frekans inverteri nedir?

    Frekans inverterleri cihazları, üç fazlı AC motorların devirlerini kontrol
etmek için kullanılan bir dizi frekans inverterleridir. 370 W’lık tek fazlı
girişten 970 kW’lık üç fazlı girişe kadar değişik özellikte çeşitli modelleri
mevcuttur.

     Frekans İnverterleri, mikro işlemciler tarafından kontrol edilen ve teknoloji
harikası Yalıtılmış İki kutuplu Devreli Transistör (IGBT) tekniğini kullanmaktadırlar.
     Bu özellik onları güvenilir ve çok yönlü yapmaktadır. Frekansı değiştirilebilen
özel bir pals genişliği modülasyon yöntemi sayesinde motorların sessizce çalışması
sağlanmaktadır.Geniş çaplı koruma fonksiyonları, inverter ve motorun mükemmel
şekilde korunmasını sağlamaktadır. Frekans inverterleri, basit motor kontrol
uygulamalarının geniş bir bölümü için idealdir.

     Günümüzde frekans inverterleri kapsamlı parametre listesi üzerinden
daha gelişmiş motor kontrol uygulamaları için de kullanılabilir.
Artık neredeyse tüm frekans inverterleri, “Otomasyon Sistemleriyle”
bütünleşik uygulamalarda kullanılabileceği gibi “tek ünitelik” uygulamalarda da
kullanılablir.Frekans inverteri anlam olarak ac sürücülerle aynıdır.

Üç fazlı asenkron motorların birim zamandaki devir sayıları besleme
frekansı ile dogru orantılı, kutup sayısı ile ters orantılıdır. Bir Asenkron
motorun devir sayısını değiştirmek için ya motora uygulanan gerilimin
frekansı ya da stator sargılarının kutup sayısının degistirilmesi gerekmektedir
Mevcut bir motor için sargılardaki kutup sayısını degistirmek mümkün
olmadıgından bir asenkron motorun devir ayarı ancak besleme geriliminin
frekansı, besleme gerilimi ile orantılı bir sekilde değiştirilerek
gerçeklestirebilir. İşte tüm bu teknik detayların özeti;
Frekans konvertörü 3 fazlı motorların devirlerini ayarlayan cihazdır.

Frekans inverterlerinin Temel Özellikler
* Kolay kurulum, parametrelendirme ve devreye alma
* Kumanda sinyalleri için hızlıca tekrarlanan yanıtlama süresi
* En geniş uygulama alanları konfigürasyonunu mümkün kılan
büyük boyutlu parametre menzili
* Basit kablo bağlantısı
* Oldukça esnek konfigürasyon için modüler tasarım
* Gürültü seviyesi düşük motor işletimi için yüksek anahtarlama frekansları
* PC işletimleri, Ana Operatör Panosu (BOP), Geliştirilmiş Operatör Panosu (AOP) ve
Profibus İletişim Modülü için harici isteğe bağlı özellikler

Performans Özellikleri
* Gelişmiş dinamik yanıtlama karakteristiği ve motor kontrolü için Akı Akım Kontrolü
* Devre kesme rölesi bulunmayan mekanizmalarla birlikte kullanım için
Hızlı Akım Sınırlandırması
* Yapısında bulunan DC enjeksiyon freni
* Frenleme performansını arttıran Bileşik Frenleme
* Programlanabilen düzeltme fonksiyonlu hızlandırma/yavaşlatma süreleri
* Orantılı, bütünleşik (PI) kontrol devresi fonksiyonunu kullanan kapalı devre kontrolü

Koruma Özellikleri
* Motor ve inverter için tam koruma
* Yüksek voltaj/düşük voltaja karşı koruması
* İnverter için yüksek sıcaklık koruması
* Topraklama hatasına karşı koruma
* Kısa devreye karşı koruma

Frekans inverterlerinin ortalama Çalışma Koşulları
Sıcaklık
Minimum çalışma sıcaklığı = -10°C
Maksimum çalışma sıcaklığı = 50°C
Nem Menzili
95% yoğuşmaz
Rakım
Frekans inverteri,çalışma rakımı > 1000 m, olan bir mevkiye
yerleştirilecekse anma değerinin düşürülmesi
gerekir.(bu oranlar üreticiye göre değişebilir)
Şok
Frekans inverteri darbelere karşı zayıftır. düşürmeyiniz ya da
ani şoklara maruz bırakmayınız.
Titreşim
İnverteri, sürekli titreşime maruz kalabileceği bir alana yerleştirmeyiniz.
Elektro Manyetik Radyasyon
İnverteri elektro manyetik radyasyon kaynaklarının yakınına yerleştirmeyiniz.
Atmosferik Kirlenme
İnverteri, toz aşındırıcı gazlar vb. gibi atmosferik pislikler içeren ortamlara
yerleştirmeyiniz.
Su
Frekans nverteri, su etkisine maruz kalma riskleri yüksek alanlara
yerleştirmeyiniz (örneğin,üzerlerinde yoğuşma olabilecek boruların
arkasına yerleştirmeyiniz). Ayrıca, aşırı
miktarda nem ve yoğuşma oluşabilecek mevkilere de yerleştirmeyiniz.
IP54 ve IP56 üniteleri, ilave koruma sağlamaktadır.
Aşırı Isınma
Optimum soğutmanın sağlanabilmesi için inverteri, düşey konumda
monte ediniz. Yatay konumdaki montaj durumlarında ilave havalandırma
gerekebilir.
İnverter hava kanallarının tıkanmamasına özen gösteriniz. İnverterin
üst ve alt kısımlarında 100 mm boşluk bırakınız.

3 fazlı asenkron motorun değişik hızlarda dönmesi veya her koşulda aynı hızda dönmesi için frekans çevirici veya evirici kullanılması gerekir.
Asenkron motorun hız kontrolünün frekans çevirici ile gerçeklestirilmesinin bazı avantajları vardır. Büyük güçlü motorlar yüksek enerji harcayacaktır.
İşte bu tür yüksek enerji sarfiyatını önlemek ve motorların her koşulda istenilen devirde dönmesini saglamak için degişik frekanslar üreterek
motoru yormadan istenilen sabit hızda çalıstıran frekans çevirici üretilmistir.

Eviricinin DC gerilimi ya üç fazdan veya tek fazdan elde edilebilir. DC gerilim tek fazdan elde edilerek üç faz bulunmayan yerlerde bile tek fazlı
AC gerilimden 3 faz elde edilir ve bu üç faz ile üç fazlı asenkron motorlar çalıştırılabilir.
Motorun milinden alınacak bir geri besleme sinyali ile motorun miline bağlanan yük değişimleriyle orantılı olarak motorun besleme gerilimini ve
frekans degerini değistirerek motorun istenilen sabit devirde dönmesi sağlanabilir.

Üç fazlı asenkron motorlar endüstriyel ve otomasyon uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu motorların diğer motorlara göre daha az
bakım gerektirmesi, devir sayılarının yük değişimlerinden daha az etkilenmesi, fiyatlarının ucuz olması gibi üstünlüklerinden dolayı kullanım alanları
daha geniştir. Asenkron motorun değişik hızlarda dönmesi veya tüm yük sartlarında aynı hızda dönmesi istenebilmektedir. Bu amaçla frekans çevirici
(converter) veya evirici (inverter) kullanılması gerekir. Düzgün moment üretmek, harmonikleri azaltmak ve motorun verimini artırmak için değişik
çevirici uygulamaları yapılmıştır.

Asenkron motorların yüklendikçe devir sayılarındaki değişim bazı uygulamalarda sorun oluşturabilir.
Bu tür dalgalanmaları ortadan kaldırmak için genel olarak, miline baglanan yük miktarı arttıkça motorun döndürme momenti de arttırılarak,
miline baglanan yük miktarı azaldıkça döndürme momenti azaltılarak devir sayısını sabit tutmak mümkündür. Bu moment artış veya azalışı asenkron
motor sargılarına uygulanan sinyalin genlik/frekans (V/f) oranının sabit tutulması ile sağlanırken motor sargılarından geçen akımın degeri de sabit
tutulmuş olur. Böylece motor sargılarının dayanabilecegi maksimum akım degerinin üstüne çıkılmamış olur. Motor sargılarına uygulanan gerilimin
frekansı (V/f oranı bozulmadan) yükseltilip azaltılarak hız ayarı yapılır.
Yapılan bu çalışmada üç fazlı asenkron motorun hız ayarı için genlik/frekans oranını sabit tutmak şartıyla, altı adımlı evirici devresi gerçeklestirilmistir.
Bu evirici tasarımında önce 220V alternatif gerilim dogrultularak 314V DC elde edilir. Elde edilen bu 314V DC gerilimden elektronik anahtarlama
elemanları (mosfetler) kullanılarak birbirinden 120'şer derece faz farklı 0-220V arasında RMS ve 0-50Hz arasında ayarlanabilen frekans değerine sahip
3 fazlı degişken bir sinyal üretilir. Üretilen bu sinyalin en önemli özelligi genlik ve frekans değerlerinin istenen değerlere ayarlanabilmesidir.