Düzgünleştirme Reaktörleri

Asenkron motorları hız kontrol cihazları ile sürmek sanayide uygulanan en yaygın uygulamadır. Yüksek enerji verimi, hareket doğruluğu, yüksek kalkış momenti ve düşük kalkış akımı sağlayan PWM eviricili hız kontrol cihazları sanayide çok yüksek oranlarda kullanılan cihazlardır. Ancak hız kontrol cihazının giriş katında bulunan 6 darbeli diyotlu doğrultucu devre 5., 7., 11., 13., vb  ( h = np±1 formülüne göre) harmonik üreten ve  akıtan bir harmonik akım kaynağı gibi düşünülebilir .

Hız kontrol cihazının DC barasında bir kondansatör bulunur, bu kondansatör  diyodun anahtarlamasına göre bir dolup bir boşalır.

Bunun sonucunda şebekeye aşağıda grafiği verilen tipik yük akımı akar. Bu grafikte giriş akımının tepe değeri nominal akımın %350 ine ulaşmaktadır.  ( Şekilde görülen derinliğinin oranı şebeke kısa devre gücüne bağıl olarak değişir. )

Hız kontrol cihazının DC barasına bir düzgünleştirme reaktörü monte edilmesi halinde, reaktör akımın yükseliş hızını yavaşlatır ve akımın iletim fazını uzatır. Bu durum dalga formunu neredeyse kare dalga şekline yaklaştırır, bunun sonucunda maksimum tepe değeri nominal akım değerinin %180 leri oranına iner.

Düzgünleştirme reaktörü bağlanması halinde hız kontrol cihazının yük akımı aşağıdaki şekilde düzgünleşir.

Sadece yük akımının tepe değerini düzgünleştirmek ile kalmaz aynı zamanda giriş harmonik akımlarını azaltır.

DC baraya DC düzgünleştirme reaktörü tesis edildiği taktirde harmonik spektrumdan görüleceği üzre hız kontrol cihazının girişinde ölçülen toplam akım harmonik bozulma oranı %77 dan %37 oranına düşürülür.

Aşağıdaki grafikte hız kontrol cihazının DC bara geriliminin grafiğini düzgünleştirme reaktörü ve düzgünleştirme reaktörü olmadığı hali görülmektedir.

Olması istenen DC bara gerilimi U_dc = 1,35 U_hat gerilimidir. Eğer ki DC baraya düzgünleştirme reaktörü bağlanmaz ise, DC barada gerilim değeri 546V ölçülür ve DC bara gerilimi ±%5 aralığında salınır. Düzgünleştirme reaktörü monte edilmesi halinde DC bara gerilim değeri 534V ‘a düşer ve DC bara gerilimi ±%1,5 aralığında salınır. Yarıiletken kayıplarında ciddi bir oranda azalma olur.

İdeal Bağlantı Şekli:

Özet olarak düzgünleştirme reaktörünün faydalarını aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.:

• Hız kontrol cihazının şebekeye verdiği harmonik akımları azaltır.
• Hız kontrol cihazının yük akımının tepe değerini sınırlandırır.
• DC link gerilimini yumuşatır. (AC gerilim tepelerini yumuşatır.)
• İstenmeyen aşırı gerilim açmalarını engeller.

Düzgünleştirme reaktörlerinin faydaları maliyetleri ile kıyas kabul etmeyecek kadar fazladır. Her hız kontrol cihazı ile birlikte kullanılmasını önerdiğimiz hız kontrol cihazı aksesuarlarındandırlar.

Hız kontrol cihazlarının üzerinde düzgünleştirme reaktörü bağlanabilmesine imkan veren klemensler bulunmaktadır.

Didem Ergun Sezer
Ergun Elektrik A.Ş.
didem@ergunelektrik.com