Yol Verme Yöntemleri

Yol verme yöntemleri Elektrik motorunun hareketsiz durumdan anma hızına ulaşması için uygulanan yöntemleridir. Bir elektrik motorunun hareketli kısmı olan rotorunun hareketsiz durumdan anma hızına ulaşması için uygulanan yöntemlerin tamamı yol verme yöntemleri olarak adlandırılır.

1,5 kW’a kadar olan doğru akım (DA) motorlarına doğrudan hat üzerinden yol verilebilir, ancak bu durumda oluşacak aşırı armatür akımları hem kolektör dilimlerinin hem de fırçaların yanmasına neden olabilir.

Asenkron motorlarda başlangıçta rotor hareketsiz olduğundan stator sargılarına ilk gerilim uygulandığında indüklenen zıt EMK(gerilim) sıfır olacak ve ilk anda motorun çok yüksek akım çekme eğilimi olacaktır. Bu yüksek akım, yol alma akımı olarak adlandırılabildiği gibi kısa devre akımı olarak da adlandırılır.

İlk gerilim uygulamasında ortaya çıkan yol alma akımı çok yüksek olması durumunda hem bağlı olunan şebekede anlık aşırı akım yüklenmesine hem de kontrol devresi ve motorun kendisinde ciddi zararlara neden olabilir.

Yüksek başlangıç akımlarının neden olduğu hasarı önlemenin tek etkili yolu, armatür ile seri olarak direnç ekleyerek akımı sınırlandırmaktır.

Başlangıç akımı, tam yük akımının 1,5 ile 7 katı arasında değişebilir

Bir DA motor için doğrudan hat üzerinden yol vermenin etkileri şunlardır:

1. Fırçaların hızlı aşınması
2. Kolektör dilimlerinin yüzeyinin yanması
3. Kolektör bağlantılarının aşırı ısınma
4. Armatürde açık devrelerin oluşması
5. Fırça saç tellerinin yakılması
6. Armatür sargılarının esnemesi sonucu sargılarda sürtünmeye ve kısa devreler
7. Armatür şaftları, montaj civataları, tahrik kayışları veya diğer transmisyon bileşenleri üzerindeki şok yükleri
8. Besleme kaynağında ağır akım dalgalanmaları (geçici akımlar).

DA motor yolvericiler ve yol verme yöntemlerinin sahip olması beklenen bileşenler aşağıdaki gibi sıralanmıştır:

1. Devre izolasyonu
2. Aşırı akım koruması
3. Yol verme seri armatür direnci
4. Şönt alanı için yol verme tam hat gerilimi uygulaması

Üç nokta manuel yolverici

Otomatik DA motor yolverici

Manuel yolvericiler esas olarak üç nokta yolverici tipindedir ve şönt veya bileşik DA motorlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Küçük devre değişiklikleri ile seri DA motorlarında da kullanılabilirler.

Motorda aşırı yüklenme veya hatalı başlatma sırası gibi bazı durumlar, motorun aşırı akım çekmesine neden olabilir.

Otomatik bir yolverici, manuel bir yolvericiden daha pahalı olmasına rağmen, elektriksel kabiliyeti daha üstündür ve başka avantajları vardır. Basma düğmeli kontrol istasyonları yolvericiye istenilen uzaklıkta yerleştirilebilir. Operasyon eğitimsiz personele bırakılabilir.

Tüm otomatik yol vericilerde iki tür devre vardır: güç ve kontrol devreleri.

Otomatik yolvericilerde güç devresi motoru çalıştırır ve motor akımının içinden akmasını sağlar.Otomatik yolvericilerde kontrol devresi çok daha küçük akımlarda çalışır ve motoru gerektiğinde hıza çıkarmak ve aşırı yüklere karşı koruma sağlamak için gerekli anahtarları, kontakları, röleleri ve zamanlayıcıları çalıştırır.

DA motor, termik aşırı yük rölesi ile aşırı yüklenmelere karşı korunur.

Kontaktör bobinleri de düşük gerilimlere karşı koruma sağlar.

Bir motorun çalışma hızına ulaşması için geçen süre, başlangıç momentine ve motora uygulanan yüke bağlıdır.

Başlatma prosedüründeki direnç aşamalarının sayısı da yol vericinin ve motorun çalışmasını etkiler. Maksimum ve minimum hızlanma momentleri arasındaki yakın bir oran, minimum dalgalanmalarla yumuşak bir yol verme sağlar, ancak birçok yol verme aşaması gerektirir. Öte yandan, daha geniş bir oran daha az aşamaya sahiptir, ancak ani moment ve akım dalgalanmalarına neden olur.

Tüm DA motor otomatik yol verme yöntemleri DA motorunu düşük gerilimde başlatmayı ve tam hat gerilimine gelene kadar bu gerilimi kademeli olarak arttırmayı amaçlar. Tüm etkili yöntemler, giriş akımının artış oranını ve buna eşlik eden hızlanma oranlarını kontrol eder.

Bu yöntemler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1. Zaman Kontrollü Yolverici
2. Akım Kontrollü Yolverici
3. Geri EMK ile Yol Verme
4. Katı-Hal Denetleyici

Akım Kontrollü Yolverici

Gazların varlığından dolayı patlama tehlikelerinin olabileceği madenlerde, katı-hal motor sürücüsü genellikle doğal güvenlik özellikleri nedeniyle tercih edilir.

Üç fazlı bir endüksiyon motorundaki bir yol vericinin temel amacı, başlangıç akımını mümkün olduğu kadar azaltmak ve aynı zamanda yükün gereksinimlerini karşılamak için yeterli momenti sağlamaktır.

Üç fazlı asenkron motorun başlıca yol verme yöntemleri:

1. Doğrudan yol verme
2. Birincil seri dirençli yol verici
   1. Metalik seri dirençli yol verici
   2. Sıvı seri dirençli yol verici
3. İkincil seri dirençli yol verici
4. Yıldız-üçgen yol verici
5. Korndörfer ototransformatör yolverici
6. Yumuşak yolverici

Doğrudan yol verme, üç fazlı bir endüksiyon motoru için en basit yol verme yöntemidir.

Korndörfer yol verici, statorun elektriksel yalıtımına zarar verebilecek yüksek gerilim darbelerini indükleyen başlatma sırasında bir noktada tamamen bağlantısının kesilmesi gereken normal  bir ototransformatör ile başlamaya göre avantajlıdır. 

Korndörfer yol vericinin en büyük dezavantajı karmaşık olması ve nispeten pahalı bir ototransformatör içermesidir.