Motor Koruma Devre Kesicisi veya MPCB
Motor koruma devre kesicileri, adından da anlaşılacağı gibi, elektrik motorları için özel olarak tasarlanmış bir tür elektrik koruma cihazıdır. Elektrik motorları birçok uygulamada kullanılarak çeşitli mekanik cihazları sürer, bu nedenle MPCB'ler ile yeterli şekilde korunması çok önemlidir. Aşağıda, ticari ve endüstriyel binalarda elektrik motorlarıyla çalışan bazı cihazların örnekleri verilmiştir:
Çatı klima üniteleri, soğutucular, kompresörler, ısı pompaları ve soğutma kuleleri.
Çekme ve basma fanları, hava işleme üniteleri.
Su pompalama sistemleri.
Asansörler ve diğer kaldırma cihazları.
Endüstriyel taşımabandı ve üretim süreçlerinde kullanılan diğer makineler.
Tüm bu endüstriyel ve ticari uygulamalarda, MPCB'nin ana görevi elektrik koruması sağlamaktır.
Motor Koruma Devre Kesicisi Nedir ve Fonksiyonları Nelerdir?
Bir motor koruma devre kesicisi, veya MPCB, hem 60 Hz hem de 50 Hz motor devreleriyle kullanılabilen özel bir elektromekanik cihazdır. Motorlara güvenli bir elektrik sağlaması için birkaç fonksiyonu vardır:
Kısa devre, hat-kitle arızaları ve hat-hat arızaları gibi elektriksel arızalara karşı koruma. MPCB, kırılma kapasitesinin altında olan herhangi bir elektriksel arızayı kesmekte kullanılır.
Motor aşırı yük koruması, motorun uzun süre boyunca plaka değerinden yüksek elektrik akımı çekerken. MPCB'lerde genellikle aşırı yük koruması ayarlanabilir.
Faz dengesizliği ve faz kaybına karşı koruma. Her iki durum da üç fazlı motora ciddi zarar verebilir, bu nedenle MPCB, arızanın tespit edildiği anda motordan ayrılacaktır.
Motorun aşırı yükten sonra hemen yeniden çalıştırılmasını önlemek için termal gecikme. Sıcak bir motor, yeniden çalıştırıldığında kalıcı hasara uğrayabilir.
Motor Devre Değiştirme – MPCB'ler genellikle bu amaçla düğmeler veya diyalarla donatılmıştır.
Arıza Sinyallemesi – Çoğu model motor koruma devre kesicisine LED ekranı bulunur. MPCB triplendiğinde bu ekran yanar. Bu, yakındaki personelin arıza olduğunu ve elektrik motoru tekrar bağlanmadan önce arıza çözülmesi gerektiğini gösterecek görsel bir işaret olur.
Otomatik Yeniden Bağlantı – Bazı MPCB modelleri, aşırı yük olması durumunda soğuma süresi girilebilir, bu süre sonunda motor otomatik olarak yeniden başlar.
Elektrik motorları pahalı ekipmanlardır, bu nedenle motor koruma devre kesicisinin rolü çok önemlidir. Eğer bir motor doğru şekilde korunmazsa, onarıma veya tamamen değiştirilmeye gerek duyulabilir. MPCB ile yeterince korunan bir elektrik motoru, daha uzun bir servis ömrüne sahip olacaktır.
Motor Koruma Devre Kesicisi Çalışma Prensibi
Motor koruma devre kesicisi, termal manyetik devre kesicisinin bir alt tipi olarak kabul edilebilir, ancak elektrik motorlarını korumak için özel olarak tasarlanmış ek fonksiyonları bulunmaktadır. Temel çalışma prensibi diğer tüm devre kesicilerine benzerdir.
Termal koruma, motorun aşırı yüklenmesine karşı koruma sağlar. Bu, aşırı akım tespit edildiğinde motordan ayrılır. Termal korumanın gecikmeli bir yanıtı vardır, böylece motorun başlangıç anında yüksek giriş akımlarına izin verilir. Ancak, motor bir nedenden dolayı başlatılamadığında, termal koruma uzun süreli giriş akımı üzerine triplenecektir.
Manyetik koruma, kısa devre, hat arızası veya diğer yüksek akım elektrik arızalarında kullanılır. Termal koruma aksine, manyetik koruma anında hareket eder; tehlikeli arıza akımlarını hemen keser.
MPCB ile diğer devre kesiciler arasındaki temel fark, MPCB'nin faz dengesizliği ve faz kaybına karşı koruma sağlayabilmesidir. Üç fazlı devre motorları etkin çalışmak için dengeleşmiş gerilimlere sahip üç canlı iletken gerektirir. %2'den fazla bir dengesizlik, motorun servis ömrünü azaltacaktır. Eğer faz gerilimlerinden biri aniden kaybedilirse, etki daha da zararlı olur çünkü motor sadece iki fazla çalışmaya devam edecektir. Motor koruma devre kesicisi, faz gerilimler arasındaki farklılıkları ölçerek bu durumları tespit edebilir ve meydana geldikleri anda motordan ayrılacaktır. Üç fazlı sistemlerin tek fazlı yükleri beslediği durumlarda faz akım dengesizliğinin normal olduğu ancak üç fazlı devrenin elektrik motorunu beslediği durumlarda kabul edilemez olduğuna dikkat edilmelidir.
MPCB'ler ayrıca, motorun değiştirilmesi veya bakımı için manuel kesme mekanizması ile donatılmıştır.
Motor koruma devre kesicileri, geniş bir akım derecelendirme yelpazesinde mevcuttur ve birçok model, akım derecelendirmesini ayarlama imkanı sunar. Bu, aynı MCPB'nin farklı kapasitelerdeki motorları korumak üzere yapılandırılabilir anlamına gelir.
Aşırı Motor Koruma
Endüstride kullanılan çoğu motor, sincap kafesi endüksiyon motorları olarak da bilinen asenkron motordur. Bu motorlar, dönen bir manyetik alan oluşturmak için üç fazlı güç kullanır, bu da rotoru mıknatıslar ve dönme hareketi oluşturur. Asenkron motor için elektrik koruması tasarlanırken ve motor koruma devre kesicileri seçiliyken, diğer tipteki elektrik devrelerini korurken ön plana çıkan bazı önemli faktörler göz önünde bulundurulmalıdır.
Asenkron motorlar, dönen bir manyetik alan oluşturmak zorundadıkları için başlangıçta çok yüksek giriş akımı çekerler. Bu akım, birkaç saniye içinde nominal değerin %500 ila %800'üne ulaşabilir. Bu nedenle, MPCB manyetik koruma, nominal akımdan 10 kat daha büyük değerlerde triplenir, bazı tür minyatür devre kesicilerin ise nominal akımdan 3 kat daha düşük değerlerde triplendiği aksine. Bu durumlarda, bir MPCB dışında bir devre kesicisi kullanmak, manyetik korumanın tripleneceği motoru bile başlatmamanıza neden olabilir. Giriş akımını azaltmak için yaygın bir uygulama, motor koruma devre kesicisini indirgenmiş voltajlı motor başlatıcıyla birleştirmektir.
Asenkron motorlar, düzgün çalışabilmek için üç faz iletkeninin dengeleşmiş gerilime sahip olması gerekmektedir. Eğer faz iletkenleri %2'den fazla dengesizse, motor zamanla zarar görecek ve servis ömrü azalacaktır. Elektrik motoru ayrıca aşırı ısınma eğiliminde olacak, bu da atık ısı şeklinde ek enerji harcamalarına neden olacaktır. Bu nedenle, motor devre kesicisi faz dengesizliğini tespit edip motoru uygun şekilde kestirebilmelidir.
Eğer fazlardan biri tamamen kesilirse, motor çalışmayı sürdürür, ancak kalan iki fazdaki akım, elektriksel dengesizlik nedeniyle nominal değerden yukarıya çıkacaktır ve muhtemelen motor bobinlerini yakacaktır. Bu nedenle, motor koruyucular faz dengesizliği veya faz kaybı tespit edildiğinde hemen triplenebilmelidir. Genellikle, faz iletkenler arasındaki akım farkları ölçülerek bu durum sağlanır. Eğer faz akımlarından biri diğer ikisiyle kıyaslandığında önemli ölçüde artarsa veya düşerse, bu dengesizliği gösterir. Benzer şekilde, eğer faz akımlarından biri sıfıra düşerken diğer ikisi aynı kalırsa, faz kaybı olmuştur.
Sonuç olarak, asenkron motorları korumak için hangi devre kesicileri kullanılabilir? Üreticiler genellikle, çoğunlukla asenkron motor koruma ihtiyaçlarını karşılamak için geniş bir voltaj ve akım aralığında üç farklı motor koruma devre kesicisi sunar.
Motor koruma devre kesicilerini, motorun otomatik kontrolü için motorun başlatılması ve bağlantısının kesilmesi için kontaktörle birleştirmek çok yaygındır. Sistem ayrıca, sistem geriliminin nominal değerden önemli ölçüde aşağıya düşmesi durumunda motordan ayrılacak bir alçak gerilim koruma cihazı da içerebilir.
Motor Koruma Devre Kesicisi Boyutlandırma (Seçim Kılavuzu)
Adekvat bir motor koruma devre kesicisi boyutunu belirleyen iki ana faktör, motorun plaka gerilimi ve plaka akımıdır.
MPCB gerilim derecelendirmesi, motorun plaka gerilimine eşleşmelidir. Genellikle, motor koruma devre kesicileri 230 V, 380 V, 415 V, 440 V, 500 V ve 660 V AC gibi geniş bir gerilim derecelendirme yelpazesinde kullanılabilir.
Gerilim bilindiğinde, elektrik motorunun plaka akımı kontrol edilmelidir. Motor tam yük altında çalışmadığında, gerçek işletim akımı plaka akımından daha düşük olabilir. Ancak, MPCB her zaman plaka akım değerine göre seçilmesi gerekir, böylece motor başlatıldığında giriş akımına izin verilir. Örneğin, plaka akımı 20 amper olan bir motor, kısmi yük altında çok daha düşük bir akım çekebilir, ancak MPCB her zaman 20 amper olan nominal değerine göre seçilmesi gerekir, aksi takdirde motor tam yük altında kullanıldığında triplenebilir.
Motor koruma devre kesicileri daha sonra, korunan elektrik motoru için uygun olan tam akım değerine ayarlanabilir. Genellikle bir ayar aralığına sahiptir. Örneğin, 32 amper derecelendirilmiş bir MPCB, 22 amper kadar düşük nominal akımlı motorlar için kullanılabilir. Bu, daha düşük akım gerektiren daha verimli bir modelle elektrik motorunun değiştirilmesi durumunda, motor devre kesicisi değiştirilmesi gerekmediği için çok faydalıdır.
Bir motor koruma devre kesicisi, korunan elektrik motora göre doğru şekilde boyutlandırıldıysa, aynı zamanda uygun kabloların kullanılması da önemlidir. Uygun koruma sağlamak için, kablo nominal akımı güvenli bir şekilde taşıyabilecek olmalıdır. Küçük bir kablo, ısınacak, yalıtım eriyip elektriksel arızalar oluşabilir, hatta bir devre kesici kurulmuş olsa bile.
Motor Koruma Devre Kesicisi Spesifikasyon Çizelgesi
MPCB üreticileri genellikle, devre kesicinin teknik özelliklerinin sunulduğu çizelgeler sağlar, böylece seçim sürecini kolaylaştırır. Aşağıdaki çizelge, CGSL tarafından üretilen SGV2-ME model motor devre kesicisi için örnek olarak sunulmuştur.
Termal ve manyetik korumanın işlemesi için gerekli olan akım değerleri, termal serbest bırakma ve manyetik serbest bırakma sütunlarında gösterilir. Bir MPCB kurulmadan önce, gerilim ve akım derecelendirmelerinin korunan motorla uyumlu olduğunun doğrulanması çok önemlidir.
Motor Koruma Devre Kesicisi Sonuçları
Motor koruma devre kesicileri, ticari binalarda ve endüstride birçok uygulamaya sahip korudukları motorlar nedeniyle elektrik güvenliğinde çok önemli bir rol oynar.
Endüstriyel ve ticari ortamlarda en yaygın olarak kullanılan asenkron motorlar, yalnızca bir motor koruma devre kesicisi ile karşılanabilecek özel koruma gereksinimlerine sahiptir. Ayrıca, MPCB'yi, alçak gerilim koruması, zamanlayıcılar ve indirgenmiş voltajlı motor başlatıcılar gibi diğer koruma veya otomasyon cihazlarıyla tamamlayarak kullanmak mümkündür.
MPCB'nin doğru seçimi, güvenilir motor koruması sağlamak için kilit bir role sahiptir. Küçük bir MPCB, motorun bile başlatılmasına engel olabilir, ancak büyük bir MPCB, korunan elektrik motoru için aşırı akım koşullarını tespit edemeyebilir.
