Elektrik Mühendisliği · Sayı 70 · Ekim 1962
DEĞİRMENLERDE ELEKTRİKLE TAHRİK
Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım Teknik / bilimsel makale
- Yıl
- 1962
- Sayfa
- 5
- Okuma süresi
- 10 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım
İlgili: Elektrik üretimi ve santraller, Sanayi, teknoloji politikası ve kalkınma
Anahtar kelimeler
- senkron indüksiyon motoru
- değirmen tahriki
- bilezikli asenkron motor
- Scherbius makinası
- çimento sanayii
- devir sayısı ayarı
Özet
Çimento değirmenlerinin elektrikle tahrikinde kullanılan senkron, asenkron ve senkron indüksiyon motorlarının özellikleri, yol alma yöntemleri ve devir sayısı ayarına ilişkin teknik çözümler (rotor direnç ayarı, Scherbius makinası) karşılaştırmalı olarak ele alınmaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
istikamete doğru gelişir. Kontrolün kurulabilmesi için, hasıl olan değişiklerden zamanında haberdar olup, dikkate alınmaları icab eder.
6. Çözümü tatbikata koymak
Çözüm elde edildikten sonra, takib edilecek yol, metodik bir şekilde tatbikatçının anlıyabile ceği bir lisanda ifade edilir.
Sonuç:
Yukarda ana hatlarını belirtmeğe çalıştığımız harekat araştırması tekniği başta İngiltere ve A. B. D. olmak üzere bütün batılı memleketlerde, özel ve devlet sektöründe başarı ile kullanıl maktadır.
Bir çok memleketlerde, devlet mekanizmasm dar harekât araştırmacı kadrosuna yer vermeyi bir lüks addetmemektedir.
Harekat araştırmasının özel teşebbüs tarafın dan da değeri anlaşılmıştır. Bu gün artık büyük küçük bir çok müessese, bünyelerinde yeteri ka dar harekat araştırmacı kadrosuna yer vermeyi bir lüks addetmemektedir.
Harekat araştırması bakımından mUesseseler üçe ayrılabilirler;
1. Kendi harekat araştırması gruplarını ba rındırabilecek büyüklükte olan ve harekat araştır ması tekniğine muhtaç problemleri olan şirketler. Bu şirketlerin döner sermayeleri 400.000.000 TL. civarındadır.
2. Döner sermayeleri 120.000.000 ilâ 400.000.000 T.L. arasında olan, kendi harekat araş tırması gruplarını besleyecek büyüklükte olma makla beraber harekat araştırması tekniği ile in celenmeğe değer problemleri olan şirketler.
3. Döner sermayeleri 120.000.000 dan az olan ve kendi harekat araştırması gruplarını barmdı ramıyacağı gibi fazla ilgi çekici problemleri de ol mayan şirketleri
Memleketimizde 1. ve 2. kategoriye girdiği hal de henüz organize bir şekilde harekat araştırma sına yer vermeyen bir çok müessese mevcuttur. Bu müesseselerin —özellikle iktisadi devlet te şekküllerinin— harekat araştırmasına gereken önemi bir an evvel vermesinde, gerek bu müesse selerin rasyonel işlemeleri bakımından ve gerek se, memleketin genel ekonomisi bakımından sayı sız faydalar, vardır.
UDK : 621.34
Yazan: H. G. WAEBER
(Geçen sayıdan devam)
Çeviren:
Remzi GÜLGÜN
Müh. Aydın Teks. Fab.
ı 60
50 — Pırca devresi
: 40 — durumları
30 1 açık
30 .2 ...&üzerine
kapalı
0 3 kısa devre
5(10
ıSOOU/m.ı
(Şekil : İS)
Normal yol alma kafesli bir senkron motorun direkt bağlamada yol alma momenti.
Yukarıdaki faydalarından dolayı senkron mo torlar asenkrona nazaran üstündürler fakat yol almadaki güçlükleri ancak kuvvetli bir şebeke den beslenmek suretiyle giderilir. Yalnız bun ların bakım masrafları da oldukça yüksektir. Amerika'da normal senkron motorlar bir yol al ma kavraması ile teçhiz edilerek değirmen tahriki için tercihen kullanılmaktadır. Tabiatıyla bu al çak devirlerde mevzubahistir. Burada değirmenin ivmelenmesi motorun senkronlanmasından sonra olduğundan motor yol alırken boştadır. Fakat yol alma kavramasının kullanılması bir takım ek kayıplar husule getirir. Bu şekilde bir hal tarzı Avrupa'da, diğerlerine nazaran daha yüksek ba kım masrafları ister.
Senkron indüksiyon motoru
Daha önceki paragraflarda normal senkron motorların değirmen tahriki için uygun oldukla rını fakat kayıplarından dolayı bizi tam mana sıyla tatmin etmediklerini izah etmiştik. Bu ma
kine yolalma esnasında bilezikli asenkron moto run, daimi işletmede ise senkron motorun özel liklerini havı olacak şekilde geliştirilmiştir. Mey dana gelen yeni makineye senkron indüksiyon motoru denir.
Senkron indüksiyon motorunun bilezikli asenk ron gibi daimi olarak bilezikler üzerine basan fırçaları vardır. Üzerinden doğru akımın sevke dildıği rotor devresindeki reosta ile yol alır Doğru akımı, yanında akuple, özel durumda ay rılabilir vaziyette olan bir uyarma dinamosu te min eder. Özel bir tertibata lüzum kalmadan yük te yol alabilmesi normal senkrona nazaran büyük bir faydasıdır Senkron indüksiyon motorunun stator sargıları ve dış yapısı normal bilezikli asenkron motora tam olarak uyar.
Şekil 17 deki bağlantı şemasından yol alma ve senkronlama olayı kolayca anlaşılıyor. Uyarma dinamosunun uyartım sargısı tamamen senkron indüksiyon motorunun rotor devresinde bağlı dır. Yol verme reostası son durumuna gelmez den az önce yol verme direnci kısa devre ola cak ve (a) yardımcı kontağı vasıtasıyla mağne tik röle uyartma sargısı için ikinci bir kol hasıl eder. Bu sayede senkronlama esnasında kısa bir zaman için dinamo fazla uyartılacak ve dinamo da, motorun tam yükte herzaman kolaylıkla senk ronlanmasını sağlıyacak olan kuvvetli bir ikaz akımı temin edecektir. Bu aşırı uyarma, reosta nın en son durumunda kalkar ve (a) kontağının açılmasıyla işletmedeki duruma geçilir. Esas mo torun işletme esnasında ikaz karakteristiği şekil 18 deki gibidir. Bu eğri tecrübelerle elde edilmiş tir reostanın hareketiyle istenen değer ayarlana bilir.
(Şekil :
Değirmen tahriki için 1000 PS, 750 D/dak Cos 0 = 0,99 bir senkron indüksiyon motoru
Yol almada motor gerilimi altında bulunan ikaz dinamosu ve ayni faz üzerinde bağlı bulu nan diğer elamanlar, toprağa karşı tehlikeli bir gerilime maruz kalmamaları için topraklanmalı dır. Bu makinalar işletme esnasında tamamen senkron motorun özelliklerine sahiptirler. Kısa
" : j»^—0
\4L f i —©
(Şekil : 17) Bir senkron indüksiyon motorunun uyartıcı ile bağlantı şeması.
I zaman için aşırı yükleme % 15 20 arasındadır. Bir asenkron motorun Cos <£ si yükün azalması ile bozulur fakat senkron indüksiyon motorunun ki düzelir (Şekil 18).
BUv
m " „ de vo I,1M
n
(»"'„•
90 • 0.9
80 70 IJ.7 60 0,0 10 0 ) 40 U i1
0 r İÜ 0 »
10 U 1 0 • U'
—— j
10 20 10
r^
\ —
40 W 60 70 SO 90 IOO"'U k\V Abgübc (mcch )
(Şekil : 18) Tam uyarma ve muhtelit yüklemelerde senkron indüksiyon motorunun Cos 0 ve reaktif güç değigimleri.
ikaz reostasının değeri muayyen bir uyarma değeri verir. Ayarı, yukarıdan aşağı veya aşağı dan yukarı yapmak bu değeri değiştirmez. Bu bizim için kullanmada bir basitliktir. Bu sebep lerden senkron indüksiyon motorları endüstri tesislerinde endüktif güçleri azaltacak Cos </>
değerlerinin düzeltilmesi için kullanışlı ve işlet me emniyeti yüksek makinalardır. Cos A S I dü şük ve değisgen olan tesislerde muvaffakiyetle iş görür. Kullanılması ile tesisin toplam akımı sabit kalır (Şekil 19). Şebekeleri daima yüklü olup, daha fazla zahiri güç taşıyacak durumda
Bilezikli motorların rotor devresine direnç it hali ile yapılan devir sayısı ayarı, kademesiz ayar için uygun değildir. Burada motor, hep ay ni enerjiyi şebekeden çeker ve alçak devirlerde
R ——5U 180V
olmıyan tesislerde bu daha da önemlidir. Buna ?
rağmen statik kondansatörle güç tashihinden pa MP
halı değildir.
Kadene ITT
Q
M
w
(Şekil: 19)
Cos 0 değeri düşük olan devrelerde senkron indüksivon motoru kullanarak Cm 0 nin * yükseltilmesi ve toplam akım Ir = I, + j M in sabit tutulmast.
esc mis (Şekil: 20) Rotor devresinde direnç ayarıyla devir sayısı değiştirilen Bilezikli motor bağlama seması.
Devir sayısı ayarı
Birkaç yüdanberi model değirmenler üzerin de başlıyan denemeler son zamanlarda çimento sanayiinde geniş ölçüde inkişaf etmiştir. Halen mevcut değirmenlerde tahrik motorunun ayar lanması ile lüzumlu isletme şartlarına göre uy gun devir sayısı elde edilir. Bu hallerde tahrik motoru olarak en iyi bir şekilde, rotor devresi ne omik direnç eklenmesi ve çıkarılması ile de vir sayısı ayarlanan bilezikli motorlar kullanılır (şekil 20). Ayar, dirençlerin bulunduğu yağ ve ya hava ile soğutulan kademelerde yapılır. Bu nun yerine hatta kademesiz olarak ayarı temin eden sulu yol verici kullanılabilir. Fakat bunun mahzuru da, kullanılan suyun iletgenlik kabiliye tine göre direncin değişmesidir. Bu yüzden devir sayısını sabit tutabilmek için ayarı daima kont rol etmek şarttır. .
Bazı işletmelerde ayni, bazen de muhtelif öğü tülme hassalı maddelerden meydana gelen bir karışım öğütülür. Öğütülen maddenin değirmen içindeki hareketi yanında, devir sayısını uygun seçmenin büyük faydalar sağladığını tecrübeler göstermiştir. Dişli kutusu konstrüksiyonu, devir ayarını temin edecek şekilde değil, sadece hare keti iletecek şekilde yapılmışsa ve öğütülen mal zeme değişiyorsa o takdirde motor devir sayısı nın kademesiz olarak ayarını temin eden bir ter tip kullanmak uygundur.
bunun büyük bir kısmını rotor devresindeki di rençlerde yakar.
Bugün, Scherbius makinalarıyla kayıpsız de vir sayısı ayan elektrik endüstrisi için büyük bir inkişaftır. Değirmene akuple olan motorun fırçalarına, devir sayısı azalmalarında, artan gü cü olan bir Schertius motoru bağlanmıştır. Scherbius motoru elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirip tekrar bilezikli motora iade eder (şekil 21). Bu güç, şebekeden çekilen ve haddi zatında değirmen için lüzumlu olan güçtür. Baş ka bir tertiple Scherbius makinası bu fazla ener jiyi elektrik enerjisi olarak şebekeye geri verir tabiatıyla bu, elektrik bilançosunda kendini gös terir. Bu makinanm diğer faydası da, yüksek ve rimi yanmda, bütün ayar sahasında Cos $ X ci varında bir güç faktörü ile çalışmasıdır.
Senkron devrin alt ve üstündeki devir sayı lannı elde edecek şekilde Scherbius makinası tertiplenebilir. Rotor devresine direnç sokarak ancak devir sayısı azaltılabilir. Halbuki Scher bius makinası sayesinde esas motorun devir sa yısını yükseltebiliyoruz. Fakat pratik alanda, bu makinanın bakım masrafları oldılkça kabarık ol duğundan, temin edilen enerji ekonomisi tesisa tın amortismanını karşılıyorsa ve bir ayar uzun müddet gidiyorsa kullanılır ve aksi taktirde bu makina kullanılmaz. Bu makinanm kullanılması bahis konusu olan her yerde ekonomik olup ol madığının tetkiki şarttır.
Genel bilgiler
girmen arasında asgarî bir duvar bulunmasına
Son 30 yıl zarfında değirmenlerin effektif öğütme gücü mühim miktarda yükselmiştir. Bu gün münferit bir değirmenin güç ihtiyacının 800 1200 KW arasında olması nadir raslanan bir şey değildir. Fakat bunlara ait bağlama te sisleri ve tahrik işletme emiıiyetine ait özel de ğerler oldukça mühimdir. Zira büyük bir değir menin bilhassa işletmedeki kayıpları, esasen has sas olan işletme tahditleriyle yakından alâkalı dır. Bunun için tesisde, tahrik için mümkün ol duğu kadar müsait şartların yaratılmasını sağla malıdır.
dikkat etmelidir. Eğer açık motor kullanılıyorsa, dikkatle ne zaret etmek, zaman zaman esaslı olarak temizle mek ve muayene etmek icabeder. Bu bilhassa çimento tesislerinin tahrikinde mühimdir zira çimento tozları suyla birleşip motor üzerine ya pışır ve temizlenmeleri çok güç olur.
Tesis bittikten sonra bilgisiz personel kullan mamalıdır. Bunları tesisin projelenmesi ve in şaası esnasında yetiştirmelidir. Yine de tesisatı daima cahil personelin kullanacağını farzederek az şalter kullanılmalı ve tesis daha emniyetli ya pılmalıdır. Tesisatın' kullanılmasındaki hatalarını
Motorlar için soğutma havası akımını temin etmelidir. Fazla tozlu öğütme tesisleri, bilhassa çimento ve yüksek fırm artıklarını öğütme tesis
göstermeli ve mümkün mertebe hataları azalt malıdır.
ÖZET
leri motorlar için zararlıdır. Eğer tamamen ka palı motor tipi seçilmezse, motorun hava akım lı soğutucu ile teçhizi veya bir cüzi havalı, ha rici soğutma tanzimi tavsiye edilir. Motor ile de
Çimento sanayinde materyelin değirmenlerle öğütülme kalitesi, artık bugün tahrik için kulla nılan motorların tetkikiyle anlaşılıyor. Bahis ko nusu bütün elektrik motorları hakkında önemli
malûmat aşağıdaki tabloda verilmiştir. Motorun
seçimi ayrıca işletme şartları ve iş yerinin şe
beke görede değişir. Her duruma göre muhte
lif hal çareleri olduğundan her zaman muteber
1 Ana motor 2 Yol verici 3 Rotor enversörü
olabilecek bir kaide tavsiyesi mümkün değildir. LİTERATÜR
4 S c h e r b i u s M a k i n & s i ı. Dreyer, H. Die Berechnung des Arbeifc ver
5 İ k a z t r a n s f o r m a t ö r ü brauches der Mühler, (Değirmenlerin iş ih
tiyacının hesabı) Zement 1929.
2. Fraser Jeffrey. Applications of El. Motors
for Driving Tube Mille, Journal of the Am.
İnst. of El. Engineers. April/1923. Seite
382.
3. Scherer, W. Antriebsprobleme bei schwerk roftmühlen (Ağır değirmenlerde yol alma problemi) Zement kalk Gips, No : 9/1954.
4. Hössler, W. İndüksionsmotoron bei verschie denen spannungen und Frequenzen (Muhtelif gerilim ve frekanslarda indüksiyon motorla rı) BBC. Nachrichten, heft 3/1953.
(Şekil : 21)
Scherbius makinası ile akuple bilezikli motorun bağlama seması.
5. Scherbius Regelsatz f ur verlustlose Drehzahl regelung und Phasen Kompensation. (Ka yıpsız devir sayısı ayan ve Faz kompanzas yonu için Scherbius tertibi) BBC. Nachrich ten, heft 1 2/1914.
Elektrik Mühendisi Aranıyor
Fabrika gücü 500 kW olan ve 650 işçi çalıştıran işyerimizin elektrik işlerini tedvir
etmek üzere, asgarî 5 sene fabrika tecrübesi olan, elektrik mühendisine ihtiyacımız
vardır.
"•
EMAY ETAŞ BAKIRKÖY /İSTANBUL adresine müracaat edilmesi rica olunur.
E.M34. 70
Sincap ka fesli motor
Faz kom panzatörlü
Senkron indüksiyon
Yüksek senk ronlama mo
motoru mentli senk
ron motor
Yol alma kavramalı senkron motor
Güç sahası Bakım masrafı
COB ^
400 Kw ta bütün güç
kadar
lerde
% 88 92
0,8 0,9
0,85 0,9
bütün güç lerde %130
% 89 94
bütün güç lerde % 150
bütün güç lerde % 180
Bütün güç lerde
% 210
0,98 1 normal 0,95
Devir sayısı
Kullanılması Yol alma mo menti
(2 8) ku , bütün de
tuplu
virler
8 veya da ha fazla ku tuplu motor
% 90
Arzu edilen Arzu edilen Arzu edilen değer
% 110
>% 120 Arzu edilea
Yol alma akımı
Aşağı yuka Aşağı yuka Aşağı yuka
rı yol alma rı yol alma rı yol alma
momentile o momentile o momentile o
Büyük güç kısa za man için
Gerilim dü şümlerine kar şı hassasiyeti
Dönme momenti karesel orantılı
Dönme momenti yol almada karesel ve İşletmede (senkronlamadan son ra) doğrudan doğruya orantılı
U D K : 621.311.23
Dizel Elektrojen Gruplarının Paralel
Çalışma İmkânları
REVUE OERLİKON dan özetlenmiştir.
1 — GİRİŞ :
Pistonlu makinalarla takrik edilen senkron ge neratörlerde muharrik makinanm dönme hızının değişken olması dolayısı ile gerilim ve frekansta dönüş hizana bağlı olarak değişmelerin vukua gel diği görülür. Filhakika aynı hal senkron motorlar la tahrik edilen pistonlu kompresörlerde de gö rülür.
Değişken gerilim ve frekansın enerjinin istih salinde işletme bakımından birçok mahzurları' olduğu gibi aydınlatma sahasında da mahzurlu ol duğu bilinen bir hakikattir. Ayrıca bu durumun demir ve bakır kayıplarını da kötüleştireceği zik re değer.
Özetleyen : Hüsamettin ATEŞ Y. Müh. İller Bankası
Pratikte bu değişmeleri kısmen tahdit etmek için VOLAN kullanıldığı malûmdur. Devir adedi düşük olan generatörlerde rotor üzerinde fazla sayıda kutup bulunacağı cihetle rotor hali ile bir volan vazifesi görür. Ancak devir adedi yüksek olan makinalarda motor miline —Motor genera tör arasına— uygun boyutta bir volan yerleş tirilir.
Ayrıca rotor üzerine yerleştirilen amortisör sargısının da mekanik titreşimleri tahdit ettiğini zikretmek gerekir.
Ancak zikredilen bu hal çareleri makinanın pa halı olmasını intaç edeceğinden hesap ve boyut
TO