Motor Koruma: Türleri Arızalar ve Cihazlar
Motor koruma sistemi, bir elektrik motorunu çeşitli hatalardan ve hasarlardan koruyan cihazlar ve yöntemler kümesidir. Bir elektrik motoru, küçük aletlere kadar büyük makineler olmak üzere birçok endüstriyel ve ev uygulamasında kritik bir bileşendir. Bu nedenle, motorun ve devresinin düzgün çalışması ve güvenliği sağlamak önemlidir.
Bu makalede, motor hatalarının türlerini, motor koruma cihazlarının türlerini ve Ulusal Elektrik Kodu (NEC) ve motora özgü özelliklere göre nasıl seçileceğini ele alacağız.
Motor Hatası Nedir?
Bir motor hatası, motora normalden farklı çalışmasını veya başarısız olmasını sağlayan bir durumdur. Motor hataları iki ana kategoriye ayrılabilir:
Dış hatalar: Bu, güç kaynağı ağından veya motora bağlı yükten kaynaklanan hatalardır. Dış hataların bazı örnekleri şunlardır:
Dengesiz besleme gerilimleri: Bu, üç fazlı gerilimlerin büyüklüğü veya faz açısı eşit olmadığında oluşur. Bu, motorda negatif dizi akımlarına, ek kayıplara, ısıtma ve tork titreşimlerine neden olabilir.
Gerilim düşüşü: Bu, besleme geriliminin motorun nominal değerinin altında olduğunda meydana gelir. Bu, azaltılmış tork, artan akım ve motordan aşırı ısınmaya neden olabilir.
Ters faz sıralaması: Bu, besleme fazlarının sırasının ters çevrilmiş olması durumunda ortaya çıkar. Bu, motorda ters dönme, yük veya motora zarar vermesine neden olabilir.
Senkronizite kaybı: Bu, senkron motorun besleme frekansıyla manyetik kilidini kaybetmesi durumunda meydana gelir. Bu, aşırı kayma, avlanma ve motordaki istikrarsızlığa neden olabilir.
İç hatalar: Bu, motor veya sürülen ekipmandan kaynaklanan hatalardır. İç hataların bazı örnekleri şunlardır:
Yatak hatası: Bu, motor şaftını destekleyen yatakların sürtünmeden, yağlama sorunlarından veya mekanik stresten dolayı aşınması veya sıkışması durumunda ortaya çıkar. Bu, gürültü, titreşim, şaft uyumsuzluğu ve motordaki durmaları neden olabilir.
Aşırı ısınma: Bu, motorun sıcaklığının aşırı yükleme, yetersiz soğutma, çevre koşulları veya yalıtım çökmesi nedeniyle termal sınırını aşması durumunda ortaya çıkar. Bu, yalıtımın bozulmasına, sarım hasarına ve motorun verimliliğinin azalmasına neden olabilir.
Sarım hatası: Bu, motorun sarmalarının yalıtım çökmesi, mekanik stres veya dış hatalar nedeniyle kısa devre veya açık devre olması durumunda ortaya çıkar. Bu, kıvılcımlar, duman, yangın ve motordaki tork kaybına neden olabilir.
Toprak hatası: Bu, motorun bir faz iletkeninin devre veya ekipmanın topraklı bir parçasıyla temas etmesi durumunda ortaya çıkar. Bu, yüksek hat akımlarına, yalıtım ve ekipmana zarara, ve potansiyel şok tehlikelerine neden olabilir.
Motor hataları, motorun ve devresinin performansı, güvenliği ve ömrü için ciddi sonuçlar doğurabilir. Bu nedenle, onları uygun cihazlar ve yöntemler kullanarak tespit edip korumak esastır.
Motor Koruma Cihazı Nedir?
Bir motor koruma cihazı, motorun veya devresinin akımı, gerilimi, sıcaklığı, hızı veya torku gibi bir veya daha fazla parametresini izleyen ve kontrol eden bir cihazdır. Motor koruma cihazının amacı, bir hatada veya anormal durumda motora ve devresine olan zararı önlemek veya en aza indirmektir.
Motor koruma cihazlarının türü, işlevi, prensipi ve uygulamaya göre değişir. Bazı yaygın türler şunlardır:
Sigortalar: Bu, kısa devre veya aşırı yük nedeniyle aracılığından yüksek bir akım geçtiğinde devreyi kesen cihazlardır. Sigortalar, hat akımı tarafından ısıtıldığında eriyen bir metal şerit veya tel içerir. Sigortalar, kısa devre karşı hızlı koruma sağlayacak basit, ucuz ve güvenilir cihazlardır. Ancak, bazı dezavantajları vardır, örneğin:
Her işlem sonrası yeniden kullanılabilir olmayıp değiştirilmeleri gerekmektedir.
Aşırı yük veya düşük gerilim karşı koruma sağlamazlar.
Hata konumu hakkında gösterge veya izolasyon sağlamazlar.
Devre kesiciler: Bu, kısa devre veya aşırı yük nedeniyle aracılığından yüksek bir akım geçtiğinde devreyi kesen cihazlardır. Devre kesiciler, algılama elemanı tarafından tetiklenen bir elektromekanik mekanizma ile açılan veya kapatan bir çift temas noktasından oluşur. Devre kesiciler, sigortalardan daha gelişmiştir çünkü şu özellikleri sağlarlar:
Her işlem sonrası yeniden kullanılabilir ve resetlenebilir olma özelliği.
Trip ayarlarını ayarlayarak aşırı yük ve düşük gerilim karşı koruma.
Manuel veya otomatik işleme göre hata konumu hakkında gösterge ve izolasyon.
Aşırı yük röleleri: Bu, aşırı yük nedeniyle aracılığından yüksek bir akım geçtiğinde devreyi kesen cihazlardır. Aşırı yük röleleri, akımı ölçen bir algılama elemanı ve bir elektromekanik veya elektronik mekanizma ile açılan veya kapatan bir temas noktasından oluşur. Aşırı yük röleleri, uzun süreli aşırı yükler veya dengesiz gerilimler nedeniyle motorların aşırı ısınmasını ve yalıtım hasarını önlemek için tasarlanmıştır. İki ana tür aşırı yük rölesi vardır:
Kısa devre akımları veya toprak hatası karşı daha hızlı tepki ve daha iyi koruma.
Çevresel sıcaklık etkisinden bağımsız olup, ayarlamaya ihtiyaç duymazlar.
Dijital işlemden dolayı daha yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik.
Faz kaybı algılama, ters dönüş algılama, iletişim ve tanı gibi ek özellikler.
Kısa devre akımları veya toprak hatası karşı yavaş tepki verebilirler.
Çevresel sıcaklık etkilenir ve buna göre ayarlanması gerekebilir.
Mekanik aşınma ve yıpranmadan dolayı sınırlı doğruluk ve tekrarlanabilirliğe sahiptirler.
Isısal aşırı yük röleleri: Bu, motor akımının sıcaklık yükselmesini algılamak için ikili bir metal şerit veya ısıtma elemanı kullanan cihazlardır. Akım belirlenen değeri aş！", style="font-size: 16px; font-family: arial, helvetica, sans-serif;">Eğer akım belirlenen değeri aşarsa, termal eleman bükülür veya erir, bu da temas noktasının açılmasına veya kapanmasına neden olur. Isısal aşırı yük röleleri, basit, ucuz ve güvenilir cihazlardır ve ters zaman koruması sağlar, yani daha yüksek aşırı yükler için daha hızlı tripler. Ancak, bazı dezavantajları vardır, örneğin:
Elektronik veya dijital aşırı yük röleleri: Bu, motor akımını ölçmek için bir akım transformatörü veya shunt direnç ve temas noktasını kontrol etmek için bir mikroişlemci veya katı hal devresi kullanan cihazlardır. Eğer akım belirlenen değeri aşarsa, elektronik eleman bir sinyal göndererek temas noktasının açılmasına veya kapanmasına neden olur. Elektronik veya dijital aşırı yük röleleri, ısısal aşırı yük rölelerinden daha gelişmiştir çünkü şu özellikleri sağlarlar:
Diferansiyel koruma röleleri: Bu, motorun veya sarımının giriş ve çıkış terminalindeki akımları karşılaştırır. Eğer akımlar arasındaki fark belirli bir değeri aşarsa, bu sarım hatası olduğunu gösterir ve röle devreyi keser. Diferansiyel koruma röleleri, düşük ve yüksek gerilimli motorlarda faz-faz ve faz-toprak hatası karşı çok hassas ve güvenilir cihazlardır.
Ters dönüş koruma röleleri: Bu, motorun dönüş yönünü algılar ve ters yönde çalışma durumunu önler. Ters dönüş, özellikle bandıya, pompalara veya fanlara benzer uygulamalarda, motora veya yüküne zarar verebilir. Ters dönüş koruma röleleri, dönüş yönünü algılamak için farklı yöntemler kullanabilir, örneğin:
Faz sıralaması algılama: Bu yöntem, besleme geriliminin faz sıralamasını ölçmek için bir gerilim rölesi veya wattmetre rölesi kullanır. Eğer faz sıralaması ters çevrilmişse, yani ters dönüş olduğu gösterilirse, röle devreyi keser.
Negatif dizi algılama: Bu yöntem, motor akımının negatif dizi bileşenini ölçmek için bir akım rölesi veya güç rölesi kullanır. Eğer negatif dizi bileşeni yüksekse, yani ters dönüş olduğu gösterilirse, röle devreyi keser.
Hız algılama: Bu yöntem, motor şaftının hızını ölçmek için bir hız sensörü veya tachometre kullanır. Eğer hız negatifse, yani ters dönüş olduğu gösterilirse, röle devreyi keser.
Motor Koruma Cihazları Nasıl Seçilir?
Motor koruma cihazlarının seçimi, aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
Motörün türü ve boyutu
Motörün karakteristikleri ve derecelendirmeleri
Olası hataların türü ve şiddet seviyesi
NEC ve diğer standartların gereklilikleri
Cihazların maliyeti ve kullanılabilirliği
NEC Article 430, bu faktörlere dayanarak motor koruma cihazlarının seçilmesi için genel kurallar ve yönergeler sağlar. Ancak, her motor ve cihaz için üreticinin önerilerine ve spesifikasyonlarına başvurmak da önemlidir.
Motor koruma cihazlarının seçilmesi için bazı genel adımlar şunlardır:
Motorun tam yük akımını (FLC) isim plakasından veya AC motorlar için NEC Table 430.250'den, DC motorlar için Table 430.251(B)'den belirleyin.
En az %115 FLC'ı karşılayabilecek bir aşırı yük koruma cihazı seçin, servis faktörü 1.15 veya daha yüksek olan veya sıcaklık yükselişi 40°C veya daha düşük olan motorlar için; ya da diğer motorlar için en az %125 FLC. Aşırı yük koruma cihazı, motorun türü ve boyutuna bağlı olarak, ısısal aşırı yük rölesi, elektronik veya dijital aşırı yük rölesi veya diferansiyel koruma rölesi olabilir.
En az %150 FLC'ı karşılayabilecek bir kısa devre ve toprak hatası koruma cihazı seçin, servis faktörü 1.15 veya daha yüksek olan veya sıcaklık yükselişi 40°C veya daha düşük olan motorlar için; ya da diğer motorlar için en az %175 FLC. Kısa devre ve toprak hatası koruma cihazı, motorun türü ve boyutuna bağlı olarak, sigorta veya devre kesici olabilir.
Eğer motor veya yük ters dönüşü tolerans göstermiyorsa, ters dönüş koruma cihazı seçin. Ters dönüş koruma cihazı, motorun türü ve boyutuna bağlı olarak, faz sıralaması algılama rölesi, negatif dizi algılama rölesi veya hız algılama rölesi olabilir.
Motor devresi için iletken boyutlarını, genel kablolama için NEC Table 310.15(B)(16)'dan ve motor şubesi devreleri için NEC Table 430.250'dan seçin. İletkenlerin akım taşıma kapasitesi, servis faktörü 1.15 veya daha yüksek olan veya sıcaklık yükselişi 40°C veya daha düşük olan motorlar için en az %125 FLC; diğer motorlar için en az %115 FLC olmalıdır.
Motor kontrolü, başlatma, durdurma, hız düzenleme ve iletişim için uygun cihazları ve yöntemleri, motorun türü ve uygulamasına göre seçin.
Sonuç
Motor koruması, elektrik motorları ve devrelerinin güvenliğini ve verimliliğini sağlayan elektrik mühendisliğinde önemli bir aspektir. Motor koruma cihazları, motörün türü ve boyutuna, olası hataların türü ve şiddet seviyesine, NEC ve diğer standartların gerekliliklerine ve cihazların maliyetine ve kullanılabilirliğine dayanarak seçilir. Motor koruma cihazları, sigortalar, devre kesiciler, aşırı yük röleleri, diferansiyel koruma röleleri ve ters dönüş koruma röleleri içerir. Motor koruma cihazları, akım, gerilim, sıcaklık, hız ve tork gibi parametreleri izleyerek ve kontrol ederek, bir hatada veya anormal durumda motora ve devresine olan zararı önlemek veya en aza indirmek için kullanılır.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
