Motor Korumasına Değer Katıyoruz

Yazan: Heribert Einwag

Eaton SmartWire-DT Ürün Müdürü, Bonn

Motorlar pek çok uygulamanın temelidir. Bu nedenle motor koruma, bir makinenin, sistemin ve onlara ilişkin süreçlerin güvenli ve sorunsuz bir şekilde çalıştırılabilmesini garantilemede kritik bir önem taşır. Bununla birlikte bugün, motor koruma bileşenleri çok daha fazlasını yapabilmektedirler. Bir motorun durumu hakkında detaylı bilgi sağlayarak, sistemin mevcudiyetini geliştirmeye önemli katkılarda bulunurlar.

Bir motorun güvenlik ve servis ömrü, büyük ölçüde onun nasıl korunduğuna bağlıdır. Bugünlerde motorların, ilişkili makinelerin ve sistemlerin zarar görmesini engellemek için koruma elamanlarına  ihtiyaç duyulduğu çok açık. Bu koruma elemanları aynı zamanda insanların çalıştırdıkları ekipmanları, çalıştırılmasının engellenmesine, aşırı yüklere, kısa devrelere veya üç fazlı güç kaynaklarındaki harici iletken hatalarına ilişkin zararlardan korumalarına da yardımcı oluyorlar.

Korumaya ek olarak kullanıcılar, gittikçe artan bir oranda ek fonksiyonlar istiyorlar. Örneğin, mevcut yük durumunu bilmek, motor yükü aniden arttığında görevlilerin devre kesici aniden tripe düşmeden ve sistem durma noktasına gelmeden önce erkenden önlem almalarını sağlayabilmeleri açısından faydalıdır. Motor koruma şalterinin tripe düşmesine ilişkili olarak detaylı arıza tespit bilgisi, arıza tespiti sürecine de yardımcı olabilir. Motorun tek başına harcadığı gücü izleyebilmek ve değişikliklerin kayıtlarını tutmak günümüz enerji verimliliği döneminde son derece pratik hale gelmektedir.

Tüm bunların uygulanması için, akıllı motor koruma sistemlerinin ilgili herhangi bir veriyi kaydetme ve aktarma yeteneğine sahip olması gerekir. Modern motor koruma sistemlerinde genel olarak iki ana teknolojiyi görüyoruz:  kısa devre durumunda devreye giren, ayarlanabilir akımlı klasik elektromekanik devre kesici ve kaydedilen verileri daha yüksek seviyedeki kontrol sistemine aktarmak için Profibus veya Modbus endüstriyel ağ sistemlerini kullanan elektronik motor izleme sistemleri.

Karmaşık motor yönetim sistemleri, elektromekanik bir motor koruma anahtarından çok daha pahalıdır. Daha fazla kurulum alanı gerektirirler ve genellikle ihtiyaç fazlası fonksiyonlar sağlarlar.

Motor akımına ve aşırı yüke bir bakış

Bir alternatif çözüm de, elektronik geniş aralıklı aşırı yük koruma özelliğine sahip olan Eaton’un PKE elektronik motor koruma şalteridir. Sistem, kompakt son model motor koruma cihazından beklenen pek çok fonksiyonu sağlar. Temel koruma fonksiyonunun yanı sıra sistem, motorun durumu hakkında geniş kapsamlı bir değerlendirme sağlamak için ilgili bilgileri kaydeder.

Tasarımı, klasik bir elektromekanik motor koruma şalterine benzer, böylece bir projenin geliştirilmesine olumsuz herhangi bir etkisi olmaksızın kolayca monte edilebilir. Entegre elektronik birimi sayesinde PKE, ilgili bilgileri daha fazla işlem için son uygulamaya iletmeden önce kaydetme özelliğine sahip, bu bilgiler arasında motorun akımı, aşırı yük ve diğer teşhis verileri bulunmaktadır.

Sabit akımlı motorlar uygulamalarında akımdaki herhangi bir dalgalanmanın kaydı kolaydır. Bir pompanın akımında azalma görünen okumaların artması, onun kuru ortamda çalıştığını gösterebilir. Bütün bu veriler, bakım çalışması tahmini için kullanılabilmektedir.

Aşırı yükleri analog değerler olarak kaydetme kabiliyeti, çalışmanın güvenliği açısından kritiktir. Bir motordaki yükün ve oluşacak bir kapanma olayındaki yükün değerlendirilmesi ve analiz edilmesinde operatörlere yardımcı olan değerler, sürücü arızasından kaçınmak için devre kesicinin devreye girmesinden önce personelin gerekli önlemleri almasına izin verebilir. Farklı iklim koşulları altında, bir taşıma bandını besleyen bir sürücüdeki yük durumunun izlenmesi, motor koruma sisteminin istem dışı durmasını engellemek için iyileştirilebilir. Böyle bir durumda PKE, güvenli çalışmayı garantiye alma ve sistem mevcudiyetini iyileştirmede önemli bir rol oynar.

Daha kolay arıza tespiti, IE3’e uyumluluk

PKE elektronik motor koruma şalterinin trip olması durumunda, koruma sağlamanın yanı sıra, hatanın nedeni hakkında da detaylı bilgi verilir. Burada klasik motor koruma şalteri sadece, şalterin atmasının bir aşırı yükten mi kaynaklandığı yoksa bir kısa devre nedeniyle mi olduğu yönünde bilgiler sağlar ve kontrol kabloları vasıtasıyla PLC’ye bir hata mesajını rapor ederler.

Buna karşılık bir elektronik motor koruma şalteri, kapanmaya neden olan muhtemel faz hatası hakkında bilgi de sağlar. İletilen değerler arasında, PKE tarafından sağlanan aşırı yük ayarları ve CLASS ayarları (5-20) da vardır. Bu rakamlar, cihazın parametrelendirilmesini daha kolaylaştırıyor ve operatörlerin herhangi bir hatalı ayarı veya çalışma sırasındaki beklenmedik değişiklikleri tespit etmelerini sağlıyor. Böylece bir şalterin erken triple açması veya bağlantılı motorun aşırı yüklenmesi engellenebilir.

ErP (Energy-related Products  / Enerji ile ilişkili Ürünler) kılavuzlarına göre motor koruma elemanlarına sıra geldiğinde, PKE elektronik motor koruma şalterleri, enerji verimliliği sınıfı IE3’e kadar olan motorların korunması için uygundur. Anahtarlama ekipmanları, çok daha büyük besleme akımlarına maruz kalacaklarından, IE3 motorları için uygun olduklarından emin olunması için kontrol edilmeleri gerekir. Neyse ki Eaton, PKE ve PKZ motor koruma şalterleri ile böyle bir koruma sağlar ve onları değişen gereksinimlere uyum sağlayacak şekilde uygun hale getirir (daha fazlasını www.eaton.eu/IE3 ‘de bulabilirsiniz). Her ikisi de, IE2 ve IE3 motorlarını güvenilir ve emniyetli bir şekilde korumak için uygunluğu kanıtlanmıştır. Yenilenmiş DILM kontaktörlerinin yanı sıra kullanıcılar şimdi, 375 kW’a kadar “IE3’e hazır” motor yolverici kombinasyonunu kullanabilirler.

Entegre – akıllı ve esnek

PKE elektronik motor koruma şalteri, Eaton’un SmartWire-DT akıllı kablolama ve iletişim teknolojisi sayesinde bir anda haberleşme özellikli bir anahtarlama cihazı olabilir. Elektrik sistemlerinde planlama, projelendirme, kablolama, test etme ve devreye almayı klasik kablolamadan daha hızlı yapar. Ayrıca akıllı kablolama, kontrol ve sinyalizasyon ekipmanı, yardımcı kontaklar, işaret ışıkları, motor koruma şalterleri, yumuşak yolvericiler, frekans konvertörleri ve devreler arasındaki bağlantıları daha da kolaylaştırır ve aynı zamanda onları haberleşme özellikli otomasyon bileşenlerine dönüştürebilir.

Anahtarlama ekipmanı tarafından kaydedilen veriler, gatewayler kullanılarak geleneksel endüstriyel fieldbus’lara da iletilebiliyor. Gatewayler Profibus, Canopen, Profitnet, Modbus-TCP, Ethernet-IP, Powerlink ve Ethercat için kullanıma uygunlar. Gateway mimarisi, kullanıcıların

farklı kontrol birimlerine bağlandıklarında gateway değiştirmek zorunda oldukları anlamına gelir. Bunun dışında, şalt ekipmanında başka değişiklik gerekmez.

PKE elektronik motor koruma sigortası, SmartWire-DT ile birlikte, çalışma güvenliğini artırmak, makine veya sistem mevcudiyeti sürelerini iyileştirmek için güçlü ve etkin motor koruması sağlarlar. Ayrıca bakım programının en iyi hale getirilmesine yardım eder, bir hata oluşması durumunda, gelişmiş arıza tespit verilerini sağlaması sayesinde tamir süresini azaltabilirler. Ek bir kazanç olarak, tasarımı ve çalışması, PKZ elektromekanik motor korum şalteri ile aynıdır, böylece kullanması da daha kolay olmaktadır. PKE’nin akıllı motor koruması sayesinde makine ve sistem üreticileri şimdi daha basit, daha uygun maliyetli ve kompakt çözümler yaratabilirler; böylece sistemler de daha güvenilir hale gelir.

Eaton’un akıllı kablolama ve iletişim çözümleri hakkında daha fazlasını öğrenmek için, lütfen www.eaton.eu/en/iw/mac ‘deki yeni teknik makaleyi indirin.

Gelişmiş İletişim

Takılıp çıkarılabilen bir SmartWire-DT akıllı kablolama ve haberleşme sistemi, çok fonksiyonlu elektronik motor starterini (EMS), motor akımı, aşırı yük ve faydalı teşhis verileri gibi verileri alabilen, haberleşme özellikli bir anahtarlama cihazına dönüştürür. Bu bilgi daha fazla işlemesi için bir uygulamaya aktarılabilir. Geateway yoluyla da bütün genel endüstriyel fielbusa da aktarılabilir.

Bu teknoloji, kullanıcılara çeşitli avantajlar sağlar: İlk aşamada kritik motor yük durumları ve gösterilir. Ani bir kapanma durumunda operatörler, motor koruma fonksiyonunun durmasını ve ilişkili aktüatörün arızasını engellemek için gelişmiş bir aksiyon başlatabilirler. Ayrıca veri şeffaflığı, hata teşhisini ve bakımı kolaylaştırır, çünkü sistemin durması durumunda EMS cihazı, hatanın (örneğin faz hatası) nedeni hakkında bilgi verir.

Kompakt bir çok fonksiyonlu cihaz olarak EMS, dört eşsiz özelliği birleştiriyor: Kategori 3 (EN 13849-1) gereksinimlerine göre motora direkt yolverme, motoru iki yönlü yolverme, motor koruma ve güvenli kapatma. Genel bileşen sayısı azaltılarak ve  soketli teknoloji kullanılarak, geleneksel şalt cihazlarına kıyasla kablolama maliyetleri yüzde 60’a kadar ve donanım bileşenleri de yüzde 70’e kadar azaltılabilinir.

EMC cihazının geniş aralıklı aşırı yük koruma özelliği sayesinde, sadece iki akım seviyesi modeli gerekiyor – 0.18’den 6.5 A (AC-53a) ve 9 A’ya (AC-51) kadar– böylece ürün seçimi ve yedek parça stoklaması basitleşiyor. Ayrıca entegre hibrit devre yıpranmaksızın (30 milyon çalışma çevrimi) çalışır, böylece geleneksel şalt cihazlarına kıyasla tahmin edilen ömür artar ve makine üreticilerine ilave güvenilirlik sağlanır.

30 mm’lik genişliği ile, geleneksel 45 mm’lik modele kıyasla kontrol panosunda yerde tasarruf sağlar. 0.06 ile 3 kW arasında çıkış sağlayan EMS için ana uygulama alanları arasında, makine, taşımacılık, lojistik ve paketleme ekipmanları bulunmaktadır.

Resim 1: PKE elektronik koruma şalteri, daha karmaşık motor yönetimi sistemlerine kıyasla en iyi fiyat-performans oranı ile gelişmiş motor koruması sağlar.

Resim 2: Soketli elektronik trip bloğunun 5 tipi vardır. Tek başına bir motor koruma şalteri veya 15 kW’a kadar komple bir motor yolverici kombinasyonu olarak kullanılabilen PKE’nin motor akım aralığı 0.3 – 65 A’dir.

Resim 3: Eaton’un akıllı kablolama ve haberleşme sistemi SmartWire-DT, kontrol, sinyal ve anahtarlama ekipmanları gibi basit bileşenleri bağlar; bileşenlere doğrudan bağlı haberleşme modüllerini kullanır. Bu şekilde karmaşık kontrol kablolamasının yerini alıyor ve dağıtılmış I/O seviyesi ihtiyacını ortadan kaldırıyor.

Resim 4: Takılıp çıkarılabilen bir SmartWire-DT arabirimi, çok fonksiyonlu elektronik motor yolvericisini  (EMS), motor akımı, aşırı yük ve faydalı teşhis verileri gibi verileri alabilen haberleşme özellikli bir şalt cihazına dönüştürüyor.