Sac Rulo Açıcı ve Sarıcı Makineler İçin İnverter Uyumlu Elektrik Motoru Seçimi

Sac rulo açıcı ve sarıcı makinelerde motor, en büyük rulo çapında gereken momente göre seçilir; çünkü sabit hat hızı ve sabit gergide rulo küçüldükçe mandrel hızlanır, moment ise çapla orantılı olarak düşer. Örnek varsayımlarla (3 000 N gergi, 30 m/dk hat hızı, 1,5 m dış ve 0,508 m iç çap) gergi gücü yalnızca 1,5 kW çıkar, ama dolu rulodaki moment ihtiyacı motor milinde yaklaşık 39,1 Nm'ye ulaşır ve bu iş için 7,5 kW 4 kutuplu DRG-132M-4 (1460 d/d, 49,1 Nm, 400 V'ta 14,3 A) uygun düşer. Makine başına kesin güç, sac kalınlığına, genişliğine ve istenen gergiye bağlıdır; makine imalatçısının verisi önceliklidir.

Bu yazı rulo açıcı motoru seçiminde dört soruya cevap veriyor: çap değişirken moment ve devir nasıl değişir, gergi nasıl kontrol edilir, frekans invertörü ve enkoder neden gerekir, açıcı rejeneratif çalışırken enerji nereye gider. İnvertör, enkoder ve fren direnci bağlantısını yetkili elektrikçi yapmalıdır. Uygun motoru Elektrik Motoru Online Satın Al sayfasındaki 120 model arasından güç ve devir filtresiyle bulabilirsiniz.

Rulo Çapı Değişince Moment ve Devir Nasıl Değişir?

Bir hat sabit hızda çalışırken sac şeridin her noktada aynı çizgisel hızla ilerlemesi gerekir. Mandrel devri n = v · 60 / (π · D) olduğundan rulo çapı yarıya inince mandrel devri iki katına çıkar. Gergi kuvveti sabit tutulduğunda mandrel momenti T = F · D / 2'dir; çap küçüldükçe moment de aynı oranda azalır. İkisinin çarpımı, yani gergi gücü P = F · v, çaptan bağımsızdır.

Bu yüzden rulo açıcı ve sarıcı, motor açısından sabit güç yüküdür: büyük çapta düşük devir–yüksek moment, küçük çapta yüksek devir–düşük moment. Dış çapın iç çapa oranı (örnekte 3,0) motorun hem moment hem devir aralığını belirler. Motoru güce göre seçmek bu yüzden yanıltır; belirleyici değer, en büyük çaptaki momentle en küçük çaptaki devirdir.

Örnek Hesap: Gergi Gücü Küçük, Moment İhtiyacı Büyük

Varsayımlar: gergi 3 000 N, hat hızı 30 m/dk (0,5 m/s), rulo dış çapı 1,5 m, iç çapı (mandrel) 0,508 m, redüktör oranı 75, redüktör ve yatak kayıpları için moment × 1,1. Redüktör oranı, en küçük çapta motor anma devrinin aşılmaması için seçilmiştir: 1460 / 18,8 ≈ 77,7, yuvarlanarak 75.

Gergi gücü 3 000 × 0,5 = 1,5 kW'tır; buna bakıp 2,2 kW motor seçmek hatalı olur. Dolu ruloda motor 33,0 Nm moment vermek zorundadır ve bunu 16,4 Hz civarında, yani anma devrinin üçte biri kadar bir devirde yapar. Ayrıca hat hızlanırken rulonun ataleti de yenilmelidir. 10 000 kg'lık bir ruloda atalet J = m · (Do² + Di²) / 8 ≈ 3 135 kg·m², mandrel açısal hızı 0,67 rad/s'dir; 5 saniyelik bir hızlanmada mandrelde 418 Nm, motor milinde yaklaşık 6,1 Nm ek moment gerekir. Toplam: 33,0 + 6,1 ≈ 39,1 Nm.

5,5 kW 4 kutuplu DRG-132S-4 36 Nm anma momentiyle bu değerin altında kalır; hızlanma sırasında invertörün kısa süreli aşırı yük payına yaslanır. 7,5 kW DRG-132M-4 ise 49,1 Nm ile pay bırakır. Değerleri kendi makinenizle denemek için Redüktör Çıkış Devri ve Moment Hesaplama ile VFD Frekans, Moment ve Güç Hesaplama araçlarını kullanabilirsiniz.

Gergi Kontrolü: Dans Kolu, Yük Hücresi ve Çap Hesabı

Gergi sabit tutulmazsa sac açıcıda boşalır ve katlanır, sarıcıda ise gevşek sarılmış rulo ya da şerit kopması görülür. Gergi kontrolünün üç yaygın yolu vardır:

• Dans kolu (dancer): Ağırlıklı ya da pnömatik bir kol şeritteki sarkmayı ölçer; kolun konumu invertöre hız düzeltmesi olarak gider.
• Yük hücresi: Bir saptırma merdanesindeki kuvvet doğrudan ölçülür ve invertörün moment referansı bu ölçüme göre ayarlanır.
• Çap hesabıyla açık çevrim moment kontrolü: Hat hızı ve mandrel devrinden anlık çap D = v · 60 / (π · n) hesaplanır, moment referansı T = F · D / 2 / oran olarak verilir. Ek sensör gerektirmez, fakat sürtünme ve atalet kompanzasyonu ayarlanmalıdır.

Hangi yöntem seçilirse seçilsin motor tarafındaki şart aynıdır: motor, hız değil moment komutuyla çalışabilmeli ve düşük devirde de momenti kararlı vermelidir. Bu da bizi invertör ve enkoder seçimine getirir.

İnvertör ve Enkoder: Düşük Devirde Kararlı Moment

Gergi kontrollü açıcı ve sarıcıda V/f kontrol yetersiz kalır; moment kontrolü yapabilen vektör kontrollü bir invertör gerekir. Açık çevrim (sensörsüz) vektör kontrol orta hassasiyetteki hatlarda iş görür. Çok düşük devirde, duruşta gergiyi tutma ya da hassas sarma gerektiren hatlarda motor miline enkoder takılıp kapalı çevrim vektör kontrol kullanılır; enkoder rotor konumunu ve hızını invertöre bildirir, böylece sıfır devirde bile moment kontrollü kalır.

Enkoder montajı için motorun arka tarafında mil çıkışı ya da fan kapağına adaptör gerekir; bu, siparişten önce konuşulması gereken bir montaj ayrıntısıdır. İnvertör seçerken moment kontrol modu, enkoder giriş kartı ve fren kıyıcısı (chopper) birlikte değerlendirilir. Motor tarafında 4 kutup tercih edilir: aynı güçte 2 kutupluya göre yaklaşık iki kat moment verir ve redüktör oranını makul tutar.

50 Hz'in üzerine çıkarak (alan zayıflatma) daha küçük oranlı redüktör kullanmak mümkündür; ancak bu bölgede kullanılabilir moment frekansla ters orantılı olarak azalır ve devrilme momenti daha hızlı düşer. Çap oranı yüksek hatlarda bu yol ancak sınırlı bir aralıkta işe yarar; ana tasarım 50 Hz altında kurulmalıdır.

Düşük Devirde Isınma: Cebri Soğutma Ne Zaman Şart?

Standart trifaze motor kendi miline takılı fanla soğur. Örnekteki dolu ruloda motor 16,4 Hz'de, yani fan devrinin yaklaşık üçte biriyle dönerken anma momentine yakın moment vermektedir. Soğutma havası azalırken akım düşmediği için sargı sıcaklığı yükselir. Büyük rulolar uzun süre işlendiğinde bu durum termik açmalara ve sargı ömrünün kısalmasına yol açar.

Çözüm, şebekeden ayrı beslenen bağımsız (cebri) fan ünitesidir: motorun devrinden bağımsız olarak sabit hava verir. Cebri fan ünitesi motor boyunu uzatır; makinedeki yer ve enkoder montajıyla birlikte planlanmalıdır. Alternatif olarak bir üst güç seçmek, aynı momentte motoru daha düşük akımla çalıştırır ve ısınmayı azaltır. İnvertörle beslenen motorlarda yalıtım ve soğutma konusunu ayrıntılı ele alan VFD ile Çalışacak Motorda İzolasyon ve Cebri Soğutma Tercihi yazısına bakabilirsiniz.

Açıcı Jeneratör Gibi Çalışır: Fren Direnci ve Enerji Geri Kazanımı

Sarıcı motoru şeridi çeker, yani motor olarak çalışır. Açıcı ise şeridi geri tutarak gergi oluşturur: mandrel, şeridin çekişiyle dönerken motor dönüş yönünün tersine moment verir. Bu durumda motor jeneratör olarak çalışır ve gergi gücü kadar enerji (örnekte yaklaşık 1,5 kW, kayıplar düşülünce biraz daha az) invertörün DC barasına geri döner.

Bu enerji yok edilmezse DC bara gerilimi yükselir ve invertör aşırı gerilim hatasıyla durur. Üç çözüm vardır: fren kıyıcısı ve fren direnci (enerji ısıya çevrilir), açıcı ile sarıcı invertörlerini ortak DC barada birleştirmek (açıcının ürettiğini sarıcı kullanır) ya da şebekeye geri besleme yapan rejeneratif ünite. Fren direnci seçiminde kritik nokta şudur: açıcıda frenleme kısa darbeler değil, bütün rulo boyunca süren bir yüktür; direncin sürekli güç değeri gergi gücüne göre seçilmelidir. Fren direnci hesabının ayrıntısı için Frekans İnvertöründe Dinamik Frenleme ve Fren Direnci yazısına bakabilirsiniz.

Rulo Açıcı Motoru Seçim Tablosu ve Kontrol Listesi

Aşağıdaki tablo, hafif ve orta sac hatlarındaki açıcı ve sarıcılarda sık görülen güç aralığındaki 4 kutuplu pik döküm DRG modellerini gösterir. Anma momentleri sırasıyla 4 kW için 26,3 Nm, 5,5 kW için 36 Nm, 7,5 kW için 49,1 Nm'dir; seçimde bu değerleri en büyük çaptaki moment ihtiyacınızla karşılaştırın.

Örnek hesapta seçilen modelin teknik değerleri:

• Güç: 7,5 kW
• Anma devri: 1460 d/d
• Anma momenti: 49,1 Nm
• Akım 400 V: 14,3 A
• cos φ: 0,84
• Ts/Tn: 2
• Tmax/Tn: 2,3
• Is/In: 7,5
• Mil D×E: 38 × 80 mm
• IEC gövde: 132M · pik döküm

Motor ve sürücü siparişinden önce şunları netleştirin:

• Sac kalınlığı ve genişliği, istenen gergi kuvveti (N)
• En yüksek hat hızı (m/dk), rulo dış ve iç çapı, en ağır rulo kütlesi
• Redüktör oranı: en küçük çapta motor devri anma devrini aşmamalı
• Motor momenti: en büyük çaptaki gergi momenti + hızlanma momenti
• İnvertör: vektör kontrol, moment modu; gerekiyorsa enkoder kartı
• Düşük frekansta uzun çalışma varsa cebri fan ünitesi
• Açıcı için fren direncinin sürekli güç değeri ya da ortak DC bara
• Mil D × E, montaj şekli (B3 ayaklı ya da redüktöre B5 flanşlı) ve enkoder adaptörü

Bu Güçteki Motorlar

• DRG-132S-4 – 5,5 kW – 1460 d/d – 132S pik döküm
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 d/d – 132M pik döküm
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 d/d – 160M pik döküm
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 d/d – 160L pik döküm

Bu motorların güncel fiyatlarını görmek ve hemen sipariş vermek için tıklayınFİYATLARI GÖR →

Sıkça Sorulan Sorular

Rulo açıcı motoru kaç kW olmalı?

Gergi gücüne değil, en büyük rulo çapındaki momente göre seçilir. Örnekte gergi gücü 1,5 kW iken dolu ruloda motor milinde yaklaşık 39,1 Nm gerekir; bu da 7,5 kW 4 kutuplu motora (49,1 Nm) karşılık gelir.

Rulo açıcıda neden frekans invertörü kullanılır?

Rulo çapı değiştikçe mandrel devri ve gereken moment sürekli değişir. Vektör kontrollü invertör momenti komutla ayarlar, böylece gergi çap ne olursa olsun sabit kalır.

Rulo açıcıda fren direnci gerekir mi?

Evet, açıcı gergi verirken motor jeneratör gibi çalışır ve enerji invertöre geri döner. Ya bu enerjiye göre seçilmiş bir fren direnci ya da sarıcıyla ortak DC bara kullanılmalıdır.

7,5 kW 4 kutuplu motor kaç amper çeker?

DRG-132M-4 tam yükte 400 V'ta 14,3 A, 380 V'ta 15 A çeker. İnvertörle beslendiğinde şebekeden çekilen akım yükün anlık gücüne göre değişir.

Hattınızın gergi, hız ve rulo ölçülerini gönderin, uygun DRG modelini birlikte belirleyelim; güncel fiyatlar için Elektrik Motoru Online Satın Al. Telefon: +90 (542) 666 11 11 · E-posta: [email protected] · İletişim