5. ÜNİTEhbogm.meb.gov.tr/MTAO/1MeslekResmi/unite5.pdf · 2013-02-12 · şekil 5.2: Güç devresi çizim şeması (a) TSE normu (b) Amerikan normu 5.1.1 KUMANDA DEVRESİ ÇİZİMİ

5. ÜNİTE

KUMANDA DEVRE ŞEMALARI ÇİZİMİ

KONULAR1. Kumanda Devreleri

2. Doğru Akım Motorları Kumanda Devreleri

3. Alternatif Akım Motorları Kumanda Devreleri

111

1. SINIF ELEKTRİK TESİSATÇILIĞIMESLEK RESMİ

GİRİşOtomatik kumanda devrelerinde motorun çektiği akımın geçtiği devreye güç

devresi denir.

5.1 KUMANDA DEVRELERİ

Otomatik kumanda devrelerinde motorun çektiği akımın geçtiği devreye güç devresi denir. Yani şebeke ile motor arasında motorun çektiği akım yolu şemasıdır. Enerji akışını gösteren ana hatlarla ana devre elemanlarını gösterir. Bu nedenle bu-rada kullanılan kontaklar ve diğer devre elemanları kumanda edilen motorun çekti-ği akıma dayanacak şekilde seçilir.

Gerek kumanda devresi, gerekse güç devresi çiziminde kesişme durumları-na dikkat edilmelidir. İki çizginin (iletkenin) kesiştiği yerde elektriksel bağlantı (ek) varsa mutlaka belirtilmelidir. Şekil 5.1’de ekli olarak ve ek yapılmadan kesişen iki çizginin gösterilişi verilmiştir.

(a) (b)

şekil 5.1: İletken ek bağlantılarının şemalarda gösterilmesi (a) Ekli olarak (b) Ek olmadan

Şekil 5.2’de görüldüğü gibi Amerikan ve TSE normunda güç devresi dikey olarak çizilir ve şema çiziminde enerji girişinden başlanarak sigorta, kontaktörün kontakları, aşırı akım rölesi ve motor şeklinde tanımlanır.

Güç devresi çiziminde kullanacağım elemanları tespit etmek için motorun gücü, hangi şartlarda çalışacağı, ne tür motor koruma elemanları kullanacağımı be-lirledikten sonra devre elemanlarını (Resim 5.1’de görüldüğü gibi) doğru sırayla yu-karıdan aşağıya doğru yerleştirip uygun bağlantı şeklini çizmeliyim.

Çizimimi şebeke fazlarından (L1 - L2 - L3) sigorta kontakları girişine, sigorta kontağı çıkışından ( e2 ) ilgili kontaktörün güç kontaklarına (M), güç kontaklarından aşırı akım rölesi kontaklarına ( e1) ve son olarak motorumun giriş uçlarına ( U –V- W ) bağlayarak tamamlamış olurum.

112


şekil 5.2: Güç devresi çizim şeması (a) TSE normu (b) Amerikan normu

5.1.1 KUMANDA DEVRESİ ÇİZİMİ Kumanda elemanlarının bulunduğu devredir. Şemaların çiziminde Resim

5.2’de görüldüğü gibi devre elemanları sistem çalışmazken gösterilir.

Karşımıza çıkan problemin çözümünde doğru elemanların seçilmesi çok önemlidir. Çizim yapılırken elemanların yerleştirme sırasına dikkat edilmelidir.

Kullanılacak elemanlar doğru olarak seçildikten sonra uygun çalışma man-tığı kurulmalı, devre elemanları teker teker yerlerine konulmalı, her devre elemanı yerleştirildikten sonra çalışma gözden geçirilmeli, eksiklikler uygun sıraya göre yer-leştirilmeli ve bu işlem istenilen çalışma şekli elde edilinceye kadar devam ettirilme-lidir.

Kumanda devresi çizilmeye başlanılmadan önce “Bizden istenilen nedir?” sorusu cevaplandırılmalıdır. Bundan sonra istenilen çalışma şekli için hangi devre elemanlarını seçmeliyim? Bu elemanları çalışma şekillerini dikkate alarak hangi sı-rayla yerleştirmeliyim ve bu işlemleri tamamladıktan sonra kurulu bu devrenin akım yolu takibini nasıl yapmalıyım? En son olarak da hangi norma göre çizim yapmam gerekir?

Kumanda devresinin çiziminde seçilen çizim şeklinin (normunun) de anla-şılabilir olması da (Herkes tarafından bilinen veya yaygın olarak kullanılan norm) önemlidir.

113


Resim 5.1: Güç devresi çizim şeması (a) TSE normu (b) Amerikan normu

şekil 5.3: şönt motora ait devir sayısı ayarlama bağlantısı

114


5.2 DOĞRU AKIM MOTORLARI KUMANDA DEVRELERİ

5.2.1 KOMPUNT MOTOR Kompunt motor da endüktör sargısı olarak şönt ve seri olmak üzere iki tip

sargı bulunur. Kompunt motor, istenirse şönt veya seri motor olarak da çalışabilir. Ancak şönt sargı endüviye paralel; seri sargı endüviye seri bağlandığında kompunt bağlantı yapılır.

5.2.2 DA MOTORLARINDA DEVİR SAyISI AyARLAMASI

5.2.2.1 SABİT KUTUP GERİLİMİNDE KUTUP ALAN şİDDETİNİ DEĞİşTİREREK DEVİR SAyISI AyARLAMA

Bu şekilde devir değiştirme, şönt ve kompunt motorların endüktör sargına seri olarak qst reostası bağlanarak yapılmaktadır.

Reosta ile endüktörden geçen uyartım akımı azalırsa manyetik alan zayıflar, motorun devir sayısı artar. Reosta direnci artırılırsa bu kez endüktörden geçen akım azalır ve devir sayısı artar (Şekil 5.3).Akımın artırılması veya azalmasını ampermetre-den görebiliriz. DA motorlarının yol almasında LMR reostası kullanılır.

5.2.2.2 SERİ MOTORLARDA DEVİR SAyISI AyARI Qst reosta ile seri sargı üzerinde düşen gerilim değiştirilir. Reosta seri sargıya paralel bağlanır, reosta direnci artınca endüktörden geçen akım artar. Böylece manyetik alan şiddetinde artar. Manyetik alan artması devir sayısında azalmaya neden olur. Reostanın direnci azalınca endüktörden geçen akım reostayı tercih eder.

Böylece seri sargıdan geçen akım azalır, akımın azalması manyetik alanı azal-tır ve motorun devir sayısınn da artma meydana gelir. Seri motorlar için ideal devir şeklidir ancak reosta direnci sıfır yapılarak devir sayısının aşırı olması sakınca oluştu-rabilir. Ayrıca reosta direnci sıfır da bırakılıp durdurduktan sonra başlatma yapılma-malıdır çünkü motorun yanmasına sebep olur(Şekil 5.4).

Bazı seri motorların yapımı sırasında endüktör sargısından kademeli uçlar çıkarılmış olabilir. Bu durumda, endüktör sargısından çıkan kademeli uçlara DA ge-rilim uygulanınca değişik manyetik alan şiddetleri oluşur.

Seri sargıdaki manyetik alan değişikliği, devir sayılarının farklı olmasını sağ-lar. Manyetik alan şiddeti azaldıkça devir artar. Manyetik alan şiddeti arttıkça devir sayısında azalma görülmektedir (Şekil 5.5).

115


şekil 5.4: Seri motora ait devir sayısını değiştirme bağlantısı

şekil 5.5: Endüktörden kademeli devir değişimi

116


şekil 5.6: şönt motor bağlantı şeması

Doğru akım motorlarına yol vermede sıklıkla qst ve LMR reostası kullanıl-maktadır. qst reostasının üç ucu vardır (Resim 5.3).

Resim 5.2: qst reostası

5.2.2.3 MOTORA UyGULANAN GERİLİMİ DEĞİşTİREREK DEVİR SAyISI AyARI

Gerilimi değiştirilerek devir sayısı ayarı en çok kullanılan tekniklerden biridir. Endüvi devresine seri şekilde qst reostası bağlanır. Direncin artırılıp azaltılması en-düviden geçen akımın değişmesini sağlar. Endüvi üzerindeki akım değişmesi gerili-min değişmesini sağlar.

117


Endüktör gerilimi sabit tutulup endüviden geçen akım artarsa devir sayısı artar. Endüviden geçen akım azalırsa devir sayısı azalır (Akımın arttığını yada azaldı-ğını ampermetreden gözlemleyebiliriz.).

şekil 5.7: Endüviden geçen akım yönü değişimi ile devir yönü değişimi

5.2.3 DA MOTORLARDA DEVİR yÖNü DEĞİşİMİ

Doğru akım motorlarının devir yönleri iki şekilde değişir. Endüktörden ge-çen akım sabit tutulup endüviden geçen akım yön değiştirilirse doğru akım moto-runun devir yönü değişir (Şekil 5.7).

118


5.2.3.1 ENDüKTÖRDEN GEÇEN AKIM yÖNüNü DEĞİşTİREREK DEVİR yÖNü DEĞİşTİRMEK

Bir iletkenden geçen akım yönü sabit tutularak endüktör manyetik alanı yön değiştirirse iletkenin itilme yönü değişir. Bu prensibe göre doğru akım motorları da endüvi üzerindeki iletkenlerden geçen akım yönü değiştirilmeden endüktörden ge-çen akımın yönü değiştirilirse motorun devir yönü değişir (Şekil 5.8).

şekil 5.8: Endüktörden geçen akım yönü değişimi ile devir yönünü değişimi

Endüviden ve endüktörden geçen akımların yönü birlikte değişirse devir yönü değişmez.

119


şekil 5.9: LMR reostası ile nt motor devir ayarı

şekil 5.10: şönt motorun devir yönü değiştirmesi

120


şekil 5.11: Değişik yapıda LMR reostası ile şönt motor bağlantısı

şekil 5.12: şönt motorun endüktör sargı bağlantı yönü değişmesi ile devir yönü değişimi

121


Resim 5.3: Seri motor

şekil 5.13: Seri motor bağlantı şeması

şekil 5.14: Seri motor devir sayısı değişimi

122


şekil 5.15: Seri motor devir yönü değişimi

şekil 5.16: Eklemeli kompunt motor kutbu

123


şekil 5.17: Kompunt motor devir ayar bağlantısı

şekil 5.18: Çıkarmalı kompunt kutbu

124


şekil 5.19: Kompunt motor devir yönü değişimi

şekil 5.20: Kompunt motorun endüvi akımının yön değiştirmesi

125


5.3 ALTERNATİf AKIM MOTORLARI KUMANDA DEVRELERİ

Üç fazlı asenkron motorlarda stator sargıları motor içerisinde değişik şekiller-de bağlandıktan sonra motor dışına genellikle altı uç çıkartılır.

5.3.1 ASENKRON MOTOR BAĞLANTI şEKLİ VE ÖZELLİKLERİ

Sargı giriş ve çıkış uçlarının motor dışına çıkartıldığı bu bölüme klemens bağ-lantı kutusu denir (Resim 5.4). Kutu içerisinde altı uçtan oluşan klemens bulunur ve sargı giriş çıkış uçları bu klemense bağlanır.

Klemensin üç ucuna sargı giriş uçları, diğer üç ucuna da sargı çıkış uçları bağ-lanır. Üç fazlı asenkron motorlarda sargı uçları;

• R fazı için ……giriş ucu: U, çıkış ucu X• S fazı için ……giriş ucu: V, çıkış ucu Y• T fazı için ……giriş ucu: W, çıkış ucu Z

harfleri ile ifade edilir.

Klemens uçlarına giriş uçları soldan sağa U-V-W sırası; çıkış uçları ise Z-X-Y sırasıile bağlanır.

Resim 5.4: Asenkron motor bağlantı klemensleri ve köprüleri

Çıkış uçları Z-X-Y sırası yerine X-Y-Z sırası ile bağlanırsa motorun yıldız çalış-ması durumunda bir sorun olmaz. Ancak motorun üçgen bağlanması durumunda

126


her fazın giriş ve çıkış uçları bağlantı köprüleri tarafından kısa devre edildiğinden sargılardan akım geçmez ve motor çalışmaz (Şekil 5.22).

şekil 5.21: Asenkron motor klemens bağlantıları

5.3.2 MOTORUN yILDIZ BAĞLANTISI VE ÖZELLİKLERİ Stator sargıların giriş uçları olan U,V,W’ ye üç faz (RST) gerilim uygulanıp sar-

gıların çıkış uçları olan ZXY kısa devre edilirse bu bağlantıya yıldız bağlantı denir. Yıldız bağlantı λ şeklinde gösterilir (Şekil 5.23).

Yıldız bağlantı, sargıların ZXY uçlarına şebeke gerilimi uygulanıp UVW uçları kısa devre edilerek de yapılabilir. Bu durum, motorun çalışmasında herhangi bir de-ğişiklik meydana getirmez.

şekil 5.22: yıldız bağlantı ( λ)

Yıldız bağlantı sargılar arasında 120º faz farkı olduğundan hat gerilimi faz geriliminin√3 katıdır. Hat akımı ise faz akımına eşittir (Şekil 5.24).

127


şekil 5.23: yıldız bağlantı ( λ) ve özelliği

5.3.3 MOTORUN üÇGEN BAĞLANTISI VE ÖZELLİKLERİ Motor klemensi üzerindeki birinci fazın çıkış ucu ikinci fazın giriş ucu ile, ikin-

ci fazın çıkış ucu üçüncü fazın giriş ucu ile, üçüncü fazın çıkış ucu birinci fazın giriş ucu ile bağlanırsa bu şekilde bağlantıya üçgen bağlantı denir (Şekil 5.25).

şekil 5.24: üçgen bağlantı ( Δ )

Klemens bağlantı kutusu konusunda uçların karşılıklı gelmemesi gerektiği söylenmişti. Uçların karşılıklı gelmesi, yıldız bağlantı durumunda sorun çıkartmadığı hâlde üçgen bağlantı durumunda sakıncalıdır.

Uç bağlantıları pirinç köprülerle yapılırken U-X, V-Y, W-Z uçları birleştirilirse sargı uçları kısa devre edilir ve birer uçları boş bırakıldığından herhangi bir akım ge-çişi olmaz ve motor çalışmaz. Bu nedenle uçlar UVW, ZXY sırası ile bağlanır ve pirinç

128


köprülerle UZ, VX, WY uçları kısa devre edilir (Şekil 5.24).Üçgen bağlantı (Δ) şeklinde sembolize edilir. Bu bağlantıda hat akımı, faz akımının3 katıdır. Üçgen bağlantıda hat gerilimi faz gerilimine eşittir (Şekil 5.25).

şekil 5.25: üçgen bağlantı ve özelliği ( Δ )

Motor etiketinde (Δ) 380 V yazan motorlar üçgen bağlanır. Motor etiketinde 220/380Volt yazması, bir faz sargısına yıldız çalışması durumunda 220 Volt; üçgen çalışması durumunda ise 380 Volt uygulandığını ifade eder.

5.3.4 MOTOR KUMANDA TEKNİKLERİ

5.3.4.1 BİR yÖNDE SüREKLİ ÇALIşTIRMA

şekil 5.26: Bir yönde sürekli çalıştırma güç ve kumanda devre şeması (TSe normu)

129


şekil 5.27: Bir yönde sürekli çalıştırma güç ve kumanda devre şeması (amerikan normu)

5.3.4.2 BİRDEN ÇOK KUMANDA MERKEZİNDEN ÇALIşTIRMA

şekil 5.28: Birden çok kumanda merkezinden çalıştırma güç ve kumanda şeması (TSe normu)

130


5.3.4.3 GüÇ DEVRESİNİN KURULUşU

şekil 5.29: Birden çok kumanda merkezinden çalıştırma güç ve kumanda şeması (amerikan normu)

5.3.4.4 PAKET şALTERLERİ İLE ÇALIşTIRMA

Resim 5.5: Çeşitli tip paket şalterler

131


5.3.4.5 ÇEşİTLİ PAKET şALTER UyGULAMA DEVRELERİ

şekil 5.30: On–Off paket şalter ile direkt çalıştırma şeması

Resim 5.6: On-Off paket şalter

132


şekil 5.31: Enversör paket şalter ile devir yönü değişimi şeması

Resim 5.7: Enversör paket şalter

5.3.4.6 MOTORUN KİLİTLEME DEVRELERİ İLE DEVİR yÖNü DEĞİşİMİ

şekil 5.32: üç fazlı asenkron motorlarda devir yönü değiştirme

133


5.3.4.7 BUTONLU KİLİTLEME

şekil 5.33:Butonlu kilitleme güç ve kumanda devre şeması (Amerikan normu)

şekil 5.34:Butonlu kilitleme güç ve kumanda devre şeması (TSe normu)

134


5.3.4.8 ELEKTRİKSEL KİLİTLEME

şekil 5.35: Elektriksel kilitleme güç ve kumanda devre şeması (amerikan normu)

şekil 5.36: Elektriksel kilitleme güç ve kumanda devre şeması (TSe normu )

135


Resim 5.8: Değişik tip zaman röleleri

5.3.4.9 DüZ ZAMAN RÖLESİ İLE ÇALIşTIRMA

şekil 5.37: Düz zaman rölesi zaman gecikmeli çalışma güç ve kumanda şeması (TSe normu)

136


şekil 5.38: Düz zaman rölesi zaman gecikmeli çalışma güç ve kumanda şeması (amerikan normu)

şekil 5.39: Ters zaman rölesi ile çalıştırma güç ve kumanda devre şeması

şekil 5.40: Ters zaman rölesi ile çalıştırma güç ve kumanda devre şeması (TSE normu)

137


5.3.4.10 ASENKRON MOTORU hAREKET SINIRLAMALARINA GÖRE ÇALIşTIRMA

şekil 5.41: Sınır anahtarı uygulaması

şekil 5.42: Sınır anahtarı ile çalışma güç ve kumanda devre şeması (TSe normu)

138


şekil 5.43: Sınır anahtarı ile çalışma güç ve kumanda (amerikan normu)

Resim 5.9: Çeşitli tip sınır anahtarları

139


5.3.4.11 BİR fAZLI yARDIMCI SARGILI ASENKRON MOTORUN ÇALIşTIRILMASI

Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Asenkron Motoru Bir Yönde Sürekli Çalıştırma:

şekil 5.44: Bir fazlı asenkron motorun sürekli çalışma diagramı ve şeması (yaylı paket şalter ile)

şekil 5.45: Bir fazlı asenkron motorun sürekli çalışma güç ve kumanda şeması (a) TSE normu (b) Amerikan normu

140


5.3.4.12 BİR fAZLI yARDIMCI SARGILI ASENKRON MOTORUN DEVİR yÖNüNüN DEĞİşTİRİLMESİ

şekil 5.46: Bir fazlı asenkron motorun devir yönünün değiştirilmesi (enversör paket şalter yardımı ile)

141


şekil 5.47: Bir fazlı asenkron motorun devir yönünün değiştirilmesi (amerikan normu)

5.3.4.13 PTC BAĞLANTILI fAZ KORUMA RÖLESİ BAĞLANARAK BİR ASENKRON MOTORUN ÇALIşTIRILMASI

Resim 5.10: PTC bağlantılı motor faz koruma rölesi

142


şekil 5.48: PTC bağlantılı motor faz koruma rölesi bağlantı şeması

5.3.4.14 fAZ SIRASI RÖLESİ BAĞLANARAK BİR ASENKRON MOTORUN SABİT yÖN şARTLI ÇALIşTIRILMASI

şekil 5.49: faz sırası rölesi bağlantı şeması

143


5.3.4.15 AşIRI VE DüşüK GERİLİM RÖLESİ BAĞLANARAK BİR ASENKRON MOTORUN ÇALIşTIRILMASI

Düşük Gerilim Rölesi:

şekil 5.50: Düşük gerilim rölesi ve bağlantı şeması

5.3.4.16 AşIRI GERİLİM RÖLESİ

şekil 5.51: Aşırı gerilim rölesi bağlantı şeması

144


5.3.4.17 SIVI SEVİyE RÖLESİ BAĞLANARAK BİR ASENKRON MOTORUN ÇALIşTIRILMASI

şekil 5.52: Sıvı seviye rölesi bağlanarak asenkron motorun çalıştırılması

Resim 5.11: Sıvı sevi tespit rölesi

145


5.3.4.18 SAĞ SOL RÖLESİ İLE ASENKRON MOTORUN ÇALIşTIRILMASI

Şekil 5.54: Sağ – sol rölesi ve bağlantı şeması

146


DEĞERLENDİRME SORULARIAşağıda boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D,

yanlış ise Y yazınız.

1. ( ) Endüviye seri direnç bağlamak devir sayını azaltır.

2. ( ) Devir yönü sadece endüviden geçen akım yönü değiştirilerek yapılmaktadır.

3. ( ) Şönt motorun endüktör sargısı endüviye seri bağlanır.

4. ( ) Şönt motorun kutuplardan geçen uyartım akımı arttıkça devir sayısı da artar.

5. ( ) Seri motor endüktör sargısından geçen uyartım akımı endüviden de geçer.

6. ( ) Asenkron motorların devir sayıları yük ile çok az değişmektedir.

7. ( ) Az bakım gerektirmelerinden dolayı çok tercih edilir.

8. ( ) Motor gövdesi üzerindeki kanatcıklar motor hızını arttırır.

9. ( ) Aynı adlı kutuplar birbirini çeker; zıt kutuplar birbirini iter.

10. ( ) Bir asenkron motor sargısında U giriş ucu ise V de çıkış ucudur.

Documents

5. ÜNİTEhbogm.meb.gov.tr/MTAO/1MeslekResmi/unite5.pdf · 2013-02-12 · şekil 5.2: Güç devresi çizim şeması (a) TSE normu (b) Amerikan normu 5.1.1 KUMANDA DEVRESİ ÇİZİMİ