CNC Makinesi için Aşırı Gerilim Koruması
CNC, bilgisayar sayısal kontrol anlamına gelir ve bilgisayar kullanarak matkap, torna, freze ve 3D yazıcı gibi işleme aletlerinin otomatik kontrolünü ifade eder.
Uygulamasına bağlı olarak, CNC makineleri farklı türde elektronik donanımlara sahiptir: özel elektronik donanımlar / PLC'ler / dokunmatik ekranlı veya dokunmatik ekranlı olmayan ekran üniteleri, PC arayüzü vb.
CNC makinelerindeki arızalar, düşük voltajlı şebekede sabit durum hataları ve geçici hatalarda iki önemli bozukluk (mevcut değişkenler) nedeniyle meydana gelir.
Kararlı durum hataları temel olarak birkaç döngü süren aşırı gerilim (şişme), harmonikler, RFI/EMI etkileri vb. unsurlardan oluşur.
Geçici hatalar, geçici aşırı gerilimler, yani yıldırım dalgalanmaları ve kaynak, kondansatör bankası anahtarlama vb. işlemlerden kaynaklanan anahtarlama dalgalanmalarından oluşur.
Yıldırım nedeniyle meydana gelen arızaların iki önemli nedeni
Doğrudan yıldırım çarpması. CNC makineleri bir yapı içine kurulur ve alt dağıtım panoları tarafından beslenir, oysa yıldırımın sık görüldüğü bölgelerde doğrudan yıldırım çarpmalarının yükünü yalnızca ana DB taşır. Diğer bir neden ise, genellikle fark edilmeyen endüktif yıldırım çarpmasıdır. Bu durumda, yıldırım akımı optik fiber kablolar hariç tüm kablo türleri tarafından taşınır.
SPD'leri tartışmadan önce, önce dalgalanmanın ne olduğunu ve CNC makinelerimizi nasıl etkileyeceğini anlayalım, böylece CNC makinelerinin korunması için uygun SPD'leri kurmak daha kolay olacaktır.
Basit bir ifadeyle, dalgalanma, kısa bir süre için (yıldırım sırasında 350 mikrosaniye ve anahtarlama sırasında 20 mikrosaniye) akım ve voltajda ani bir artışdır. Dalgalanmaların çeşitli kaynakları vardır.
Yapay geçici dalgalanmalar, voltaj düşüşleri, elektrik kesintileri, kondansatör anahtarlama, ağır hizmet ekipmanlarının sık sık açılıp kapatılması, kaynak, elektrostatik deşarj vb. nedenlerle meydana gelir. Doğa Ana iki tür dalgalanma oluşturur: son derece nadir görülen doğrudan yıldırım çarpmaları ve yaygın olarak görülen uzak yıldırımların neden olduğu dolaylı dalgalanmalar.
CNC Makinesinin Elektronik Aksamını Dalgalanmalardan Koruyun ve Eprom Bozulmasını Önleyin
Birçoğu, yanmış bir PCB görmedikçe sorunun yıldırım/anahtarlama dalgalanması etkilerinden kaynaklandığını kabul etmeyeceklerini düşünüyor. Normal tesis yaşamında karşılaştığımız daha yaygın sorun, EPROM'un (Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek) bozulmasıdır.
Bu, MMI (İnsan Makine Arayüzü) panelinde aniden ortaya çıkan gereksiz verilerden anlaşılabilir. Genel olarak, PLC veya DCS döngüsünü manuel moda almak, bozuk EPROM'u çıkarmak, UV siliciyle silmek, yeniden programlamak ve tekrar çalıştırmak yaygın bir uygulama değildir, çünkü bu uzun süren ve zaman alıcı bir işlemdir ve üretim kaybına neden olur. EPROM'un neden aniden bu şekilde bozulduğunu incelersek, bunun nedeninin dalgalanmalar olduğunu görürüz.
Çünkü programlama sırasında, belirli EPROM pinlerine normal çalışma voltajından daha yüksek bir voltaj uygulanır (böylece EPROM, normal çalışma modunda değil, programlama modunda olduğunu anlar).
Bir dalgalanma sırasında da aynı şey olur. IC'nin pinlerinde ani bir yüksek voltaj ortaya çıktığı için, programlama modunda olduğunu ve pinlerde ekstra yüksek voltaj ortaya çıktığı için 1'ler olduğunu düşünür.
Bu, EPROM koleksiyonunun nedenidir. Sonuç olarak, dalgalanmaların yoğunluğu, CNC makinesindeki programların arızalanmasından veya bozulmasından tek başına sorumludur. CNC makinelerinin SMD'leri ve elektronik ekipmanları, tolerans sınırının içinde kalan küçük voltaj artışlarına dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
Bu, voltaja dayanıklı ekipman olarak bilinir ve genellikle 230 V AC giriş güç kaynağı voltajına sahip PLC ve elektronik ekipmanlar için 1 dakika boyunca 1000 V AC RMS'dir. Bu büyüklükte bir dalgalanma meydana gelirse, ekipmana hiçbir şey olmaz. Bu seviyeler standart tolerans sınırından daha yüksektir; zamanla, ekipmanı kalıcı olarak bozacak kadar yüksektir.
Yaygın Mitler:
Genel olarak, bir dizi (diğer mevcut) koruma düzenlememiz olduğundan SPD'lerin gerekli olmadığını düşünüyoruz. harici yıldırım önleyici, MCB/MCCB, iyi topraklama, bağlama, ekranlama, izolasyon transformatörleri, UPS, kendinden güvenli bariyerler, izolatörler.
Ne yazık ki, tüm bu ekipmanların amaçları tamamen farklı nedenlere dayanmaktadır ve ekipmanı geçici dalgalanmalardan korumak değildir. Her birinin kapsamını analiz edelim.
- İyi topraklama ile harici yıldırımdan korunma binayı doğrudan yıldırım çarpmalarından korumak içindir.
- MCB (Minyatür devre kesici) veya MCCB (Kalıplı Kutulu Devre Kesici) güç frekansı arıza akımlarının akışından kaynaklanan kısa devrelerden ekipmanı korumak içindir. MCB veya MCCB milisaniye süresinde çalışır, bu da MCB veya MCCB dalgalanmaları algılamadan önce dalgalanmaların çoktan geçip ekipmana zarar vermiş olacağı anlamına gelir.
- Topraklama hem personel güvenliği hem de ekipman güvenliği içindir.
- Bağlanma toprak direncini azaltmak ve eşpotansiyelini korumaktır.
- Kalkanlama RFI/EMI etkilerinden ekipmanı korumak için yapılır.
- İzolasyon Transformatörü esas olarak ekipmanı birincil tarafta meydana gelen arızalardan korumak için kullanılır. Örneğin, birincil tarafta bir kısa devre olması durumunda, ikincil tarafa bağlı ekipmanlar bir izolasyon transformatörü aracılığıyla bağlanmışsa etkilenmez.
- UPS (Kesintisiz Güç Kaynağı) adından da anlaşılacağı gibi, şebeke elektriği kesildiğinde batarya üzerinden sürekli güç sağlamak veya dar bir aralıkta gücü düzenlemek için kullanılır.
- Kendinden güvenli bariyerler veya izolatörler tehlikeli tesis alanlarında (örneğin rafineriler, petrokimya tesisleri, gübre tesisleri vb.) elektrik enerjisini çok düşük seviyelere sınırlamak için kullanılır, böylece herhangi bir kısa devre durumunda bile mevcut güç kıvılcım veya yangın başlatmak için çok düşük olur.
Bu nedenle SPD'ler, CNC makinelerini geçici dalgalanmalara karşı koruyan tek cihazlardır. Şimdi, bir CNC makinesinin sorunsuz çalışması için SPD'nin doğru seçimi ve kurulumu hakkında konuşabiliriz.
Gelen CNC makinesi beslemesine bağlı olarak, yani nötrlü veya nötrsüz 3 fazlı, SPD'ler potansiyelsiz kontak, termal ayırıcı, taban elemanı ve faz ile nötr (3 fazlı nötr için 3 adet) ve nötr ile koruyucu toprak arasında bağlanacak takılabilir tutucular ile birlikte kurulmalıdır. Yerel veya alt dağıtım panosunda veya şube panelinde üç fazlı güç kaynağı (L-N), (N-E) için SPD'ler, güç kaynağı dalgalanmalarını önlemek için 275 V MCOV'lu L-N için l MOV'lara ve N-E için SPARK GAP'a sahip olmalıdır. Gereksinim sınıfı, IEC 61643-11'e göre Sınıf I + II'dir. Bu, ilk savunma seviyesidir.
MMI'nın 24V DC güç kaynağına veya DI/DO özellikli PLC'ye sahip olması için, ana dağıtım panosunda Sınıf I + II SPD'nin yanı sıra uygun SPD'lerin seçilmesi gerekir.
Aşağıda, aşırı gerilim korumasına ihtiyaç duyan makineleri listeliyoruz:
| Makine türleri | |
| Takım Tezgahları: | Metal KesmeMetal Şekillendirme |
| Plastik Makinaları: | Enjeksiyon kalıplama makineleriEkstrüzyon makineleriŞişirme kalıplama makineleriÖzel işleme makineleriTermostat kalıplama makineleriBoyut küçültme ekipmanı |
| Ağaç İşleme Makineleri: | Ağaç işleme makineleriLaminasyon makineleriKereste fabrikası makineleri |
| Malzeme Taşıma Makineleri: | Endüstriyel robotlarTransfer makineleriSıralama makineleri |
| Denetim/Test Makineleri: | Koordinat ölçüm makineleriÜretim süreci içi ölçüm makineleri |
| Paketleme Makineleri: | Karton çemberleme makineleriVaril dolum makineleriPaletleme makineleri |
CNC Aşırı Gerilim Koruması ve Güç Filtreleme
CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol) ekipmanları için aşırı gerilim koruması ve yıldırım koruması, bu karmaşık ve değerli makineleri geçici akımların ve aşırı gerilimlerin yıkıcı etkilerinden korumak açısından son derece önemlidir. Torna ve freze makinelerinden lazer sistemleri ve 3D yazıcılara kadar geniş bir yelpazeyi kapsayan CNC makineleri, modern üretim süreçlerinde çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu makineler, yıldırım çarpması, elektrik şebekesi dalgalanmaları veya ekipman anahtarlama gibi çeşitli kaynaklardan kaynaklanabilecek voltaj dalgalanmalarına, geçici dalgalanmalara ve elektrik dalgalanmalarına karşı hassastır.
CNC Makinelerini Aşırı Gerilimden Korumanın Önemi
Aşırı gerilim koruması uygulamak, CNC makinelerini voltaj anormalliklerinden koruyarak, arıza süresine, malzeme kaybına ve ardından mali kayıplara yol açabilecek potansiyel olarak felaket niteliğindeki hasarları önler. Aşırı gerilim olayı, işlemleri kesintiye uğratabilir, bu makinelerin doğruluğunu ve hassasiyetini bozabilir, arızalara ve kilitlenmelere neden olabilir ve hatta geri dönüşü olmayan hasarlara yol açarak pahalı onarımlar veya değiştirmeler gerektirebilir.
VFD için Aşırı Gerilim Koruması
Aşırı gerilim koruma cihazları VFD'yi genellikle yıldırım çarpmaları nedeniyle oluşan voltaj geçici dalgalanmaları, ani voltaj yükselmeleri ve güç dalgalanmalarından korumak için kullanılabilir.
Değişken Frekans Sürücüsü (VFD)
Değişken Frekans Sürücüsü (VFD), Değişken Hız Sürücüsü (VSD) olarak da bilinir ve elektrikli ekipmanlardaki hareketli parçaların ana bileşenidir.
Bu cihaz, aksi takdirde her zaman sabit bir hızda çalışacak olan hemen hemen tüm elektrik motorlarının hızının kontrol edilmesini sağlar. Bu, elektrik motorlarına giden çıkış frekansını ayarlayarak gerçekleştirilir.
VFD'ler çok sayıda uygulamada kullanılır: Pompa panelleri, HVAC kompresörleri, konveyörler, CNC makineleri, üfleyiciler, takım tezgahı hızı vb. Bu nedenle, Su Atık Arıtma, Petrol ve Gaz ve Endüstriyel Makine gibi birçok sektörde kullanılırlar.
Frekans dönüştürücüler için aşırı gerilim koruması
Bir frekans dönüştürücü tipik olarak bir doğrultucu, DC bağlantısı, invertör ve kontrol elektroniğinden oluşur (Şekil 1).
Şekil 1 – Frekans dönüştürücünün temel prensibi
İnvertör girişinde, tek fazlı AC gerilim veya üç fazlı hat-hat AC gerilim, titreşimli DC gerilime dönüştürülür ve enerji depolama sistemi (tampon) görevi de gören DC bağlantısına beslenir.
DC bağlantısındaki kondansatörler ve şebeke filtresindeki topraklanmış L-C bölümleri, yukarı akım artık akım koruma cihazlarında (RCD'ler) sorunlara neden olabilir. Bu sorunlar genellikle yanlış bir şekilde aşırı gerilim önleyicilerle ilişkilendirilir. Ancak, bu sorunlar, hassas RCD'leri tetikleyecek kadar yüksek olan frekans dönüştürücünün kısa süreli arıza akımlarından kaynaklanır. Bu, 3 kA (8/20 µs) ve daha yüksek deşarj kapasitesine sahip, tetikleme akımı I∆n = 30 mA.
İnvertör, kontrol elektroniği aracılığıyla darbeli çıkış voltajı sağlar. Darbe genişlik modülasyonu için kontrol elektroniğinin darbe frekansı ne kadar yüksekse, çıkış voltajı sinüzoidal eğriye o kadar benzer olur. Ancak, her darbede temel dalga üzerine bindirilen bir voltaj tepe noktası oluşur. Bu voltaj tepe noktası, 1200 V'un üzerinde değerlere ulaşır (frekans dönüştürücüye bağlı olarak). Sinüzoidal eğrinin simülasyonu ne kadar iyi olursa, motorun çalışma ve kontrol performansı da o kadar iyi olur. Ancak bu, frekans dönüştürücünün çıkışında voltaj tepe noktalarının daha sık meydana geldiği anlamına gelir.
Frekans dönüştürücünüz için doğru aşırı gerilim önleyiciyi seçmek için, aşırı gerilim koruma cihazının bağlanabileceği maksimum izin verilen çalışma gerilimini belirten maksimum sürekli çalışma gerilimi Uc dikkate alınmalıdır. Frekans dönüştürücülerin çalışması sırasında meydana gelen gerilim pikleri nedeniyle, “normal” çalışma koşullarında ve ilgili gerilim piklerinde aşırı gerilim önleyicinin ısınmasından kaynaklanan “yapay yaşlanma”yı önlemek için yüksek Uc değerine sahip önleyiciler kullanılmalıdır.
Aşırı gerilim önleyicilerin ısınması, hizmet ömrünün kısalmasına ve aşırı gerilim önleyicinin koruması gereken tesisattan ayrılmasına neden olabilir.
Şekil 2 – Motor besleme kablosunun EMC uyumlu ekran bağlantısı
Frekans dönüştürücünün çıkışındaki yüksek darbe frekansı, alan bazlı parazite neden olur. Diğer sistemlerin parazitlenmesini önlemek için motor besleme kablosu ekranlanmalıdır. Motor besleme kablosunun ekranı, her iki uçta, yani frekans dönüştürücüde ve motorda topraklanmalıdır.
Bu amaçla, EMC gerekliliklerini yerine getirmek için, tercihen sabit kuvvetli yaylar (Şekil 2) kullanılarak kalkanla geniş bir temas alanı sağlanmalıdır. Sıkı geçmeli topraklama sistemleri, yani frekans dönüştürücünün topraklama sisteminin tahrik motorunun topraklama sistemine bağlanması, tesisatın farklı parçaları arasındaki potansiyel farklarını azaltır ve böylece dengeleme akımlarının kalkan üzerinden akmasını önler.
Bina otomasyonuna bir frekans dönüştürücü entegre edilirken, tüm değerlendirme ve iletişim arayüzleri, aşırı gerilim kaynaklı sistem arızalarını önlemek için aşırı gerilim koruma cihazları ile korunmalıdır. Şekil 3, 4 – 20 mA kontrolör arayüzünün bir örneğini göstermektedir.
Şekil 3 – LPZ 0'da sürücülerle frekans dönüştürücüA ve LPZ 1
CNC Freze Tezgahları için Önerilen SPD
Genel olarak aşırı gerilim koruması
Aşırı gerilimler uzun süreli, geçici veya sadece kısa süreli geçici (dalgalanma) olabilir. Dalgalanma veya ani yükseliş, nominal gerilimin 110%'sinden çok daha fazla olan kısa süreli yüksek gerilimdir. Geçici aşırı gerilim, atmosferik bir kökene (yıldırım çarpması) veya şebekede bir anahtarlama geçici durumuna sahip olabilir. Geçici aşırı gerilimlere karşı popüler ve etkili bir koruma, aşırı gerilim önleyicilerin kullanılmasıdır.
Bu cihazlar, uygulanan voltajın bir fonksiyonu olarak oldukça doğrusal olmayan empedansa sahiptir. Normal çalışma koşullarında (eşik voltajının altında), aşırı gerilim önleyiciler çok yüksek empedansa sahiptir ve önleyici üzerinden sadece ihmal edilebilir düzeyde kaçak akım akar. Voltaj eşiği aştığında empedans önemli ölçüde düşer ve aşırı gerilim önleyici aşırı gerilim akımı için bir yol oluşturur. Aşırı gerilim önleyiciler genellikle faz-toprak, fazlar arası veya her ikisinin kombinasyonu olarak uygulanır.
Şekil 4 – Faz-toprağa ve faz-faza monte edilmiş aşırı gerilim önleyiciler.webp
Yazımı hem "surge arrester" hem de "surge arrestor" olabilir. Diğer bir adı ise "surge protection device" (SPD)dır.
Aşırı gerilim önleyiciler, VFD beslemeli motorların korunması için uygun mudur?
Aşırı gerilimden koruyucular, elektrikli ekipmanları aşırı gerilimden korumak için yaygın olarak kullanılır. Aynı zamanda, birçok voltaj kaynağı invertörü, makine yalıtımını zorlayan sinüzoidal olmayan voltajlar üretir. Bu nedenle, aşırı gerilimden koruyucuların, değişken frekanslı sürücülerden beslenen motorları korumak için uygun araçlar olup olmadığı sorusu akla gelebilir.
Kısa cevap ‘Hayır’dır. Gerilim kaynağı invertörlü çoğu tahrik sistemi, aşırı gerilim önleyicilerden fayda sağlamaz. Aksine, aşırı gerilim önleyicilerin kurulması muhtemelen bir
Şekil 5 – Aşırı gerilim önleyiciler, VFD beslemeli motorların korunması için uygun mu?
Dalgalanma Koruma Cihazları (SPD'ler) ile Değişken Frekanslı Sürücüleri Koruma
Gelişmiş ve son derece hassas mikroişlemci tabanlı elektronik cihazlar ve veri iletişim ağları, günümüzün hızlı tempolu iş dünyasının her sektöründe entegre edilmiştir. Bu kritik öneme sahip sistemleri dalgalanma, ani voltaj yükselmeleri ve geçici akımların zararlarından korumak, bu sistemlerin ekipman hasarından, hizmet kesintisinden ve maliyetli arıza sürelerinden korunmasını sağlar. Bu SPD'leri doğru şekilde kurmak, onları satın almaya karar vermek kadar önemli olabilir.
Genel olarak, doğru şekilde kurulmuş aşırı gerilim koruma cihazları, rastgele, yüksek enerjili, kısa süreli elektrik gücü anormalliklerinin şiddetini azaltır. Bu olaylar genellikle atmosferik olaylar (yıldırım çarpması gibi), şebeke anahtarlama, endüktif yükler ve dahili olarak üretilen aşırı gerilimler tarafından neden olur.
Sürücülerin Korunması
Motorları kontrol etmek için çeşitli türde sürücüler kullanılması yaygın bir uygulamadır. Sürücünün amacı, kontrol edilen motorun verimliliğini artırmak veya hızını yönetmektir. Çeşitli süreçler ve kontrol mekanizmaları aracılığıyla, sürücü genellikle sinüs dalgasını yeniden şekillendirerek motora daha yüksek verimlilik sağlayan bir sinyal verir veya sinyalin frekansını değiştirerek motorun hızını kontrol eder.
Sürücünün çalışması nedeniyle, elektrik ortamının güç kalitesi bozulabilir. Yani, sürücüler sistemde voltaj dalgalanmaları ve harmonikler oluşturabilir.
Harmoniklerin dalgalanma koruma cihazı üzerindeki etkilerini göz önünde bulundurarak, voltaj dalgalanmaları nedeniyle meydana gelebilecek hasarı azaltmak için bir sürücü sistemine dalgalanma koruma cihazları (SPD'ler) uygulamak.
Tahrik sistemine SPD'lerin uygulanması
SPD'lerin bir sürücü sistemine uygulanmasının açıklanmasına yardımcı olmak için lütfen Şekil'e bakın. Bu şekil tipik bir sürücü düzenini göstermektedir. Gelen güç genellikle delta konfigürasyonundadır (3 faz ve toprak).
Gelen voltaj genellikle 480 V'tur, ancak başka voltajlar da kullanılabilir. Gelen güç genellikle kontrol devresine güç sağlayan daha düşük bir voltaja (tipik olarak 120 Vac) düşürülür. Kontrol devresi hassas elektronik parçalar içerir. Güç sürücü tarafından işlendikten sonra çıkış motora beslenir.
Belirtildiği gibi, tipik tahrik sistemini korumak için beş fırsat vardır; her biri daire içine alınmış bir numara ile işaretlenmiştir ve aşağıda açıklanmıştır.
- Sürücü Girişi
Sürücü girişini korumak, sürücü sistemini korumak için çok önemli bir adımdır. Bu bölgenin korunması, elektrik sisteminde yukarı akım kaynaklarından yayılan olaylar, yıldırım ve şebeke tarafından oluşturulan anahtarlama dalgalanmaları gibi dış olaylar ve aynı sistemdeki birden fazla sürücünün etkileşimi nedeniyle oluşan dalgalanma hasarlarını önler.
Bu konumda, paralel bağlı, voltaja duyarlı devre cihazı uygundur – frekans duyarlı devre içermeyen bir cihaz. Frekans duyarlı devreler bu konum için önerilmez, çünkü bu konum genellikle halka dalga geçici akımlarına kıyasla darbe geçici akımlarına daha duyarlıdır.
- İnvertör Girişi
İnvertör girişi, sürücünün en hassas ve kritik bölgelerinden biridir. Bu bölgede dikkatli olunmalı ve uygun bir inceleme yapılmalıdır. Bu sürücü içinde harmonik akımları azaltmak için ek kondansatörlerin takılmadığını doğruladıysanız, paralel bağlı, frekansa duyarlı bir devre cihazı takabilirsiniz.
Ek kondansatörler takılıysa, bu konumda paralel bağlanmış, gerilime duyarlı bir devre cihazı uygundur – frekans duyarlı devre içermeyen bir cihaz. Frekans duyarlı devreler, ek kondansatörlerin takılmasını gerektiren yüksek harmonik içeriği nedeniyle bu konum için önerilmez. Bu konuma frekans duyarlı devre cihazlarının takılması SPD'nin arızalanmasına neden olacaktır.
- Kontrol Devresi
Kontrol devresi, sürücü tarafından oluşturulan ortam veya harici kaynaklardan gelen dalgalanmalar nedeniyle zarar görebilecek hassas elektronik parçalar içerir. Bu konumda koruma sağlanması çok önemlidir.
Bir düşürme transformatörü bu devreyi izole ettiğinden ve hassas elektronik cihazları beslediğinden, bu konum için frekans duyarlı devreye sahip seri bağlı SPD kullanılması önerilir.
- Sürücü çıkışı
Sürücü ile motor arasındaki bağlantı uzunluğu 50 ft (15 m) 'den uzunsa veya bağlantı dış duvardan veya dış mekandan geçiyorsa, doğrudan sürücü çıkışının korunması önerilir.
Motora bağlantı uzunluğu fazla olduğunda, doğrudan çıkışta koruma sağlanmasının bir nedeni, sürücünün çıkışından gelen sinyalin (genellikle daha yüksek frekanslı) motora ulaştığında ve ardından sürücü ile motor arasında ileri geri yansıtıldığında ortaya çıkabilecek yansıma dalgalarıdır. Bu eylem, “gerilim yığılması”na neden olabilir; yansıtılan gerilim, nominal gerilime ve diğer yansıma dalgalarına eklenir. SPD, yansıma dalgalarının gerilim tepe noktalarını azaltmaya yardımcı olur.
Uzun uzunluklar ve dış duvarlar veya kapılar boyunca yönlendirilenler yansıtılmış dalgalara neden olabilir. Yansıtılmış dalgalar, çıkış sürücüsünden gelen sinyal (genellikle daha yüksek frekans) ana sürücüye ulaştığında ve sürücü ile motor arasında ileri geri yansıtıldığında oluşur. Bu eylem “gerilim yığılması” oluşturur. Yansıtılan gerilim, nominal gerilime ve diğer yansıtılmış dalgalara eklenir. SPD, yansıtılmış dalgaların gerilim tepe noktalarını azaltmaya yardımcı olacaktır.
Daha da önemlisi, sürücü ile motor arasındaki bağlantı, çevreye maruz kalan bir yol boyunca veya binanın çelik yapısına yakın bir şekilde dış mekana uzanıyorsa, bu konumda koruma, doğrudan yıldırım veya yakındaki yıldırım nedeniyle oluşan indüklenmiş voltaj dalgalanmalarının etkilerini azaltmak için çok önemlidir. Bu dalgalanmalar, motor girişinde koruma sağlanmış olsa bile sürücüye zarar verebilir.
Bu konumda, paralel bağlı, voltaja duyarlı devre cihazı uygundur – frekans duyarlı devre içermeyen bir cihaz. Sürücünün normal çalışması nedeniyle sinyalin yüksek harmonik içeriği nedeniyle, bu konum için frekans duyarlı devre önerilmez. Bu konuma frekans duyarlı devre cihazlarının takılması SPD'nin arızalanmasına neden olacaktır. Bu konumda voltaja duyarlı devre cihazı kullanılması bu olasılığı ortadan kaldıracaktır.
- Motor Girişi
Motor girişini korumak, tahrik sistemini korumak için önemli bir adımdır. Bu noktada koruma sağlamak, tahrik çıkışından motor girişine yayılan olaylar nedeniyle oluşan dalgalanma hasarını önler. Bu noktayı korumak, SPD'nin dalgalanmalar nedeniyle motorun sargılarına ve yataklarına zarar gelmesini önlemesine yardımcı olarak motorun ömrünü uzatır.
Ayrıca, sürücü ile motor arasındaki bağlantı, çevreye maruz kalan bir yol boyunca veya binanın çelik yapısına yakın bir şekilde dışarıya uzanıyorsa, bu konumda koruma, doğrudan yıldırımın veya yakındaki yıldırım nedeniyle indüklenen voltaj dalgalanmalarının etkilerini azaltmak için önemlidir. Bu dalgalanmalar, sürücü çıkışında koruma sağlanmış olsa bile motora zarar verebilir.
Bu konumda, frekans duyarlı devre içermeyen, paralel bağlanmış voltaj duyarlı devre cihazı uygundur. Sürücünün normal çalışması nedeniyle sinyalin yüksek harmonik içeriği nedeniyle bu konum için frekans duyarlı devre önerilmez. Bu konuma frekans duyarlı devre cihazlarının takılması SPD'nin arızalanmasına neden olacaktır. Bu konumda voltaj duyarlı devre cihazı kullanılması bu olasılığı ortadan kaldıracaktır.
Değişken Frekanslı Sürücülerde (VFD'ler) Aşırı Gerilim ve Dalgalanma Koruması
Diğer elektrik sistemleri gibi, VFD sistemleri de dalgalanmalara ve aşırı gerilim geçici akımlarına karşı korunmalıdır. Bu dalgalanmalar şebeke tarafından kaynaklanabilir veya sürücü tarafından üretilebilir.
Genellikle, güç sisteminden gelen dalgalanmalar daha seyrek görülür ve daha yüksek enerji ve genliğe sahiptir. Bu dalgalanmalar yıldırım dalgalanmaları veya güç sisteminden kaynaklanan anahtarlama dalgalanmaları olabilir.
Bu dalgalanmalara ek olarak, dönüştürücü/invertörün çalışması da hassas elektronik devrelere zarar verebilecek aşırı gerilimler oluşturabilir. Bir sürücü sisteminin etkili bir dalgalanma koruması, motorun yanı sıra güç elektroniği anahtarlarını ve kontrol devresini de korumalıdır.
Tipik bir tahrik sisteminde, Şekil 6'da gösterildiği gibi, aşırı gerilim koruma cihazlarının yerleştirileceği beş nokta vardır.
Şekil 6 – Bu konumlarda kullanılan SPD'ler koruyucu cihazlar kullanabilir.
Bu konumlarda kullanılan SPD'ler, farklı teknolojilere sahip koruyucu cihazlar kullanabilir. Ticari ürünlerde, bazı SPD'ler, düşük güç kalitesi veya yüksek harmonik bozulmaya karşı koruma sağlamak için filtreler gibi diğer ürünlerle entegre edilebilir.
Tüm Uygulamalar
| Kam Karışımlı Gelişmiş Rastgele Döner Bıçak | Hava Kompresörü |
| Blister ambalaj Thermoformer | Kartonlayıcı |
| Santrifüj | Konveyör |
| Vinç/Kaldırma | Dinamometre |
| Asansörler ve Yürüyen Merdivenler | Ekstrüzyon |
| Fanlar/Üfleyiciler | Uzunluğa Göre Besleme |
| Genel Makine | HVAC |
| Sulama | Etiketleyici |
| Çamaşırhane | Doğrusal Uçan Makas |
| Takım Tezgahı | Mikser |
| Ambalajlama | Paletleyici |
| Hassas Taşlama | Pompa |
| Zımba Presi | Döner Bıçak |
| Döner Yerleştirici | Vidalı Besleyici |
| Döner Tablo İndeksleyici | Senkron Kayışı |
| Tekstil | Sarma |
