Duman tahliye fanı, çoğu yapıda yılın büyük bölümünde günlük havalandırma görevi de üstlenir. Bu ikili görev, frekans invertörüyle devir denetimini cazip kılar. Ancak yangın konumunda invertörün devre dışı kalması gerekir.
İki modun ayrılması
Günlük havalandırmada fan, ihtiyaca göre düşük devirde döner ve sessiz çalışır. Yangın konumunda ise en yüksek debiyi vermesi beklenir. İki mod arasındaki geçiş, kumanda panosundaki bir konum anahtarıyla yapılır. Yangın konumu, günlük kumandanın üzerine öncelikli biner. Bu öncelik elektriksel olarak kurulur ve yazılıma bırakılmaz.
Kübik ilişkinin tasarrufu
Santrifüj fan kare tork yüküdür. Debi devirle doğru orantılı, basınç devrin karesiyle, mil gücü ise devrin küpüyle değişir. Devri yüzde seksene indiren bir fan, havanın yüzde seksenini basar ama gücün yaklaşık yüzde elli birini harcar. Uzun saatli günlük çalışmada bu kübik ilişki, invertörün maliyetini kısa sürede karşılar. Yangın konumunda ise tasarruf değil debi önceliklidir.
Baypas kontaktörü
Yangın konumunda invertör devre dışı bırakılır ve motor doğrudan şebekeye bağlanır. Bu bağlantıyı kuran eleman baypas kontaktörüdür. İnvertörün yangın sırasında zarar görmesi, motorun durmasına yol açmamalıdır. Baypas ile invertör çıkışı aynı anda kapanmamalıdır; iki kontaktör arasında elektriksel ve mekanik kilitleme kurulur. Kilitlemenin yokluğu, invertörün çıkışını şebekeye bağlayıp cihazı tahrip eder.
Baypas hattının kablolaması
Baypas hattı, yangın sırasında akım taşıyacak hattır. Bu hattın kablosu, devre bütünlüğü belgelenmiş bir tipten seçilir ve ayrı bir güzergâhtan çekilir. İnvertör çıkışındaki kablo bu zincirin dışındadır ve yangında iletmesi beklenmez. Seçim ölçütleri, güç kablosu seçimi kapsamında ayrıntılarıyla işlenmiştir. Baypas kontaktörünün kumanda hattı da yangına dayanıklı çekilir.
Kilitlemenin kurulması
Baypas kontaktörü ile invertör çıkış kontaktörü arasında hem elektriksel hem mekanik kilitleme kurulur. Elektriksel kilitleme, her kontaktörün yardımcı kontağını diğerinin bobin devresine seri bağlar. Mekanik kilitleme ise iki kontaktörün fiziksel olarak aynı anda çekmesini engeller. Yalnızca yazılımda kurulan bir kilitleme yeterli sayılmaz. Kilitleme, her deneme çalıştırmasında sınanır. Sınama, iki kontaktörün yardımcı kontakları üzerinden gözlenir.
İnvertörün konumu
İnvertör, sıcak gazın geçtiği hacimden uzakta ve serin bir panoda konumlandırılır. Fan yakınına yerleştirilen bir invertör, yangında ilk zarar gören eleman olur. Panonun ortam sıcaklığı, invertörün katalog sınırının altında tutulur. Pano havalandırması, tozun içeri girmesini engelleyecek biçimde filtrelenir. İnvertörün arızası, baypas hattının devreye girmesini engellememelidir.
Düşük devirde soğutma
Motorun kendi soğutma fanı mile bağlıdır ve devir düştükçe yavaşlar. Uzun süre düşük devirde çalışan bir motor, aynı torku taşısa bile daha az hava üfler. Geniş devir aralığında çalışan tahriklerde ayrı beslemeli bir soğutma fanı kullanılır. Sargı sıcaklığı, termistörle doğrudan izlenir. İnvertörün ısıl modeli, tozla kapanmış bir soğutmayı görmez.
Harmonik akım ve filtre
Frekans invertörü, şebekeden sinüs biçimli olmayan bir akım çeker ve harmonik üretir. Harmonik akım, trafoyu ve kabloları fazladan ısıtır. Tesisteki kompanzasyon kondansatörleri bu akımla rezonansa girebilir. Hat reaktörü ya da filtre, harmonik akımı sınırlar. Yangın konumunda invertör devre dışı kaldığından bu sorun ortadan kalkar.
Sargı yalıtımı ve yatak akımı
İnvertör, sargı uçlarında dik kenarlı gerilim darbeleri yaratır. Uzun kablolarda bu darbeler yansıyıp tepe gerilimini yükseltir. İnvertörle sürülecek motorda takviyeli sargı yalıtımı tercih edilir. Aynı darbeler mil üzerinde yatak akımı doğurabilir. Yalıtılmış rulman ya da mil topraklama fırçası, akımın yolunu keser.
Yangın konumunda korumanın köprülenmesi
Yangın konumunda motorun termik koruması köprülenir ve motor sınırına kadar çalışır. Bu köprüleme, invertörün kendi koruma işlevlerinden bağımsız kurulur. İnvertör devre dışı olduğundan onun koruma parametreleri işlemez. Köprüleme hattı ayrı ve mühürlü tutulur; günlük çalışmada kapalı bırakılması motoru korumasız kılar. Bu hata, arızanın sık görülen nedenlerinden biridir.
İnvertörün yangın modu işlevi
Kimi invertörler, bir dijital giriş sinyaliyle yangın moduna geçer. Bu modda invertör kendi koruma işlevlerini görmezden gelir ve motoru sürmeyi sürdürür. İşlev, invertörün kendisi yangında ayakta kalırsa anlamlıdır. Sıcak hacimdeki bir invertör bu güvenceyi veremez. Mekanik baypas, bu yüzden yazılım işlevinin yerine değil yanına konur.
Yangın modunda devir
Yangın konumunda motor doğrudan şebekeye bağlandığından tam devirde döner. Çift hızlı bir motorda yangın konumu, yüksek devir sargısını seçer. Devrin invertörle ayarlanmaya çalışılması, invertörün ayakta kalmasına bağımlılık yaratır. Yangın senaryosunda böyle bir bağımlılık kabul edilmez. Fan bu nedenle şebeke frekansındaki debisiyle boyutlandırılır.
Çift hızlı motorla karşılaştırma
Devir denetimi, frekans invertörü yerine çift hızlı bir motorla da yapılabilir. Kutup değiştirmeli bir motor, günlük çalışmada düşük devirde, yangın konumunda yüksek devirde döner. Bu düzende invertöre ve baypasa gerek kalmaz; devir seçimi kontaktörlerle yapılır. Bunun aksine iki devir arasındaki oran sabittir ve ara devirler elde edilemez. Kutup değiştirmenin ayrıntısı için çift hızlı Dahlander motor çerçevesine bakılabilir.
Deneme ve sınama
Aylık deneme çalıştırmasında yangın konumu da seçilir ve baypas hattının devreye girdiği doğrulanır. İnvertör kapalıyken motorun döndüğü gözlenir. Kilitlemenin çalıştığı, iki kontaktörün aynı anda çekmediği sınanır. Köprüleme hattının yalnızca yangın konumunda kapandığı denetlenir. Sonuçlar bakım kaydına yazılır.
Yangın konumundaki kalkış
Baypasla doğrudan şebekeye bağlanan bir motor, tam gerilimle kalkar. Kalkış akımı anma akımının altı ile sekiz katına çıkar ve besleme hattını zorlar. Fan çarkının ataleti yüksekse kalkış uzar. Yangın konumundaki bu kalkış, jeneratör beslemesinde gerilim çökmesi yaratabilir. Jeneratör gücü, bu kalkış akımına göre denetlenir. Yumuşak yol verici, yangın konumunda devreye alınmaz; arızası fanın kalkışını engelleyebilir.
Düzenin bütünü
İnvertör günlük çalışmayı ucuzlatır, baypas ise yangın görevini güvence altına alır. İkisi arasındaki kilitleme, düzenin bir ayrıntısı değil temel koşuludur. Standardın bütünü duman tahliye fan motoru standartları çerçevesinde, motorun sınırları yangın sırasındaki çalışma sınırları çerçevesinde ele alınmaktadır.
Duman tahliye fanında frekans invertörü bir kolaylık, baypas ise bir zorunluluktur. Yangın konumunda motorun şebekeye doğrudan bağlanması, invertörün ayakta kalmasına duyulan bağımlılığı ortadan kaldırır.
