Elektrik Motoru İçin Jeneratör Gücü

Jeneratörden beslenen bir tesiste sorunların çoğu sürekli yükten değil, motorların kalkış anından çıkar. Sürekli çalışırken 30 kVA çeken bir pompa, ilk saniyelerde bunun birkaç katını ister. Jeneratör bu ani talebi karşılayamazsa gerilim düşer, kontaktörler bırakır, motor kalkamaz ya da aynı hattaki diğer cihazlar durur. Bu yazıda motorlu yükler için jeneratör gücünün nasıl kontrol edileceğini adım adım anlatıyoruz. Genel yük toplama adımları için Jeneratör kaç kVA olmalı? yazımıza bakabilirsiniz.

Kalkışta ne olur?

Asenkron bir motor dururken rotoru hareketsizdir ve sargıları neredeyse kısa devre gibi davranır. Bu nedenle ilk anda nominal akımın 5–8 katı akım çeker. Bu akımın güç faktörü düşüktür (yaklaşık 0,3–0,4); yani jeneratörden istenen büyük ölçüde reaktif güçtür. Reaktif gücü karşılayan alternatördür; motor tarafı ise hızın düşmemesi için ani yük artışına cevap vermek zorundadır.

Sonuç olarak motor kalkışı iki etki yaratır:

• Gerilim düşümü (voltage dip): Alternatörün ve gerilim regülatörünün (AVR) tepki süresine bağlıdır.
• Frekans düşümü: Dizel motorun ani yük kabul kapasitesine ve devir regülatörüne bağlıdır.

Motor etiketinden kalkış kVA’sına

Hesap için motor etiketindeki üç bilgi yeterlidir: güç (kW), verim ve güç faktörü. Çalışma kVA’sı yaklaşık olarak şöyle bulunur:

Çalışma kVA = kW ÷ (verim × güç faktörü)

Örneğin 22 kW, verimi 0,92 ve güç faktörü 0,85 olan bir motor için çalışma kVA’sı yaklaşık 28 kVA’dır. Kalkış kVA’sı ise yol verme yöntemine göre bu değerin katlarıdır:

Yol verme yöntemi	Kalkış akımı (nominale göre)	22 kW motor için yaklaşık kalkış kVA’sı
Direkt (DOL)	6–7 kat	170–200 kVA
Yıldız-üçgen	yaklaşık 2–2,5 kat	55–70 kVA
Soft starter	yaklaşık 2,5–3,5 kat (ayara bağlı)	70–100 kVA
Frekans invertörü (VFD)	yaklaşık 1–1,5 kat	28–42 kVA

Bu değerler yol göstericidir; kesin kalkış değeri motor üreticisinin verdiği kilitli rotor bilgisinden alınır. Tabloda dikkat çeken nokta, aynı motor için direkt yol vermenin jeneratörden invertöre göre yaklaşık beş kat daha fazla anlık güç istemesidir.

Kabul edilebilir gerilim düşümü

Jeneratör seçiminde soru “motor kalkar mı?” değil, “kalkarken gerilim ne kadar düşer?” sorusudur. Uygulamada yaygın sınırlar şunlardır:

• Genel motorlu yükler: %15–20
• Asansör, kontaktör ağırlıklı kumanda devreleri: %15 civarı
• Hassas elektronik yük ile aynı barada çalışan motorlar: %10 veya altı

Gerilim %25–30’un altına inerse kontaktör bobinleri bırakabilir; motor kalkış yapamaz ve tekrar tekrar devreye girmeye çalışır. Jeneratör veri sayfalarında alternatörün belirli bir gerilim düşümünde verebileceği kalkış kVA’sı (motor starting kVA) yer alır. Seçimde bu değer, en büyük motorun kalkış kVA’sıyla karşılaştırılır.

Sıralı kalkış: aynı işi daha küçük setle yapmak

Birden fazla motor varsa hepsinin aynı anda kalkması gerekmez. Kumanda sistemine eklenen zaman röleleri veya kontrol cihazının çıkışlarıyla motorlar 5–10 saniye arayla devreye alınabilir. Kural basittir:

1. En büyük motoru ilk sırada çalıştırın.
2. Diğer motorları büyükten küçüğe doğru sıralayın.
3. Her adımda jeneratörde zaten bulunan yük ile yeni motorun kalkış kVA’sının toplamını kontrol edin.

Örnek: Bir sulama tesisinde 30 kW, 15 kW ve 7,5 kW üç pompa var ve hepsi direkt yol veriliyor. Üç pompa aynı anda kalkarsa 400 kVA’nın üzerinde anlık talep oluşur. Sıralı kalkışta en kritik adım 30 kW pompanın kalkışıdır; bu yaklaşık 230–270 kVA’dır. 30 kW pompaya yıldız-üçgen yol verildiğinde en kritik adım, 30 kW pompa çalışırken 15 kW pompanın kalkışı olur ve talep yaklaşık 150–170 kVA’ya iner. Böylece set seçimi belirgin biçimde küçülür. Bu hesap yaklaşık olarak gösterilmiştir; projede motor etiketleri ve set veri sayfasıyla doğrulanmalıdır.

İnvertörlü yükler ve harmonikler

Frekans invertörleri kalkış sorununu büyük ölçüde çözer, ancak yeni bir konu getirir: harmonik akımlar. Altı darbeli bir invertörün çektiği akım sinüs değildir. Jeneratörün iç empedansı şebekeye göre yüksek olduğundan harmonikler gerilim dalga şeklini daha fazla bozar. Dikkat edilecek noktalar:

• Toplam yükün yarısından fazlası invertörlü ise alternatör bir üst gövdeden seçilebilir.
• Sürücü tarafında hat bobini veya harmonik filtresi kullanılabilir.
• Kalıcı mıknatıslı uyartım (PMG) seçeneği olan alternatörler bozulmuş gerilimde regülasyonu daha kararlı sürdürür.
• UPS ve invertör ağırlıklı tesislerde AVR ayarı ve kontrol cihazının ölçüm hassasiyeti devreye alma sırasında kontrol edilmelidir.

Motor yükleri için kontrol listesi

• Her motorun gücü, yol verme yöntemi ve çalışma sırası listelendi mi?
• En büyük motorun kalkış kVA’sı, setin veri sayfasındaki kalkış kVA’sı ile karşılaştırıldı mı?
• Kabul edilebilir gerilim düşümü yük tipine göre belirlendi mi?
• Aynı anda kalkış gerçekten gerekli mi, yoksa sıralı kalkış mümkün mü?
• İnvertörlü yüklerin toplam yük içindeki payı ve harmonik etkisi değerlendirildi mi?
• Yangın pompası gibi kritik motorlar için ilgili standardın şartları ayrıca kontrol edildi mi?

Sonraki adım

Yük listenizi güç hesaplama aracına girerek ilk tahmini hemen görebilirsiniz. Motorlu yük ağırlıklı projelerde motor etiketlerini ve çalışma sırasını teklif talebinizle birlikte iletirseniz, setin alternatör gövdesini ve kontrol cihazını bu yüklere göre birlikte seçeriz. Uygun modeller için açık tip ve kabinli jeneratör sayfalarımıza bakabilirsiniz.