Frekans invertörü nedir, motor sürücü nasıl çalışır?

Kısa cevap

Frekans invertörü (VFD), AC motora giden gerilimin frekansını ve büyüklüğünü değiştirerek motorun hızını ve torkunu ayarlayan motor sürücüsüdür. Genel yapıda şebeke akımı önce doğru akıma çevrilir, sonra istenen frekansta yeniden alternatif akım üretilir. Güneş enerjisi ya da UPS invertörlerinden farkı, sabit bir şebeke çıkışı değil, motorun ihtiyacına göre değişen bir çıkış vermesidir.

Hızı yalnız kalkışta değil, çalışma boyunca ayarlayabilir.
Uygun yüklerde düşük devirde enerji tasarrufu sağlayabilir.
AC motorlar için kullanılır.
Kurulum, ayar ve servis ustanın işidir.

Frekans invertörü ne işe yarar?

Bir motorun hangi hızda döneceği ve ne kadar döndürme kuvveti, yani tork üreteceği işin türüne göre değişir. Bir bant yavaşlamalı, bir pompa debiyi ayarlamalı, bir fan ihtiyaca göre hızlanmalı olabilir. Sürücü bu ayarı motora giden beslemeyi değiştirerek yapar; Schneider Electric'in kurulum kılavuzu, sürücünün motorun giriş frekansını ve gerilimini değiştirerek çalıştığını belirtir.

Hız ayarının bir yan kazancı enerji tüketimidir. Schneider Electric'in motor kontrol tablosu, değişken hız sürücüsünü kontrollü hız ve azaltılmış hızda enerji tasarrufuyla birlikte anar. Tasarruf her yükte aynı oranda olmaz; yükün türüne ve tasarıma bağlıdır.

Sürücü, motoru besleyen zincirin yalnız bir halkasıdır. Enerjinin motora hangi koşullarda ulaştığını motorun besleme ve kumanda kontrolleri rehberinde bulabilirsiniz.

Sürücünün içinde enerji hangi kademelerden geçer?

Genel AC-AC sürücü yapısında enerji üç kademeden geçer: doğrultucu köprü, doğru akım (DC) ara devresi ve invertör. Doğrultucu şebekenin alternatif akımını doğru akıma çevirir; ara devre bu gerilimi düzgünleştirir. İnvertör kademesi de doğru akımdan, motora istenen frekans ve gerilimde yeni bir alternatif akım üretir. Her özel sürücü yapısı bu üç kademeyle aynı biçimde kurulmaz; anlatım genel yapıyı gösterir.

Bu yapı sürücüyü öteki kalkış yöntemlerinden ayırır: yıldız-üçgen ya da yumuşak yol verici kalkışı yönetir, sürücü ise hızı çalışma boyunca ayarlayabilir. Yöntemleri karşılaştırmak için motor yol verme yöntemleri rehberine bakabilirsiniz.

Sürücü kademesi	Temel işlev
Doğrultucu	Şebekeden gelen alternatif akımı doğru akıma çevirir.
DC ara devre	Doğru akımı filtreler, dalgalanmayı azaltır.
İnvertör	Doğru akımdan, motorun ihtiyacına göre değişen frekansta alternatif akım üretir.

Frekans invertörü hızı ve torku nasıl ayarlar?

Bir AC motorun hızı beslendiği frekansla birlikte değişir: sürücü çıkış frekansını düşürdüğünde motor yavaşlar, artırdığında hızlanır. Frekans değişirken gerilim aynı bırakılırsa motorun manyetik akısı da değişir. Bu yüzden temel kontrol yaklaşımında gerilim ve frekans birlikte ayarlanır; buna gerilim/frekans (V/f) kontrolü denir ve amacı, hız değişirken motorun tork üretme yeteneğini korumaktır.

İnvertör kademesi çıkış gerilimini, hızla açılıp kapanan elektronik anahtarların ürettiği darbelerle oluşturabilir. Darbelerin genişliği değiştirilerek motorun gördüğü ortalama gerilim ayarlanır; bu yönteme darbe genişlik modülasyonu (PWM) denir. Sürücünün hangi kontrol yöntemini kullandığı cihazın belgesine ve uygulamaya bağlıdır; ayarların yapılması ustanın işidir.

Güneş ve UPS invertörü ile motor sürücüsü arasındaki fark nedir?

İsim benzerliği iki farklı cihazı karıştırmaya yol açabilir. Güneş paneli sistemlerinde ya da kesintisiz güç kaynaklarında kullanılan invertörler, üretilen ya da depolanan enerjiyi şebekeye benzer sabit bir gerilim ve frekansa çevirir. Bu cihazların görevlerini GES ve elektrik altyapısındaki invertörler rehberinde bulabilirsiniz.

Motor sürücüsü ise sabit bir çıkış üretmez; belirli bir motorun milindeki hızı ve torku işin ihtiyacına göre değiştirmek için çıkışını ayarlar. Bu yüzden biri ötekinin yerine kullanılmaz; seçim cihazdan ne beklendiğine bağlıdır.

Sürücü panosunda hangi işler ustaya bırakılmalı?

Sürücüye özgü bir risk, içindeki kondansatörlerin enerji kesildikten sonra da bir süre enerji tutabilmesidir; enerjisi kesilmiş görünen bir sürücü de güvenli sayılmaz. Motor kumanda merkezleri için Schneider Electric'in Model 6 MCC kılavuzu, bu ekipmanın yalnız nitelikli elektrik personelince kurulup servis edilmesini ister.

Sürücü panosu kurulurken bugünkü ihtiyaç kadar ilerideki bakım ve değişiklikler de hesaba katılır; Schneider Electric kılavuzunun tasarım bölümü işletme, bakım ve gelecekteki değişim ihtiyaçlarını ayrı tasarım girdileri olarak sayar. Sürücü ve motor kumanda panoları hakkında bilgi ve teklif için pano hizmetleri sayfasına bakabilirsiniz.

Sürücülü bir motorda ustaya hangi bilgileri verebilirsiniz?

Sürücünün durması ya da ekranında hata kodu görünmesi her zaman sürücünün içinin arızalı olduğu anlamına gelmez; besleme, motor ya da yük tarafındaki bir sorun da sürücüyü kendini korumaya alabilir. Bu ayrımın elektriksel kontrolleri sürücü hata kodlarının dış nedenleri rehberinde anlatılır. Sorun bir pompa sistemindeyse pompa panosunda seviye ve basınç arızaları yazısı da yol gösterir.

Sürücüyle çalışan bir motorda sargı ve yalıtım kontrolü motor sürücüden ayrılarak yapılır. Ustaya giderken aşağıdaki gözlemleri not etmeniz incelemenin doğru yerden başlamasına yardım eder.

Duman, alev ya da yoğun yanık kokusu varsa uzaklaşın ve 112'yi arayın.
Ekranda görünen hata kodunu ya da uyarı lambasının durumunu yazın; sürücüyü sıfırlamaya çalışmayın.
Motor çalışırken olağan dışı bir ses ya da titreşim fark ettiyseniz bunu ve ne zaman başladığını not edin.
Pano kapağı kapalıyken fan sesinin gelip gelmediğini ve dış filtre yüzeyindeki toz birikimini not edin; filtreyi kendiniz sökmeyin.

Sık sorulan sorular

Frekans invertörü ile motor sürücü aynı şey mi?

Motor sürücü daha geniş bir addır; motoru çalıştıran, kalkışını ya da hızını yöneten cihazları kapsar. Frekans invertörü (VFD) ise AC motorun hızını gerilim ve frekansı değiştirerek ayarlayan sürücü türüdür. Sahada iki ad birbirinin yerine kullanılabildiği için ustayla konuşurken cihazın ne iş yaptığını belirtmek karışıklığı önler.

Sürücüyle motor hızını düşürmek enerji tasarrufu sağlar mı?

Uygun uygulamalarda azaltılmış hızda çalışmak enerji tasarrufu sağlayabilir, ancak kazanç sabit bir oran değildir. Yükün türü, motorun ne kadar süre düşük hızda çalıştığı ve sistemin nasıl tasarlandığı sonucu belirler. Tasarruf beklentisini sürücü seçilmeden önce ustanızla konuşmanız, gerçekçi bir karar vermenize yardım eder.

Motor sürücüsü motoru aşırı yüke karşı korur mu?

Sürücüler hız kontrolünün yanında koruma işlevleri de taşıyabilir. Cihazda bulunuyorsa ve uygulamaya göre ayarlanmışsa, aşırı yük algılandığında ya da bir faz akımı kaybolduğunda motor devreden çıkarılabilir. Bu işlevlerin varlığı ve ayarı cihazın belgesinden ve ustanın kontrolünden doğrulanır; ayarları kendiniz değiştirmeyin.

Sürücü panosunun bakımını kim yapmalı?

Sürücü panoları ve motor kumanda merkezleri enerjili ve tehlikeli gerilim taşıyan parçalar barındırır. Kapak açma, ölçüm, bağlantı ya da parça değişimi gibi işlemler ustanın işidir. Sizin payınız, gördüğünüz hata kodunu ve belirtileri not edip ustaya iletmek, pano çevresini temiz ve erişilebilir tutmaktır.

Kaynaklar

Gökhan Ateşalp

Masal Elektrik · Bu rehberin yazarı

Masal Elektrik hakkında