Ünite 7: Frenleme Teknikler

Giriş

Frenleme, durdurulacak motoru daha kısa sürede durdurmak için kullanılan uygulamadır. Büyük ve güçlü motorların durma sürelerinin uzun olması zaman kaybı, sistem verimliliğinin azalması ve iş kazaları gibi olumsuzluklara neden olduğundan frenleme kullanılması kaçınılmazdır. Kumanda devrelerinde kullanılan başlıca frenleme çeşitleri aşağıda sıralanmıştır;

• Balatalı frenleme
• Dinamik frenleme
• Ani frenleme

Balatalı Frenleme

Balatalı frenleme (veya mekanik frenleme) motorun frenlenmesi için iki adet balata aracılığı ile motor kasnağının sıkılarak durdurulması ile gerçekleştirilmektedir. Sürtünme nedeniyle oluşan toz ve koku yüzünden daha çok insansız ortamlarda kullanılmaktadır, örnek olarak, asansör ve vinç gibi motorun kapalı ortamda frenlendiği sistemler verilebilir. Sayfa 119’da bulunan Şekil 7.1’de balatalı fren görüntüsü verilmiştir. Şekil 7.1’de görülen A yayının etkisiyle balatalar motor kasnağını sıkarak balatalı frenlemeyi sağlamaktadır. Sayfa 119’da bulunan Şekil 7.2’de üç fazlı asenkron motor için bir balatalı frenleme devresi verilmiştir. Verilen devrede balatalı frenlemenin nasıl çalıştığı görülmektedir.

Dinamik Frenleme

Dinamik frenleme (veya elektriksel frenleme) alternatif akım motorlarının şebeke enerjisi kesildikten sonra stator sargılarına uygun bir doğru gerilim tatbik edilerek durdurulması yöntemiyle yapılan frenlemedir. Sayfa 121’de bulunan Şekil 7.3’te üç fazlı asenkron motor için buton kontrollü, dinamik frenlemeli kumanda ve güç devresi verilmiştir. Verilen devrede dinamik frenlemenin nasıl çalıştığı görülmektedir. Dinamik frenlemede, stator sargılarına verilen akımın büyüklüğü frenleme süresini etkilemektedşr. Sargılara uygulanan doğru gerilim arttıkça frenleme süresi kısalmakta, gerilim azaldıkça frenleme süresi uzamaktadır.

Yıldız ve üçgen bağlı motorlar için dinamik frenleme uygulanırken sargılara uygulanacak doğru akım değeri, teorik olarak normal çalışma akımının 0.25 ila 2 katı arasında seçilebilir olsa da pratikte 1.2 katı olarak seçilmektedir.

Yıldız bağlı motorlarda dinamik frenleme için gereken gerilim aşağıda verilmiş olan formüller ile hesaplanmaktadır:

I _f = I _h

I _DC = 1.2 x I _f

V _{D C} = I _DC x R _E

Üçgen bağlı motorlarda dinamik frenleme için gereken gerilim aşağıda verilmiş olan formüller ile hesaplanmaktadır:

Burada:

R _f : Motorun bir faz sargısının omik direnci

R _E : Motorun üç faz sargısının eşdeğer direnci

I _h : Hat akımı

I _f : Normal çalışmada motor sargılarından geçecek doğru akım değeri

V _DC : Motor sargılarına uygulanacak dinamik frenleme gerilim değeri

I _DC : Motor sargılarından geçecek dinamik frenleme akım değeri

Ani Frenleme

Ani frenleme (veya ters akımla frenleme) motorun var olan döndürme momentini ters yönde çevirerek motorun miline ters döndürme momenti uygulama yoluyla durdurulması biçimide oluşturulan frenleme tekniğidir. Ani frenleme elektriksel bir frenleme yöntemidir. Frenleme zamanının çok kısa olması nedeniyle ani frenleme, güçlükle yol alan motorlarda ve büyük güçteki motorlarda uygulanamamaktadır. Ani frenleme nedeniyle motorlarda büyük mekanik problemler çıkabilmektedir. Sayfa 123’te bulunan Şekil 7.4’te üç fazlı asenkron motor için sırayla ani frenlemeli kumanda ve güç devresi verilmiştir.

Frenleme Uygulamaları

Bu bölümde, başlıca frenleme teknikleri tanıtılmış, aynı zamanda, düz ve ters zaman röleli frenleme uygulamaları yanında ileri-geri, yıldız-üçgen, uzaktan kumandalı çalışan motorların frenlenmesine ait çeşitli uygulamalar anlatılmıştır.

Zaman röleli ani frenleme uygulaması için Sayfa 124’te bulunan Şekil 7.5’te üç fazlı asenkron motor için ani frenlemeli, zaman röleli kumanda devresi verilmiştir.

İleri-geri çalışan motorun ani frenlenmesi uygulaması için Sayfa 125’te bulunan Şekil 7.6’da ileri-geri çalışan üç fazlı asenkron motor için ani frenlemeli kumanda devresi verilmiştir.

Düz zaman röleli dinamik frenleme uygulaması için Sayfa 125’te bulunan Şekil 7.7’de üç fazlı asenkron motorun düz zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

Ters zaman röleli dinamik frenleme uygulaması için Sayfa 126’da bulunan Şekil 7.8’de üç fazlı asenkron motorun ters zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

İleri-geri çalışan motorun düz zaman röleli dinamik frenlenmesi uygulaması için Sayfa 127’de bulunan Şekil 7.9’da iki yönde çalışan üç fazlı asenkron motorun düz zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

İleri-geri çalışan motorun ters zaman röleli dinamik frenlenmesi uygulaması için Sayfa 128’de bulunan Şekil 7.10’da iki yönde çalışan üç fazlı asenkron motorun ters zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

Yıldız-üçgen çalışan dinamik frenlenme uygulaması için Sayfa 129’da bulunan Şekil 7.11’de yıldız-üçgen çalışan üç fazlı asenkron motorun ters zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

İleri-geri ve yıldız-üçgen çalışan dinamik frenlenme uygulaması için Sayfa 130’da bulunan Şekil 7.12’de ilerigeri ve yıldız-üçgen çalışan üç fazlı asenkron motorun ters zaman röleli dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresi verilmiştir.

Uzaktan kumandalı ve ileri-geri çalışan motorun dinamik frenlenme uygulaması için Sayfa 131’de bulunan Şekil 7.13’te uzaktan kumandalı ve ileri-geri çalışan motorun dinamik frenlenmesine ait kumanda ve güç devresiverilmiştir.