Değişken hızlı sürücü (frekans konvertörü) Ex motorun sıcaklık sınıfını değiştirir mi?

Değiştirebilir. Bir Ex motordaki sıcaklık sınıfı, tanımlı bir besleme için, normalde anma gerilimi ve frekansındaki sinüzoidal şebeke beslemesi için kanıtlanmıştır. Değişken hızlı sürücüde (VSD; frekans konvertörü veya invertör olarak da adlandırılır) motor daha sıcak çalışabilir; bu nedenle işaretlenen sınıf, ancak sertifika konvertör beslemesini açıkça kapsıyorsa ve tesisat sertifikada belirtilen koşullara uyuyorsa geçerlidir.

Kısa cevap

• Değişken hızlı sürücü motor sıcaklığını iki yoldan yükseltir: düşük hızda soğutmanın azalması (mile takılı fan daha yavaş döner) ve konvertörün anahtarlamalı, harmoniklerce zengin çıkışından kaynaklanan ek kayıplar.
• İşaret değişmez, ama geçerliliği değişir: yalnızca şebeke beslemesi için sertifikalandırılmış bir motorun konvertörde kanıtlanmış bir sıcaklık sınıfı yoktur.
• Alev sızdırmaz (Ex db) motorlar, değişken hızlı sürücüde geçerli bir sınıfı genellikle sürücüyü açtıran bir koruma cihazına bağlı sargı sıcaklık sensörleriyle veya konvertörle birlikte yapılan bir tip testiyle elde eder.
• Artırılmış emniyet (Ex eb) motorları konvertörle çalışma için test edilmeli ve sertifikalandırılmalıdır; konvertör tipi veya parametreleri dokümantasyonda belirtilmelidir.
• Sınırları sertifika veya talimatlar belirler: frekans veya hız aralığı, tork-hız eğrisi, konvertör ayarları ve ısıl korumanın nasıl bağlanması gerektiği.

Konvertör motoru neden daha sıcak çalıştırır

Şebeke beslemesinde kendinden soğutmalı bir motor neredeyse sabit hızda döner, dolayısıyla fanı sabit miktarda soğutma havası sağlar. Değişken hızlı sürücüde aynı motor, yüksek tork vermeye devam ederken anma hızının küçük bir bölümünde çalışabilir. Tork akım gerektirir, akım sargılarda ısı üretir ve bu ısıyı uzaklaştırması gereken fan artık yavaş dönmektedir. Üreticiler bu nedenle düşük hızda izin verilen torku azaltan bir yüklenebilirlik (tork-hız) eğrisi verir.

Konvertör çıkışı temiz bir sinüs dalgası değildir. Hızlı anahtarlama, rotor kafesini, statoru ve demir çekirdeği ısıtan harmonik akımlar ekler. Dik gerilim kenarları ayrıca sargı yalıtımını zorlar ve rulmanlardan akım geçmesine neden olabilir; bu akımlar kıvılcıma ve rulman hasarına yol açar. Yalıtımlı rulmanlar, çıkış filtreleri veya sınırlandırılmış kablo uzunlukları olağan karşı önlemlerdir ve üreticinin talimatlarına uygun olmalıdır.

Bu etkilerin her biri, akım anma değeri içinde kalsa bile, motorun içindeki veya dışındaki en sıcak yüzeyi işaretlenen sıcaklık sınıfının sınırının üzerine çıkarabilir. En sıcak nokta her zaman gövde değildir: IEC 60079-14'ün 2007 metni bunun mil olabileceğini belirtir. Akıma dayalı bir aşırı yük rölesi tek başına bunu görmez.

Standartlar ne ister

Tesisat standardı IEC 60079-14, konvertörle değişken frekans ve gerilimde beslenen motorlar için uzun süredir özel koşullar öngörür. 2007 baskısında (AS/NZS 60079.14:2009 olarak kamuya açık okunabilir), alev sızdırmaz veya n tipi koruma bir motor için ya belirtilen konvertör ve koruma cihazıyla birlikte bir ünite olarak tip testi ya da motoru devreden çıkaran gömülü sensörlerle (veya diğer etkili önlemlerle) doğrudan sıcaklık kontrolü gerekiyordu; akıma bağlı zaman gecikmeli aşırı yük koruma cihazı böyle bir önlem sayılmıyordu. Artırılmış emniyet motoru için konvertör ve koruma cihazıyla tip testi gerekiyordu. 2024 baskısı, elektrik makinelerinin konvertörle beslenmesini genişletilmiş bir gereklilik olarak listeler ve konvertörle çalıştırılan makineler hakkında bilgilendirici bir ek ekler. Olağan yollar şunlardır:

Artırılmış emniyet makineleri için IEC 60079-7:2015, konvertör beslemesindeki sıcaklığın, belirtilen konvertörle veya çıkış gerilimi, çıkış akımı ve anahtarlama frekansı bakımından benzer bir konvertörle yapılan tip testiyle ya da hesapla belirlenmesine izin verir ve konvertörün, sargı sıcaklık sensörleriyle birlikte, emniyet cihazı olarak görev yapmasına olanak tanır. Makine dokümantasyonu, konvertörle kullanım için parametreleri ve koşulları belirtmelidir. Ex e motorlar daha hassastır, çünkü koruma konseptlerinin tamamı bir patlamayı içeride tutmaya değil, sıcaklığı sınırlamaya ve kıvılcımdan kaçınmaya dayanır.

Kurulu bir motor nasıl kontrol edilir

1. Sertifikayı ve talimatları okuyun. Konvertör beslemesine ilişkin açık verilere bakın: frekans veya hız aralığı, tork sınırları, konvertör tipi veya parametreleri, anahtarlama frekansı ve gerekli ısıl koruma.
2. Konvertör ayarlarını bu verilerle karşılaştırın; özellikle minimum frekansı, akım sınırlarını ve girilmesi gereken motor parametrelerini.
3. Isıl koruma bağlantılarını kontrol edin. Sensörler sertifikanın gerektirdiği cihaza bağlı olmalı ve açtırma gerekiyorsa bu cihaz yalnızca alarm vermemeli, sürücüyü açtırmalıdır.
4. Talimatların istediği rulman ve kablo önlemlerini kontrol edin; örneğin yalıtımlı rulmanlar veya filtreler.
5. Bunu kayda geçirin; doğrulama dosyasına işleyin ki sonraki sürücü değişiklikleri veya parametre değişiklikleri aynı sınırlara göre gözden geçirilsin.

Sık yapılan hatalar

• Enerji tasarrufu için şebeke beslemesine göre sertifikalı mevcut bir Ex motora sertifikayı kontrol etmeden değişken hızlı sürücü takmak. Bu durumda sıcaklık sınıfı kanıtlanmış değildir.
• Termistörleri bağlamadan bırakmak veya yalnızca bir alarma bağlamak.
• Sürücüyü farklı bir modelle veya yeni parametrelerle, bunları motor sertifikasıyla karşılaştırmadan değiştirmek.
• Yalnızca akım izlemeye güvenmek; bu, düşük hızda yetersiz soğutmadan kaynaklanan aşırı ısınmayı algılamaz.

excodex'te ilgili yazılar

• Tehlikeli bölgelerde sıcak yüzeyler: aydınlatma armatürleri, motorlar, refakat ısıtma ve proses ısısı
• Ex d mi Ex e mi? Motorlar ve buatlar için alev sızdırmaz ile artırılmış emniyet arasında seçim
• Ex sertifika numarasından sonraki X ne anlama gelir?
• Araçlar ve standart sayfaları: Ex işaret kontrolü, IEC 60079-14, IEC 60079-7

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-14:2024, patlayıcı ortamlar, Bölüm 14: elektrik tesisatlarının tasarımı, seçimi ve kurulumu (konvertörle beslenen makineler; konvertörle çalıştırılan makineler hakkında bilgilendirici ek); kamuya açık önizleme: standards.iteh.ai
• AS/NZS 60079.14:2009 olarak yayımlanan IEC 60079-14:2007 konvertör maddeleri: archive.org
• IEC 60079-7:2015, patlayıcı ortamlar, Bölüm 7: artırılmış emniyet "e" ile ekipman koruması (konvertörle çalışma); kamuya açık kopya: law.resource.org
• IEC 60079-1, patlayıcı ortamlar, Bölüm 1: alev sızdırmaz muhafazalar "d" ile ekipman koruması
• M. Magyari, D. Fotău, S. Zsido, Aspects regarding the use of variable speed drives in the case of explosion protected electric motors used in explosive environments, Annals of the University of Petroșani, Electrical Engineering, cilt 26 (2024): upet.ro

Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.