Yıldız-Üçgen'de Geçişte Akım Düşmez, Yükselir

“Yıldız-üçgen yapın, motorun kalkış akımı üçte bire düşer.” Bu cümleyi on yıllık kariyerimde en az otuz kez duydum. Ve her seferinde, cümlenin yarısı doğru, yarısı sahte rahatlık diye düşündüm. Çünkü o cümle size ne söylüyorsa, şunu söylemiyor: geçiş anında akım düşmez, yükselir.

Konya’da bir boya fabrikası. 15 kW’lık bir kompresör motoru, yıldız-üçgen ile kalkıyordu. Her şey güzeldi — ta ki bir sabah, geçişten bir saniye sonra ana şalterin tepesinde bir titreme, havada bir koku, panoda “YÜKSEK AKIM” alarmı çıkana kadar. Termik trip atmamıştı. Ama şalterin kontakları, o geçiş darbesini her sabah bir parça daha yiyordu.

1/3 Kıyası Nerede Doğru?

Yıldız-üçgen’in hesabı kalkış anına aittir. Motor dururken, direk kalkışta rotor neredeyse stator alanının tam tersine döner; bu, en büyük akımı — 55 amperi — çektirir. Yıldızda her sargı, faz geriliminin 1/√3’ünü görür; akım, gerilimin karesine bağlı olduğundan, kalkış akımı yaklaşık üçte bire iner. 55 amper, yıldızda ~18 amper olur. İşte “1/3” cümlesinin doğru olduğu yer burası: duran motordan kalkış.

Ama motor, yıldızda kalktıktan sonra hızlanır. Geçiş anında zaten nominal hızın %90’larında dolaşır. Üçgene geçtiği anda sargılar tam gerilimi görür ve motor, artık “kalkış” yapmaz — yükle çalışmaya devam eder. Geçiş anındaki akım, kalkış akımı değil, çalışma akımına sıçrayan bir darbedir. O fabrikada: yıldızda sakin ~16 amper, geçişte aniden 24 amper. Yükseliş.

Geçiş Anındaki Darbe Neden Şalteri Yorar?

Çünkü darbe, kısa da olsa, şalter kontağının üzerinde bir ark oluşturur. Her geçiş, minik bir kaynak. Yüzlerce geçişin sonunda, kontağın yüzeyi aşınır, temas direnci artar, ısı artar. Termik, darbenin ortalama değerini görmez — I²t eğrisi, o ani sıçramayı yakalar. Ama şalter, o ani sıçramanın birikimini yakalar.

Bunu çözmek için iki şey yaptık. Birincisi: geçiş süresini (TON) uzattık. Motor, nominal hızının daha da yakınına gelsin, üçgene geçtiğinde akım sıçraması daha küçük olsun. İkincisi: geçişte K2 (yıldız) ve K3 (üçgen) asla aynı anda enerjilendi. K2 düşmeden K3 kalkarsa, iki kontaktörün arası, bir faz çift kolay + kısa devre olur. Kilidi programda kurduk: K2 ancak M0.0=0 iken tutar, K3 ancak M0.0=1 iken.

Geçiş Süresini Ne Kadar Uzatmalı?

Bu, motorun mekanik yüküne bağlı. Kompresör, ağır bir rotorlu; 10 sn geçiş süresi kullandık. Hafif bir fan, 5 sn’de yeter. Kural: geçiş süresi, motorun boşta hızlanma süresinin %80-90’ı kadar olsun. Çok kısa tutarsanız, geçişte hâlâ kalkış akımı çeker. Çok uzun tutarsanız, motor gereksiz yere yıldızda (düşük torkta) kalır; tork, gerilimin karesiyle orantılı olduğundan, yıldızda tork da üçte bire iner.

Aynı geçişi, kendi sayılarınızla simülatörde izleyin: TON süresini kaydırın, akım grafiğinde geçiş darbesinin ne kadar büyüyüp küçüldüğünü görün — Yıldız-Üçgen Motor Simülatörü. K2 ve K3’ün asla aynı anda yanmadığını, akımın geçişte yükseldiğini kendi gözünüzle görün.

O fabrikada geçiş süresini 8’den 12 saniyeye çıkardık. Şalter, üç aydır aynı ısıda. “1/3” cümlesini hâlâ duyuyorum. Ama artık tamamını söylüyorum: “Kalkışta üçte bir, geçişte yirmi dört amper.”