Sürücüler hız ve frekans kontrol üniteleri olmaktadır. Sürücüler diğer adı ile driver veya inverter olarak bilinmekte ve endüstri alanında elektrikli cihazların kesintisiz olarak kontrolünü sağlamaktadır. Ayrıca inverter yön kontrolü, akım, tork kontrolleri ve hız kontrollerini de sağlamaktadır.

Sürücü (inverter) Nedir?

İnvertörlere diğer bir ismiyle AC Sürücüler veya VFD (Değişken Frekanslı Sürücü) denir. DC’yi (doğru akım) AC’ye (alternatif akım) dönüştürebilen elektronik cihazlardır. Elektrik motorlarının hız ve tork kontrolünden de sorumludur.

Elektrik motorları, küçük elektronik cihazlar, ulaşım ve ofis ekipmanları gibi çalıştığımız cihazların çoğunda bulunabilir. Bu motorların çalışması için elektriğe ihtiyacı vardır. Enerji israfını önlemek için motorun hızını gerekli prosese (yapılacak iş için elektrik motorunun ihtiyaç duyduğu kadar enerjiye) uydurmak çok önemlidir. Fabrikalarda enerji ve malzeme israfı maaliyet açısından işi tehlikeye atabilir, bu nedenle üretkenliği artırmak ve enerji tasarrufu sağlamak için elektrik motorlarını kontrol etmek için invertörler kullanılabilir.

Bir AC sürücü, bir güç kaynağı ile bir elektrik motorunun arasında çalışır. Enerji güç kaynağından, AC sürücüye gider ve AC sürücü bu enerjiyi kullanıcının ayarladığı parametreler doğrultusunda (frekans, voltaj gibi ayarları düzenleyerek) sürücünün kendi sınırları dahilinde düzenler (bu noktada sürücü seçimi yapılacak işe göre istenilen değerlere göre farklılık gösterecektir). Düzenlenen güç daha sonra motora gönderilir.

Sürücü(İnverter) Neden Kullanılmalıdır?

Bir motorun elektronik olarak hız kontrolünü sağlayan cihazlar inverter diğer adı ile hız kontrol cihazları olarak adlandırılmaktadır. Farklı motor gücü ve voltajı için hız kontrol cihazları farklı şekillerde üretilmektedir. Bu cihazların kullanımın sunduğu pek çok avantaj da bulunur. Hız kontrol cihazları adı ile bilinen inverter cihazların kullanılma sebepleri şunlardır:

Hız kontrol cihazı kullanımı sayesinde inverter motor ve yük için birden fazla hızlanma veya yavaşlama oranı kontrol edebilmektedir. Bu özellik ile sürücünün hız kontrol modunda çıkışı artmasının veya azalmasının ne kadar süre alacağı da belirlemektedir.

İnverter sayesinde motorun ve yükün hızlanma ve yavaşlama süreleri de kontrol edilmektedir. Böylece hız kontrol modunda çıkışın artması veya azalması için geçen süre kontrol edilmektedir.

Uygulamalardan bazıları motor nominal hızında veya düşük hızlarda çalışmayı gerektirir. Böylece yüksek hızlı değirmen ve sarıcı gibi uygulamalarda bazen yüksek hızda çalışması da gerekebilmektedir.

Sürücü olarak bilinen inverterler cihazların kullanımının pozisyon regülasyonu, tork hafızası ve mekanik fren kontrolü gibi daha pek çok yönden de yarar sağlamaktadır. Hız kontrol cihazlarını kullanarak bakım giderleri ve enerji tasarruflarını sağlamak mümkün olmaktadır.

Sürücü (inverter) Yapısı Nasıldır ?

Bir AC sürücü, bir doğrultucu ünitesi, bir DC ara devresi ve bir inverter devresinden oluşur. Bir frekans dönüştürücüdeki doğrultucu ünitesi tek yönlü veya çift yönlü olabilir. Birincisi, şebekeden enerji çekerek motoru hızlandırabilir ve çalıştırabilir. Çift yönlü bir doğrultucu, motordan mekanik dönme enerjisini çekip elektrik sistemine geri besleyebilir. Bir DC devresi, ters çevirme ünitesi tarafından kullanılabilen elektrik enerjisini depolar.
Motor, düzenlenmiş gücü almadan önce sürücünün içinde bir süreçten geçer. Giriş gücü bir doğrultucu ünitesine akar ve AC voltajı DC voltajına dönüştürülür. DC bağlantısı, DC voltajını düzleştirir. Daha sonra DC voltajını tekrar AC’ye dönüştürmek için ters dönüştürme devresinden akar.

Bu eylem, frekans dönüştürücünün, işlemin gereksinimlerine bağlı olarak motora beslenen frekansı ve voltajı ayarlamasını sağlar. Çıkış voltajı daha yüksek bir frekansa sahip olduğunda motorun hızı artar. Bu, motorun hızının kullanıcı arabirimi aracılığıyla kontrol edilebileceği anlamına gelir.

Sürücü Nasıl Çalışır ?

DC gerilimi AC güce dönüştüren cihaz sistemine inverter adı verilmektedir. 90’lı yılların başında DC motor sürücü yerini AC inverterler almıştır. DC motorların bakım maliyetlerinin yüksek olması önemli ölçüde düşüşe neden olmuş ve inverter daha ekonomik hale gelmiştir.

 AC sürücü belirli bir doğrultuda çalışma prensibi bulunmaktadır. AC akımı cihaza gelerek diyotlar vasıtası ile DC akıma dönüştürülmektedir. Dönüştürülmüş olan DC akım daha sonra kondansatör yardımı sayesinde AC gerilim elde etmektedir. Daha sonra ise yeniden AC gerilime dönüştürülmektedir. İstenilen frekansa da motora AC gerilimi verilmektedir. Böylece motorun istenilen hızda dönmesi sağlanmaktadır.

Sürücü Kontrol Etme Yöntemleri

V/F Kontrolü

V/f kontrolü, belirli bir çıkış torku için bobine belirli bir akım uygulayarak bir motoru kontrol etme yöntemidir. Bu nedenle, voltaj ve frekans orantılıdır. Bunlara V/f karakteristiği denir.

Vektör Kontrolü

Vektör kontrolü, inverterden bir asenkron motora giden voltaj ve akım çıkışına göre çıkış dalga biçimini düzeltmek için kullanılır. Motor hızı ve çıkış torku, bunları kontrol etmek için çıkış voltajı ve akımı kullanılarak tahmin edilir.

Endüksiyon motorları kararsız özelliklere sahip olsa da, vektör kontrolünün kullanılması, gerçek hızın bir servo motora benzer bir referans frekansı takip edebildiği kararlı özellikler üretir.

Esas olarak aşağıdaki iki tür vektör kontrolü vardır.

Sensörsüz Vektör Kontrolü

Sensörsüz, kodlayıcıdan geri bildirim olmadığı anlamına gelir. Bir sensörden geri besleme sinyali olmamasına rağmen, çıkış dalga biçimini düzeltmek için inverterden motora giden akım ve gerilim çıkışı kullanılır. Bu, daha hassas hız kontrolü sağlar.

Encoder Geri Beslemeli Vektör Kontrolü

Sensörsüz vektör kontrolünün aksine kontrol, bir encoderdan gelen geri bildirim yoluyla gerçekleştirilir. Encoderlar aynı zamanda puls üreteci olarak da adlandırılır ve bu tip kontrole PG ile vektör kontrolü de denir.

Bu yöntemle sürücü, motordan gelen çıkış voltajını, çıkış akımını ve enkoder geri beslemesini izler. Enkoder geri bildirimi, hassas hız kontrolü elde etmek için çıkış dalga biçimini ayarlamak için kullanılır.

Sürücü (inverter) Avantajları Nedir ?

1. Enerji tasarrufu

Fan ve pompa uygulamaları, AC sürücülerden önemli ölçüde yararlanır. Amortisörlerden ve açma/kapama kontrollerinden daha üstün olan AC sürücülerin kullanılması, motor dönüşünü kontrol ederek enerji tüketimini yüzde 20 ila 50 oranında azaltabilir. Çok hızlı giden bir arabayı yavaşlatmak gibi, frene basmak yerine gaz pedalına hafifçe basarak aracın hızı azaltılabilir.

2. Soft Starter (Yumuşak Yol Vericiler)

Frekans dönüştürücüler, düşük frekanslı akım sağlayarak motoru çalıştırır. İstenilen hıza ulaşılana kadar frekansı ve motor devrini kademeli olarak artırır. Operatörler hızlanma ve yavaşlamayı istedikleri zaman ayarlayabilir; Bu, yüklerin düşmesini önlemek için yani motor başlangıç anında aşırı akım çekmemesi için kullanılan sürücü çeşididir. Yürüyen merdivenler ve konveyörler için idealdir.

3. Kontrollü Çalışma Akımı

Motoru çalıştırmak için bir AC motorun tam yük akımının yedi ila sekiz katı gerekir. Frekans dönüştürücü başlatma akımını azaltır, bu da motorun ömrünü uzatan daha az motor geri tepmesine neden olur.

4. Azaltılmış Güç Hattı Girişimi

Bir AC motorun hat boyunca çalıştırılması, güç dağıtım sisteminde voltaj düşmesine ve büyük bir boşluğa neden olabilir. Büyük bir motor çalıştığında bilgisayarlar ve sensörler gibi hassas cihazlar müdahale eder. Frekans dönüştürücü, motoru kapatmak yerine enerjisini keserek bu voltaj düşüşünü ortadan kaldırır.

5. Dönme Yönünü Kolayca Değiştirir

Frekans dönüştürücüler, sık başlatma ve durdurma işlemleri gerçekleştirebilir. Dönüş komutunu değiştirdikten sonra dönüş yönünü değiştirmek için sadece küçük bir akım gerekir. Dönme yönü ve hız bir invertör sürücüsü tarafından kontrol edilebildiğinden, stand mikserler doğru gücü üretebilir.

6. Kolay kurulum
Frekans dönüştürücüler önceden programlanmıştır. Yardımcı ekipman, iletişim hatları ve motor kabloları fabrikada kontrol güç kablolarına sahiptir. Yüklenici, hattı yalnızca frekans dönüştürücüyü besleyen güç kaynağına bağlamalıdır.

7. Ayarlanabilir Tork Limiti
Frekans dönüştürücüler, torku doğru bir şekilde kontrol ederek motorları hasardan koruyabilir. Örneğin, bir makine sıkışması durumunda aşırı yük cihazı açılana kadar motor dönmeye devam edecektir. Tork limitinin aşılmasını önlemek için motora uygulanan torku sınırlamak üzere bir frekans dönüştürücü ayarlanabilir.

8. Mekanik Tahrik Bileşenlerinin Ortadan Kaldırılması
Bir frekans dönüştürücü, hız arttırıcı veya düşürücü cihazlar ve dişliler olmadan yük için gereken düşük veya yüksek hızı sağlayabilir. Bu, bakım maliyetlerinden ve alan gereksinimlerinden tasarruf sağlar.

Sürücülerimiz için tıklayınız.

Soft Starter (Yumuşak Yol Verici) Nedir ?

Soft starter, asenkron motorlara yarı iletken (tristör) güç anahtarları aracılığıyla yükü ve torku azaltma yöntemi ile yol veren ve motor performanslarını en üst düzeyde tutan mikroişlemci tabanlı güç elektroniği sistemidir. Motorlar direkt enerji verildiği zaman tam devirde ani kalkış ve duruş yaparak sistemlerde mekanik arızalara neden olabilmektedir. Ayrıca şebekeden büyük miktarda enerji çekerek şebekede gerilim düşümüne sebep olurlar.

Yumuşak yol vericiler kalkınma sırasında motorun kalkınma akımını sınırlar, motorun tam devrine ulaşıncaya kadar geçen zamanda darbe yapmadan yumuşak rampa sağlayarak motor akımının kademeli olarak yükselterek motor ve mekanik ekipmanların ömrünü de uzatır. Soft-starterler yumuşak kalkışlar aracılığı ile büyük miktarda enerji tasarrufu gerçekleştirilebilmektedir. Yumuşak yol vericiler genellikle testereler, yürüyen merdivenler, konveyörler, karıştırıcılar ve mikserler, kompresörler ve santrifüj pompaları gibi hız ve tork kontrolü gerektiren cihaz benzeri uygulamalar içinde kullanılır. Eski yol verme yöntemi olan yıldız-üçgen kullanımı artık pek fazla tercih edilmemektedir.

Soft Starter (Yumuşak Yol Verici) Çalışma Prensibi

Soft-starterler şebeke ile motor arasına bağlanırlar. Soft-starterlerde, motora uygulanan gerilim ve motor akımı izlenerek ayarı yapılır. Mikroişlemci ile birlikte çalışıyor olması kontrol sistemleri ile donatılmış yol vericiler motordaki tork-akım ilişkisini zamana bağlı olarak ayarlamasıyla, motorun devreye girme ile çıkma işlemi darbe yapmadan gerçekleşir. Yumuşak denilmesinin sebebi bu yüzdendir.

Yumuşak yol verici ile motora uygulanan gerilim değerinin istenilen değere göre düzenlenebilir olması, motorlarda frenleme yapılması, kalkış-duruş süresi ayarları yapmak mümkündür. Bu durumların dışında fazladan enerji kontaktörüne gerek yoktur.

Soft Starterlerin Sınıflandırılması

Soft-starterler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir;

• Moment Kontrolörleri
• Açık Çevrimli Gerilim Kontrolörleri,
• Kapalı Çevrimli Gerilim Kontrolörleri,
• Kapalı Çevrimli Akım Kontrolörleri.

Moment kontrolörleri

Ya da tork kontrolörleri yalnızca kalkış momentini ayarlamaya işlevi için kullanılır. Bu sınıftaki soft starterlerde akım kontrolü yapılamaz.

Açık çevrimli gerilim kontrolörleri

Üç faz üzerinde de kontrol gerçekleştirir. Kalkış anındaki gerilim değişimini önceden ayarlar. Bu tip yol vericiler harici bir motor koruma sistemi ve istenildiğinde farklı kontaktör ile kullanması gerekir.

Kapalı çevrim gerilim kontrolörleri

Açık çevrimden farkı durumu, motorun kalkınma akımını geri besleme olarak almasıdır. Motor, ayarladığımız akım değerine ulaştığı durumda gerilimin sabit olarak artışının bitirmesinin ardından sabit gerilimde kalmasını sağlar. Bu sınıftaki soft-starterler aşırı yük, faz dengesizliği, düşük akım gibi korumalardan oluşur. Bu tip soft-starterler motor koruma özelliğine de sahiptir.

Kapalı çevrim akım kontrolörleri

Yumuşak yol vericilerin en kaliteli sınıfıdır. Kapalı çevrimli gerilim kontrolörlerinden farkı motor kalkış akımı her saniye içinde kontrol edilir. Gerilim kontrolü kullanıcı tarafından ayarlanması gerekli olan değerler, bu sınıfa giren soft starterlerde otomatik olarak soft starter seçmektedir.

Uygulama Alanları

Soft-starterlerin uygulama alanlarına bakacak olursak oldukça geniştir.

Testereler, Presler, Karıştırıcı ve Mikserler, Santrifüj Pompaları, Kompresörler, Fanlar ve Üfleyiciler, Kırıcılar, Hidrolik Sistemler, Klimalar, Yürüyen Merdivenler.

Soft Starter İle Sürücü Arasındaki Farklar

Sürücüye soft starter’ın daha gelişmişi denilebilir. Soft Starterlar kalkışı ve duruşu kontrol eder. Kalkış yaptıktan sonra devreyi bypass kontakları üzerinden beslerler ve tristörlerin yüksek eforla çalışmasına sebep olmazlar. Duruşta tekrar tristörler yükü üzerine alırlar. Yani yumuşak yolverici başlangıç ve duruşta işlevini yapar, motorun hızını kontrol etmez.

Sürücüler ise yani diğer adıyla hız kontrol cihazları (frekans konvertörleri de denir) frekans kontrol yoluyla motorun hızını değiştirir. Sürücüler, yumuşak yol vericinin tüm özelliklerini bünyesinde barındırır ve bunun dışında hız kontrolü de yapar. Çok gelişmiş ayar yapabilme yeteneğine sahiptirler. Sürücüler yumuşak yol vericilere göre daha pahalı cihazlardır ve boyutları daha büyüktür. Ayrıca sürekli hız kontrolü yaptıkları için lineer yapılı olmayan tristörleri daha çok çalışır ve harmonik yayılımları daha yüksektir. Eğer sadece kalkışta ve duruşta motorun verimli kontrolü ve kalkış akımının engellenmesi isteniyorsa yumuşak yolvericiler, daha gelişmiş fonksiyonlar ve hız kontrolü isteniyorsa motor sürücüler tercih edilmektedirler.

Soft Starterin Yapısı

Soft starter yapısı tristörlerden meydana gelir. Soft starter, her fazda birbirine ters yönlü 2 adet tristörden oluşan, tristor köprülerinin tetikleme açılarının değiştirilmesi ile şebeke frekansı değiştirilmeden, başlangıç geriliminin kademeli olarak artırılması dolayısı ile başlangıç akımının kontrol edilmesi esasına göre çalışır.

Yol alma süresinin sonunda nominal gerilime ulaşan soft starterlar yavaşlama anında tekrar devreye girmek üzere bir bypass kontaktörü (veya kontağı) üzerinden motorun şebekeye bağlanmasını sağlamaktadır.

Bu yolla tristörlerin aşırı ısınması engellenerek cihazın ömrü uzatılmış olur. Motorun çalıştığı bütün bu süreç boyunca yumuşak yol vericiler sisteme sürekli biçimde; termik koruma, faz kaybı algılaması gibi korumaları sağlamaya devam eder.

Soft starter motorun kalkış akımını gerilimi belli bir seviyeden başlatmasıyla sınırlayan görevini yapınca da duruşta tekrar devreye girmesi için kendini bekleme konumuna alan bir cihazdır.

Soft starter’ın ayarları genellikle üzerlerindeki ekranlar vasıtasıyla rahatlıkla yapılabilir. Motor parametreleri ve koruma parametreleri ekran üzerinden girilerek yumuşak yol vericinin verimli çalışması sağlanabilir. Basit yapılı soft starterlarda ise kalkış ve duruş ayarları cihaz üzerindeki potansiyometreler aracılığı ile yapılır.

Soft starterler tek faz, iki faz ve üç faz kontrollü olarak üretilebilir.

Tek fazlı kontrollü

Tek faz kontrollü soft starterlar başlangıçtaki tork etkisini azaltır fakat başlangıç ​​akımını azaltmaz. Direkt yol vericiler ile birlikte kullanılması gerekir. Üç fazın sadece bir tanesinde tristör bulunur.

İki fazlı kontrollü

İki fazlı kontrollü soft starterlar tork geçişlerini ortadan kaldırır ve motor yol verme akımını azaltır. Bu tip soft starterlarda iki fazda tristör bulunmaktadır. Kontrol edilmeyen faz, motor çalıştırma sırasında kontrol edilen iki fazdan daha yüksek bir akıma sahiptir. Bu nedenle bu çeşit soft starterlar ile bazı motor koruma görevleri gerçekleştirilemez.

Üç fazlı kontrollü

Üç faz kontrollü soft starterlar üç fazı da kontrol eder, optimum yumuşak başlatma gerçekleştirebilir. Normal şart ve ağır şart uygulamalarda kusursuza yakın bir performans sağlarlar. Motor koruma özelliklerinin çoğu gerçekleştirebilir.

Soft starter ve bypass özelliği

Soft Starterler dahili veya harici olarak bulunabilen bypass özelliğine sahiptir. Bu özellik tristörlere paralel olarak konumlandırılan kontaklar veya kontaktörler aracılığı ile sağlanır. Motorun başlatılması sırasında ilk olarak tristörler yükü üzerine alır ve akım sınırlı hale gelir. Motor nominal akımına ulaştıktan sonra tristörlerin daha fazla zorlanmasına gerek kalmaz. Bu nedenle enerji tristörler üzerinden alınarak bypass kontakları veya kontaktörleri üzerine aktarılır. Bypass kontaktörü / kontağı, motorun yol alma periyodu tamamlandıktan sonra kapanır ve bir durdurma ya da  hata komutu algılamasıyla tekrar açılır.

Soft starter kullanımının motorlar ve kullanıcılar için faydaları

• Gerilim ve akım kademesiz ve ani değişimlerden etkilenmeden değiştirilebilir.
• Kalkış süresince akım ve momentin esnek ve basit kontrolü yapılabilir.
• Sık yol vermeye müsaittir.
• Değişken kalkış koşullarında çalışabilmektedir.
• Yumuşak duruş özelliğinin de kullanımı ile motor duruş süresinin kontrol edilebilir
• Frenleme özelliği ile motor duruş süresi azalması sağlanır.
• Gelişmiş motor koruma ve operatör ara birim özelliklerine mevcuttur
• Haberleşme imkanları yüksek ve geniştir
• Hem normal şart hem de ağır şart uygulamalarda verim elde edilir.
• Direkt yol verme ve yıldız üçgen yol vermede oluşan ani pik gerilimler, mekanik ve elektriksel zorlanmalar yumuşak yol vericide olmaz. Bu sayede motor ömrüne pozitif bir etkisi olur.