Neden güç kontrol ünitelerine gerek var?

GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİ...

Neden güç kontrol ünitelerine gerek var?


ST. Otomasyon Dergisi`ne ücretsiz abone olmak için -tıklayın- 


E.Yüksel Erdoğan / Elk. Mühendisi / Genel Müdür Yardımcısı / ARTronic

ISITMA VE ERİTME, SICAKLIK KONTROL UYGULAMALARI İÇİN TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİNİN KULLANIMI:

Tristörlü güç kontrol üniteleri ile elektrik enerjisinin kontrol edilmesi ve hassas regüle edilmesi mümkündür. Bu şekilde enerji izlenebilecek, yıpranmayan-dayanıklı ve yüksek verimli olarak kullanıcıya sunulacaktır.
Tristörlü güç kontrol sistemleri ile endüstriyel tip fırın, cam üretimi, plastik ekstruder ve pres, kimya sanayi, otomotiv boya, IR baskı makinaları, ambalaj sanayi, çelik boru üretimi, çimento sanayi, gıda üretimi, pet şişe üretimi uygulamalarında yaşanılan karışıklığa da son verilebilir.

Birçok kontaktör, röle ve kablo bağlantılarının kullanıldığı karışık, bakımı zor olan, belirli bir süre sonunda kontak takımlarının ya da kontaktörlerin tamamen değiştirilmesinin gerektirdiği uygulamalar yerine tristörlü güç kontrol uygulamaları ile gerilim, akım değeri yükselme hızları ve güç kontrolü sadece parmaklarınızın ucunda olacaktır.

Klasik kontaktörlü sistemleri kumanda etmek için kullanılan otomasyon uygulamaları yerine potansiyometre veya otomasyona tam uyumlu olarak 0-10 V, 0-4~20 mA, Modbus, Profibus gibi kontrol seçeneklerini sunar. AEG Thyro Serisi Tristörlü Güç Kontrol Üniteleri pano içi yerleşim ve uygulama açısından kompakt olmaları nedeni ile çok daha az yer kaplarlar, hem daha fonksiyoneldir, hem toplam yatırım maliyeti açısından daha ekonomik ve hem de 16 amperden 2900 ampere kadar 220-380-500-690 VAC çalışma gerilimi seçenekleri ile çok geniş bir yelpazede kullanıcıya sunulmaktadır.

TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİNE NE TÜR YÜKLER BAÐLANABİLİR?

• Omik (Rezistif) yükler – Örneğin elektrikli ısıtıcılar
• Geniş sıcak/soğuk direnç oranına sahip rezistif yükler
• Transformatör yükleri (Transformatör ile beslenen rezistif yükler)

TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİ HANGİ TÜRDE VE AKIM / GÜÇ DEÐERLERİNDEDİR?

• Tek fazlı yükler için 1 faz girişli güç kontrol üniteleri
• İki fazlı yükler için 2 faz girişli güç kontrol üniteleri (3 fazlı uygulamalar için ekonomi devresi olarak anılır)
• Üç fazlı yükler için 3 faz girişli güç kontrol üniteleri
• Akım değeri olarak 16 amperden 2900 ampere kadar
• Gerilim değeri 220 V ile 690 VAC aralığında
• Güç olarak ise 3.5 kilowatt’tan 2.8 Megawatt’a kadar çıkabilmektedir.

TRİSTÖR ANAHTAR İLE TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTESİ ARASINDAKİ FARK NEDİR?

Tristör Anahtar
Kontrol sinyaline bağlı olarak yük devreye girer ya da çıkar. Herhangi bir ara değerde kontrol söz konusu değildir. Herhangi bir ısı kontrol cihazı kullanılıyor ise tristör anahtar iki konumlu bir anahtar olarak kullanılabilir.
Tristörlü Güç Kontrol Ünitesi
Kontrol sinyaline göre belirli bir oranla yük değişken bir enerji ile beslenir. Kontrol prensibine bağlı olarak Gerilim, Gerilimin Karesi, Akım, Akımın Karesi veya Güç kontrolü yapılabilir.

HANGİ KONTROL PRENSİPLERİ MEVCUTTUR?

• U-Kontrolü
• U²- Kontrolü
• I- Kontrolü
• I²- Kontrolü
• P- Kontrolü

FARKLI KONTROL PRENSİPLERİ NEDEN KULLANILIR?

Farklı kontrol prensipleri uygulamaya bağlı olarak yükün davranışına en uygun kontrol prensibini seçmeye yarar.

HANGİ ÇALIŞMA MODLARI MEVCUTTUR?

• VAR = Faz Açısı Kontrolü (set değerine bağlı olarak her yarım dalganın tamamı veya bir bölümü yüke aktarılır).
• TAKT = Tam Çevrim Çalışma Modu TAKT periyodu boyunca yük sadece 1 kez ON/OFF olur)
• QTM = Hızlı TAKT Modu; TAKT modunun hızlandırılmış bir tipidir ve özellikle infrared (kızılötesi) ısıtıcılar için kullanılır.
• SSSD = Yumuşak Kalkış-Yumuşak Duruş (Soft-Start-Soft-Down), (TAKT modu gibidir, bununla birlikte faz açısı kontrolü de kullanılarak kalkış ve duruşlarda yumuşaklık sağlanır).
• MOSI = TAKT veya VAR’ın bir alt modelidir. Isıya bağlı omajı değişen yük dirençlerinin ön ısıtma sürecindeki tepe akımının sınırlanmasını sağlar

FARKLI ÇALIŞMA MODLARI NEDEN KULLANILIR?

Farklı çalışma modları uygulamaya bağlı olarak sistemin yük davranışına en uygun çalışma şeklini seçmeye yarar.

GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİNDEN NE TÜR BİLGİLER İZLENEBİLİR?

• Ünitenin durumu izlenebilir
• Yük miktarı analog bir sinyal ile izlenebilir (düşük yüklerde dahi izleme sağlıklı olarak yapılır)
• Şebeke gerilimi analog bir siyal olarak izlenebilir
• Hata durumunda röle kontak bilgisi alınabilir

GÜÇ KONTROL ÜNİTESİ İLE SICAKLIK KONTROL ÇEVRİMİ NEDİR?

Sıcaklık kontrol cihazının çıkışı güç kontrol ünitesinin set değeri olarak kullanılır. Güç kontrol ünitesi bu set değere göre çıkışını ayarlar. Bu da kaskad olarak yapılan U-, U²-, I-, I²- veya P-kontrolünün getirdiği avantaj ile dinamik yüklerin dengelenmesine veya çok hızlı çıkış gerilimi değişimlerine izin verir.

HANGİ TÜR SICAKLIK KONTROL CİHAZI AEG THYRO TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİ İLE KULLANILABİLİR?

AEG Thyro Tristörlü Güç Kontrol Üniteleri ile hemen hemen her tür sıcaklık kontrol cihazı kullanılabilir.

TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTESİNİN ŞEBEKEYE ETKİSİ OLUR MU? NASIL İYİLEŞTİRİLİR?

Şebekeye bağlanan her yükte olduğu gibi Tristörlü Güç Kontrol Üniteleri de kendisine bağlı olan yük ile şebekeye karşı etki oluşturur. Bu etkilerin farklı ölçülerde de olsa genel olarak aşağıdaki şekilde azaltılması veya iyileştirilmesi mümkündür:
• Uygun çalışma modunun seçilmesi ile
• Şebekeye bağlanan yükün optimizasyonu (patentli ASM çözümü ile, SYT-9 çözümü ile)
• Toplam uygulamanın anahtarlama şeklinin değiştirilmesi ile

HANGİ SENKRONİZASYON ÇÖZÜMLERİ MEVCUTTUR?

Senkronizasyon çözümü çok sayıda güç kontrol ünitesinin kullanılması durumları için geçerlidir. Bu şekilde şebeke yüklemesi minimuma indirgenir, yatırım ve işletme maliyetleri düşürülür. Tüm güç kontrol ünitelerinin şebeke etkileri minimuma indirgenmiş olur.

HANGİ HABERLEŞME PROTOKOLLERİ MEVCUTTUR?

Güç kontrol ünitelerinin tipine bağlı olarak, Profibus-DP ve ModBus mevcuttur.

UYGUN TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTESİ NASIL SEÇİLİR?

• Bağlanacak olan yükün miktarı ve kullanılacak gerilimin bilinmesi genel olarak güç kontrol ünitesi modelinin seçilmesine yeterlidir.
• Yükün tipi (rezistif yük, transformatör yükü) ile birlikte istenilen dinamik regülasyon değeri ve büyüklüğü seriyi ve kontrol edilecek faz sayısını belirler.
• Yüklerin ve uygulamanın TAKT modunda çalıştırılması durumunda, tristörlü güç kontrol ünitesi 2 fazlı olarak kullanılarak daha küçük, hafif ve ekonomik olarak 3 fazlı olan yerine kullanılabilir.
AEG Thyro Güç Kontrol Ünitelerinin ayrıca dinamik kompanzasyon amaçlı olarak kondansatörleri devreye sokmak ve çıkarmak amaçlı Thyro C modeli de mevcuttur. Yeni enerji yasası gereğince işletmelerin ve kuruluşların enerji girişinde yaptıkları ya da yapacakları kompanzasyon ünitelerinde güç faktörü değeri ve düzeltme hızının değerleri daha da aşağıya indirgenmiştir.

Buna göre yapılması gereken kompanzasyon dinamik bir şekil almalıdır.
Klasik kontaktörlü yapılara göre aşağıdaki avantajları sunar:

• Sonsuz sayıda anahtarlama için çok yüksek ömür beklentisi,
• Kondansatörlerin düzgün ve yumuşak bir şekilde anahtarlanması,
• Kısa anahtarlama gecikmesi,   
• Gerçek zamanlı güç faktörü realizasyonu sağlayan cihazlar için uygun,
• AC veya DC kontrol
• Kullanıma hazır, küçük boyutlu, soğutucusu, güç modülü ve kontrol kısmından oluşan, 2 modüllü yapı,
• Harici besleme kaynağına gereksinim olmadan çalışma
• Kontak yapışması gibi sebeplerden servis ihtiyacı olmadan çalışma,
• Gürültüsüz
• Basit montaj ve uygulama şekli

ÇALIŞMA YERLERİ VE ARALIÐI
Thyro C tristörlü güç modülü aşağıdaki cihazlarla birlikte kullanılabilir:
• Programlanabilir Lojik Kontrolörler (PLC)
• Güç Faktörü Kontrolörleri (Düzenleyicileri)
• Bilgisayar Sistemleri

Özellikle hızlı ve kontak yapışması olmadan kullanım için tipik uygulamalar;
• Vinçler
• Asansörler/Taşıyıcı
• Kaynak makinaları gibi yerlerdir.

ÇALIŞMA ŞEKİLLERİ
Thyro-C filtre reaktörü kullanarak veya kullanmadan kondansatörlerin anahtarlanmasına izin verir. Thyro C modüllerinin ve kondansatör kontaktörlerinin aynı anda çalışması ancak filtre reaktörü kullanarak gerçekleşebilir. Bu kontaktörle devreye alınan kondansatörün yüksek başlangıç akımı nedeniyle gereklidir. Eğer güç faktörü düzeltme ünitesi önceden alınmış ve uygulama yapılmış ise lütfen bizimle temasa geçiniz.

ÇALIŞMA PRENSİBİ
Cihaz R ve T fazlarını anahtarlayan 2 adet tristör modülü içerir. S fazı anahtarlanmaz. Alternatif olarak tristör modülü tek faz uygulaması için de kullanılabilir.
Kontrol sinyali verilerek ‘ON’ konumuna getirilen Thyro-C, her faz için tristörleri, akımın bir sonraki sıfır geçişinde ayrı ayrı sürer. Tristörlerin kapatılması da aynı şekilde akım sıfır geçişinde yapılır. Bu şekilde geçici rejime ait bozucu etkiler ve buna bağlı yan etkiler önlenmiş olur. Kapatma periyodu içinde kondansatörler şebeke tepe gerilimi ile hala dolu durumdadır ve her an yeniden ateşlenerek ON durumuna geçebilir.

KONTROL SİNYALİ
Thyro C galvanik olarak bağımsız kontrol girişlerine sahiptir (X1). Cihazın ön paneli üzerinde kontrol sinyalinin aktif olduğunu da gösteren ‘ON’ LED’i mevcuttur.
ARTronic teknik eğitim seminerleri ile kullanıcıların bilinçlenmesini ve doğru seçim yapılmasını sağlamaya çalışmaktadır.


Tüm otomasyon haberleri için -tıklayın-

Son dakika haberleri için -tıklayın-

Güncelleme Tarihi: 14 Temmuz 2010, 13:00
YORUM EKLE
Dergiler
Partnerler