diğer sürücülerimize nazaran daha ileri teknolojik bir düzeyde olan bir motor kontrol devresidir. Özellikle senkron ve asenkron motorların performanslarını arttırmak amacıyla kullanılan bu tipteki sürücüler kullanıldıkları sistemlerde hatırı sayılır bir enerji verimliliği sağlar. Genellikle DC ve AC motor sürücülerinin kullanıldıkları sektörlerde kullanılırlar. Bunları tekrardan inceleyecek olur isek: 

a) Endüstriyel Uygulamalar: Pompa-Kompresör sistemlerinde akış hızı, basıncı ve motor torku optimizasyonunda, konveyör sistemlerde üretim hat hızının kontrolünde ve vinç – kaldırma sistemlerinde ağır yüklerin taşınmasında hassas tork dengelerini sağlanması noktasında tercih edilirler. 

b) Enerji ve Altyapı Sistemleri: Rüzgâr türbinlerinde türbin hızı kontrolü, GES sistemlerinde panellerin motorlu izleme sistemlerinde kullanılırlar.

c) Taşımacılık ve Ulaşım: Elektrikli araç ve demiryolu sistemlerinde özellikle ağır vasıta ve yük trenlerinin yüksek güçlü motorlarının kontrollerinde kullanılır.

DC ve AC motor sürücülerinin kullanıldığı neredeyse bütün sektörlerde de kullanılan vektör kontrollü sürücülerin en önemli değer teklifi yüksek güçlü ve kompleks projelerde sağladığı üst düzey hassaslık ve enerji tasarrufudur. Teknolojik açıdan daha ileri düzeyde ve boyut olarak daha büyük projelerde bu tip sürücülerin kullanılması kullanıcıya hem daha kompleks bir kontrol imkanı hem de uzun vadede daha verimli bir enerji tüketimi sağlar.





Referanslar

https://www.globalspec.com/learnmore/motion_controls/controls_drives/ac_motor_drives
https://www.renesas.com/en/key-technologies/motor-control/motor-algorithms#overview
https://gesrepair.com/motor-drive-types/
https://ieeexplore.ieee.org/document/10119990
https://www.ias.ac.in/public/Volumes/sadh/022/06/0797-0820.pdf
https://www.kraftek.io/motor-surucu/
https://www.danfoss.com/en/markets/refrigeration-and-air-conditioning/#tab-solutions