Turkish 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Hebrew 
Hindi 
Endüstriyel üretim tesislerinde, AC motorların (özellikle asenkron motorların) ampermetre ibresi, çalıştırma sırasında genellikle keskin bir şekilde saparak, nominal akımı çok aşan bir "ani akım" gösterir. Bazı küçük ve orta ölçekli motorların çalıştırma akımı, nominal değerin 5-7 katına ulaşabilirken, büyük yüksek voltajlı motorlarda bu değer daha da yüksektir. Bu durum, ekipman işletme ve bakım personelini rahatsız etmekle kalmaz, aynı zamanda potansiyel güvenlik tehlikelerini de gizler. Bu soruyu yanıtlamak için, AC motorların çalışma prensibinden yola çıkarak, gerçek çalışma koşullarıyla birlikte zararları ve karşı önlemleri analiz etmemiz gerekir.
1. Aşırı Başlangıç Akımının Temel Nedenleri
AC asenkron motorların başlangıç karakteristikleri, “dönen manyetik alan” ve “kayma oranı” ile yakından ilişkilidir. Motor hareketsiz haldeyken, rotor hızı 0'dır ve kayma oranı s=1'dir (kayma oranı s=(senkron hız – rotor hızı)/senkron hız). Bu sırada, rotor iletkeninin dönen manyetik alanı kesme hızı maksimum değere ulaşır ve buna bağlı olarak rotor tarafından indüklenen elektromotor kuvvet ve indüklenen akım da maksimuma ulaşır. Elektromanyetik indüksiyon prensibine göre, rotor akımı tarafından üretilen manyetik alan, stator manyetik alanı ile etkileşime girer. Manyetik alan dengesini korumak için, stator otomatik olarak akımı artırarak rotor manyetik alanının etkisini dengeler ve bu da stator başlangıç akımında keskin bir artışa yol açar.
Devre açısından bakıldığında, motorun çalıştırma anındaki son derece düşük eşdeğer empedansı bir diğer önemli faktördür. Statik durumda, motorun stator sargısı "direnç + kaçak reaktans" seri devresi olarak düşünülebilir. Bu sırada, rotor dönmediği için sargının endüktif reaktansı minimum değerdedir ve direncin kendisi küçüktür. Ohm yasasına göre (I=U/Z), nominal gerilim altında, empedans Z'nin azalması doğrudan akım I'de önemli bir artışa yol açar. Ayrıca, kafes tipi asenkron motorların rotor çubukları dökme alüminyum veya bakır çubuk yapısından yapılmıştır ve çalıştırma anında rotor devresi direnci küçüktür, bu da akım yükseltme etkisini daha da artırır.
2. Yüksek Başlangıç Akımının Başlıca Zararları
Aşırı başlangıç akımı, elektrik şebekesi, motorun kendisi ve ilgili ekipmanlar üzerinde olumsuz etkilere sahip olacaktır. Elektrik şebekesi için, kısa süreli yüksek akım dalgalanması, şebeke voltajının anlık olarak düşmesine neden olur; bu da aynı elektrik şebekesindeki diğer ekipmanların (örneğin hassas ölçüm cihazları, PLC kontrol sistemleri) anormal çalışmasına ve hatta devre kesici arızasına ve elektrik kesintisine yol açabilir. Motor için ise, aşırı akım, stator sargısının çok büyük bir elektrik kuvvetine maruz kalmasına neden olur. Uzun süre boyunca sık sık çalıştırma, sargı yalıtım tabakasının eskimesine ve hasar görmesine, sargılar arası kısa devreye neden olabilir. Aynı zamanda, akım tarafından üretilen Joule ısısı, sargı sıcaklığının hızla yükselmesine ve motorun kullanım ömrünün kısalmasına neden olur.
Endüstriyel üretimde, başlangıçtaki ani akım artışı mekanik sistemin stabilitesini de etkileyebilir. Yüksek akıma karşılık gelen başlangıç torkundaki dalgalanma, motor ile yük (örneğin fanlar, su pompaları, konveyörler) arasındaki bağlantı parçasının darbe yüküne maruz kalmasına neden olarak gevşek bağlantılar ve dişli aşınması gibi mekanik arızalara ve ekipman bakım maliyetlerinin artmasına yol açar. Yanıcı ve patlayıcı ortamlarda (örneğin kimya endüstrisi, kömür madenleri), başlangıç akımı elektrik kıvılcımlarına neden olarak güvenlik tehlikesi oluşturabilir.
3. Endüstriyel Senaryolarda Etkin Bastırma Stratejileri
Farklı güç seviyelerine ve çalışma koşulları gereksinimlerine göre, endüstride yaygın olarak kullanılan bastırma yöntemleri iki kategoriye ayrılabilir: "gerilim düşürücü başlatma" ve "yumuşak başlatma". Küçük ve orta ölçekli asenkron motorlar (genellikle 55kW'ın altında) için gerilim düşürücü başlatma ekonomik ve pratik bir seçenektir. Temel fikir, başlatma sırasında stator gerilimini düşürerek başlatma akımını azaltmaktır. Yaygın yöntemler arasında yıldız-üçgen (Y-Δ) başlatma, ototransformatörlü gerilim düşürücü başlatma ve reaktörlü gerilim düşürücü başlatma bulunur. Bunlar arasında yıldız-üçgen başlatma en yaygın kullanılanıdır. Başlatma sırasında, stator sargısı yıldız şeklinde bağlanır, böylece her faz sargısının gerilimi nominal değerin 1/√3'üne düşer ve başlatma akımı doğrudan başlatmanın 1/3'üne düşürülür. Motor hızı yükseldikten sonra, nominal gerilimde çalışmayı geri yüklemek için üçgen bağlantıya geçilir.
100 kW üzeri büyük motorlar veya yüksek başlatma düzgünlüğü gereksinimleri olan senaryolar (örneğin asansörler, hassas takım tezgahları) için yumuşak başlatıcılar ve frekans dönüştürücüler daha iyi çözümlerdir. Yumuşak başlatıcı, stator voltajının düşükten yükseğe düzgün bir şekilde yükselmesini sağlamak için silikon kontrollü doğrultucuların (SCR) faz kontrolünü kullanır. Başlangıç akımı, nominal değerin 2-3 katı olarak kontrol edilebilir, böylece voltajın ani yükseliş ve düşüşü önlenir. Aynı zamanda aşırı akım ve aşırı yük koruma fonksiyonlarına sahiptir ve çeşitli yük karakteristikleri için uygundur. Frekans dönüştürücü, güç kaynağı frekansını değiştirerek motorun başlatılmasını kontrol eder. Başlatma sırasında frekans 0'dan kademeli olarak artar ve hız senkronize olarak düzgün bir şekilde yükselir. Başlangıç akımı nominal değer içinde sınırlandırılabilir ve ayrıca hız düzenleme fonksiyonunu da gerçekleştirebilir; bu da değişken hızda çalışma gerektiren senaryolarda (örneğin fan frekans dönüştürme hız düzenlemesi ve enerji tasarrufu) iki işlevi birden yerine getirir.
Ayrıca, belirli yükler için “adım adım çalıştırma” veya “yük boşaltmalı çalıştırma” gibi yardımcı önlemler de alınabilir. Örneğin, bantlı konveyörler gibi ağır yük ekipmanlarında, çalıştırmadan önce yük bir kavrama ile kesilir ve motor nominal hıza ulaştıktan sonra yük tekrar devreye alınır; kompresör ekipmanlarında ise silindir basıncını boşaltmak, çalıştırma direncini azaltmak ve dolaylı olarak çalıştırma akımını düşürmek için baypas valfi kullanılabilir.
Sonuç olarak, AC motorların aşırı başlangıç akımı, elektromanyetik özelliklerinden kaynaklanan doğal bir olgudur, ancak zararları bilimsel başlangıç yöntemleriyle etkili bir şekilde kontrol edilebilir. Endüstriyel senaryolarda, ekipman güvenliğini sağlamak ve üretim istikrarını artırmak için motor gücü, yük özellikleri ve şebeke kapasitesi gibi faktörleri birleştirerek "ekonomik ve uygulanabilir" veya "doğru ve kontrol edilebilir" bir bastırma şeması seçmek gereklidir.
