KUMANDA ELEMANLARI GİRİŞ: Elektrik makinalarının ve elektrikli aygıtların çalıştırılmalarında kullanılan elemanlara, kumanda elemanları adı verilir. Kumanda elemanları, kumanda devrelerinde çok kullanılırlar. Kumanda elemanlarını iyice tanımak, kumanda devrelerini öğrenmeyi çok kolaylaştırır. Bu nedenle aşağıdaki kısımlarda kumanda elemanlarının yapılan, çalışmaları, çeşitleri ve özellikleri geniş olarak açıklanacaktır: BUTONLAR: Röle ve kontaktörleri çalıştıran veya durduran kumanda elemanlarına, buton adı verilir. Butonlar yapılarına jöne durdurma, başlatma ve iki yollu olmak üzere üç kısma ayrılırlar. Şekil 1-1 de görünüşleri ve yapılan verilen butonlardan iki yollu buton, hem durdurma ve hem de başlatma görevi yapar. Butonlar çalışma şekillerine göre kalıcı ve ani temaslı olmak üzere iki kısma ayrılırlar. Kalıcı butona basıldığında, buton durumunu değiştirir. Kalıcı buton serbest bırakıldığında, normal konumuna dönmez. Yani basıldığı şekilde kalır. Başka bir kumanda elemanı kalıcı butonu tekrar normal konumuna döndürür. Bu eleman bir aşın akım rölesi veya bir durdurma butonu olabilir. Ani temaslı butona basıldığında, buton durumunu değiştirir. Serbest bırakıldığında, ani temaslı buton otomatik olarak normal konumuna döner.
Şekil l — 1) Buton çeşitleri ve görünüşleri. SİNYAL LAMBALARI : Bir kumanda devresinin veya bir kumanda elemanının çalışıp çalışmadığını gösteren elemana, sinyal lambası adı verilir. Bu lambalar kumanda devrelerinde çok kullanılırlar. Sinyal lambalarının gövdelerine neon veya akkor telli lamba takılır. Neon lambalar 220 V gibi yüksek gerilimli kumanda devrelerinde, akkor telli lambalar ise 36 V gibi düşük gerilimli kumanda devrelerinde kullanılırlar. Sinyal lambaları şekil l - 2 de görüldüğü gibi genellikle elektrik tablolarına bağlanacak şekilde yapılırlar. Bu bağlamada, sinyal lambasının gövdesi tablonun arka tarafında kalır. Sinyal lambasının bombeli ve renkli camı tablonun Ön yüzünde bulunur.
MİKRO ANAHTARLAR : Yapısı ve görünüşleri şekil l - 3 de verilen kumanda elemanlarına, mikro anahtar adı verilir. Buz dolaplarının veya arabaların içinde bulunan lambalar, kapı kenarlarına bağlanan mikro anahtarlar ile yakılıp söndürülürler. Mikro anahtarların yapılan çok küçüktür. Bu nedenle mikro anahtarlar zaman rölelerinde, program şalterlerinde, vitrin otomatiklerinde, basınç anahtarlarında ve bunun gibi bir çok yerde kullanılırlar. Mikro anahtarlarda genellikle normalde açık veya kapalı bir kontak bulunur. Mikro anahtarların bazılarında da normalde açık ve kapalı olmak Üzere iki kontak vardır.
Şekil 1 — 2) Sinyal lambasının görünüşleri ve sembolü.
Anahtarların bütün çeşitlerinde kontakların çabuk açılmaları ve çabuk kapanmaları gerekir. Aksi halde kontaklar arasında oluşan ark, kontakların bozulmasına ve yalıtkan parçaların yanmasına neden olur. Mikro anahtarlarda kontakların çabuk açılıp kapanmaları şekil, l - 3 de görülen üç parçalı yaprak yayla sağlanır. Bir kumanda elemanının veya devresinin, çalışıp çalışmadığını belirlemek için, sinyal lambaları kullanılır. Sinyal lambaları, vidalı ve geçmeli tiptedir. Ampul olarak neon ampuller kullanılır. 6V. ile 380V. Arası standart gerilimlere uygun neon ampuller vardır. Sinyal lambası gövdesine takılan ampuller, devrenin kumanda gerilimine uygun olmalıdır. Genellikle kırmızı, san ve yeşil! renkleri mevcuttur. Şalter panolarına veya buton merkezlerine takılırlar. Gövde, tablonun arka tarafında kalır. Sinyal lambasının bombeli ve renkli camı, tablonun ön yüzünde bulunur.
RÖLELER: Şekil l -4 de yapısı ve görünüşü verilen ufak güçteki elektromanyetik anahtarlara, röle adı verilir. Röleler elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşurlar. Elektromıknatıs, demir nüve ve üzerine sarılmış bobinden meydana gelir. Bobini doğru akıma bağlanan rölelerde, demir nüve yumuşak demirden ve bir parça olarak yapılır. Bu rölelerde artık mıknatısiyet nedeniyle paletin demir nüveye yapışık kalması, nüvenin ön yüzüne konmuş küçük bir plastik pulla önlenir. Bobini alternatif akıma bağlanan rölelerde, demir nüve sac paketinden yapılır. Alternatif akımın değer ve yön değiştirmesi, rölelerde titreşime neden olur. Bobini alternatif akıma bağlanan bir rölenin titreşim yapması, demir nüvenin ön yüzünde açılmış oyuğa yerleştirilen bir bakır halkayla önlenir. Demir nüve üzerinde bulunan bobin bir veya daha fazla sargıdan oluşur. Röle bobininde birden fazla sargının bulunması, rölenin değişik gerilimlerde kullanılmasını sağlar. Röledeki kontaklar palet aracılığı ile açılır ve kapanırlar. Normal durumda palet, yay veya yerçekimi nedeniyle, demir nüveden uzakta bulunur. Rölelerde normalde açık ve normalde kapalı olmak üzere iki çeşit kontak vardır. Bu kontakların yapımında gümüş, tungsten, paladyum metalleri ve bunların alaşımları kullanılır.
Şekil 1 — 3) Mikro anahtarların yapısı, görünüşleri ve sembolleri. Şekil l - 4 de verilen rölenin bobinine bir gerilim uygulandığında, röle enerjilenir ve paletini çeker. Palet üzerinde bulunan (1-3) nolu kontak açılır ve (l -2) nolu kontak kapanır. Bobin akımı kesildiğinde, röle üzerinde bulunan yay, paletin demir nüveden uzaklaşmasını sağlar. Bu durumda kapanmış olan (l - 2) nolu kontak açılır, açılmış olan (l -3) nolu kontak kapanır.
Şekil 1—4) Bir rölenin yapısı, görünüşü ve sembolleri.
KONTAKTÖRLER:
Şekil l -5 de yapısı ve görünüşleri verilen büyük güçteki elektromanyetik anahtarlara kontaktör adı verilir. Kontaktörler de elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşurlar. Elektromıknatıs şekil l - 5 de görüldüğü gibi demir nüve ve üzerine sarılmış bobinden meydana gelir. Bobini alternatif akımda çalışan kontaktörlerin demir nüveleri, silisli saclann paketlenmesiyle yapılır. Demir nüvede dış bacakların ön yüzlerinde açılan oyuklara bakır halkalar takılır. Bakır halkalar, yön ve değer değiştiren akım nedeniyle kontaktörün titreşim ve dolayısıyla gürültü yapmasına engel olurlar. Bobini doğru akıma bağlanan kontaktörlerin demir nüveleri, yumuşak demirden ve bir parça olarak yapılır. Bobin akımı kesildiğinde, demir nüvede kalan küçük artık mıknatısiyet, paletin demir nüveye yapışık kalmasına neden olabilir. Bu sakınca demir nüvenin palete bakan yüzlerine konan plastik pullarla önlenir. Doğru akım kontaktörlerinde palet, yumuşak demirden ve bir parça olarak yapılır. Alternatif akım kontaktörlerinde ise palet, silisli sacların paketlenmesinden meydana gelir. Palet, kontaktörde bulunan kontakların açılıp kapanmasını sağlar. Yay veya yerçekimi kuvveti, paleti demir nüveden uzakta tutar. Bobin enerjilendiğinde, demir nüve paleti çeker ve kontaklar durum değiştirir.
Kontaktörlerde normalde açık ve normalde kapalı olmak üzere iki çeşit kontak vardır.
Kontakların yapımında gümüşün; bakır, nikel, kadmiyum, demir, karbon, tungsten ve molibdenden yapılmış alaşımları kullanılır.
Şekil 1 — 5) Kontaktörlerin yapısı, görünüşleri ve sembolleri.
Bu alaşımlar gümüşe göre daha dayanıklıdırlar. Kontaktörlerde bulunan kontaklar ana ve yardımcı kontak olmak üzere iki kısma ayrılırlar. Ana kontaklar yük akımını, yardımcı kontaklar kumanda devresinin akımını taşırlar. Kontaktörlerde bazen arzulanandan daha fazla sayıda kontak bulunur. Fazla kontakları boş bırakmayıp kullanmak, kontaktörün ömrünü uzatır. Kontaktörün kullanıldığı devrede akım yüksekse, kontaklar birbirine paralel olarak bağlanırlar. Devre gerilimi yüksekse ve kontaklar arasında ark meydana geliyorsa, kontaklar birbirlerine seri olarak bağlanırlar.
Şekil l - 6 da bir buton ve bir kontaktörle yapılan bağlantının şeması verilmiştir. Bu bağlantıda (Başlatma) butonu açıkken, (A) kontaktörü enerjilenemez. Yani (A) kontaktörü normal konumunda bulunur. Bu durumda (Al) kontağı açık ve (Ll) lambası sönüktür. (A2) kontağı kapalı olduğundan, (L2) lambası yanmaktadır. (Başlatma) butonuna basıldığında, (A) kontaktörü enerjilenir. Normalde açık (Al) kontağı kapanır ve (L1) lambası yanar. Normalde kapalı (A2) kontağı açılır, yanan (L2) lambası söner. (Başlatma) butonu serbest bırakıldığında, (A) kontaktörünün enerjisi kesilir. Kontaklar normal konumlarına dönerler. (Ll) lambası söner ve (L2) lambası yanar.
Şekil 1 — 6) Bir alternatif akım Şekil 1 — 7) Bir doğru akım kontaktörünün devresi. kontaktörünün veya rölesinin devresi. Röle ve kontak türlerde palet, demir nüveden oldukça uzakta bulunur. Paletin uzaktan çekilebilmesi, bobine anma geriliminin uygulanmasıyla sağlanır. Palet çekildikten sonra, bobin gerilimi uygun bir değere kadar düşürülürse, palet gene çekik kalır. Bobin gerilimi daha çok düşürüldüğünde, palet açılır. Alternatif akıma bağlanmış olan bobinler, normal gerilimlerinin % 50 veya %60 ında paletlerini bırakırlar. Bobini doğru akıma bağlanmış röle veya kontaktörler, bobin gerilimleri normal değerlerinin % 20 veya % 50 sine düşünceye kadar paletlerini çekik tutarlar.
Verilen bu değerlerden, bobini doğru akıma bağlanmış röle veya Kontaktörlerde, paletin bırakıldığı gerilimin çok küçük olduğu görülür. Bu nedenle doğru akımla çalışan bir röle veya kontaktör bobinine başlangıçta büyük, daha sonra küçük gerilim uygulanır. Bu çalışma sekil l - 7 de verilen devre ile sağlanır. Bu devrede (Başlatma) butonuna basıldığında, (P) ucundan gelen akım (Başlatma) bütanımdan, (Al) kontağından ve (A) bobininden geçerek devresini tamamlar. (A) kontaktörü veya rölesi normal gerilimle enerjilenir. Normalde kapalı (Al) kontağı açılır. (Rl) direnci (A) bobinine seri olarak bağlanır. (Rl) direncinde düşen gerilim nedeniyle, (A) bobini daha küçük bir gerilimle çalışmaya devam eder. Çünkü (A) bobinine uygulanan bu küçük gerilim, paletin çekik kalmasını sağlar. (A) bobini ener j ilenince, (A2) kontağı kapanır ve (Ll) lambası yanar. (A3) kontağı açılır, yanan (L2) lambası söner. MOTOR KORUMA RÖLELERİ VE SİGORTALAR A-Genel Açıklama: Motorların kullanımında önemli unsur, motorun korunmasıdır. Çünkü motor mekanik enerji vererek iş görmektedir, motor sargılarının yanması veya bir arıza anında; iş akışında aksama ve büyük ekonomik kayıplar meydana gelir. Onun için, motoru tehlikeye sokacak arızalar, motor sargısı yanmadan önlenmelidir. Arıza türü ne olursa olsun, sonuçta stator veya rotorda ısı artışı meydana gelir. Isının anma sının üzerine çıkması halinde, motorun enerjisi kesilerek, devre dışı bırakılmalıdır. Bu işlem için değişik koruma rölelerinden yararlanılır. B- Motorları Tehlikeye Sokan Aşın Akımın Nedenleri: Motorların yanmasına neden olabilecek başlıca arızalar şunlardır. l- Üç fazlı motorların iki faza kalıp çalışmaya devam etmesi hali; a) Üç fazdan birinin şebekeden kesilmesi, b) Üç fazdan birinin sigortasının atması, c) Kontaktör kontaklarından birisinin arızalanması, d) Motor ile kontaktör arasındaki kablo bağlantı irtibatının herhangi bir neden ile geçirgenliğini kaybetmesi. 2-Mekanik zorlamalarla (mil sıkışması, yatak sarması vb.) motorun rotor sıkışması sonucu aşırı akım çekmesi. 3-Şebeke voltajının sürekli olarak normal değerinin altında bulunması ve böylece motorun düşük momentle çalışması sonucu fazla akım çekmesi. 4-Aşırı yüklerde motorun fazla akım çekmesi. (Nominal akımdan %20 oranında daha fazla akımın çekilmesi) 5-Motorun yol alma ve frenleme süresinin uzun tutulması sonucu, motorun fazla akım çekmesi.
6-Motorun sık durma ve kalkış yapması halinde, stator veya rotor sargılarında ısının artması. 7-Şebeke frekansındaki aşırı dalgalanmalar sonucu, motorun fazla akım çekmesi. 8-Soğutuculu motorlarda, soğutma düzeninin çalışmaması çevre sıcaklığı fazla ise, stator ve rotordaki ısının artması.
sonucu, özellikle
9-İşletme ile ilgili olarak kayıpların artması. 10- Bağlantı hatası (örneğin direkt yol alan bir motorun stator sargıları normal işletmede yıldız bağlanacak şekilde düzenlenmiş iken sargılar yanlışlıkla üçgen bağlanırsa, sargılardan V3 katı daha büyük akım geçer.) Açıklanan veya benzeri arızalarda tesis bölümleri, tüketiciler ve özellikle motorlar ya çektikleri aşın akım nedeni ile yada dışardan gelen ek ısı etkisi ile aşın derecede ısınırlar ve yanma tehlikesi görülür, işte bu durumlarda koruma röleleri görev yaparak motorun enerji aldığı kontaktör bobininin enerjisi kesilmeli ve kontaktör açılarak motor devre dışı bırakılmalıdır. Kullanılacak röleler şu özelliklere sahip olmalıdır: l-Motorda, izin verilen sınır sıcaklığı geçildiği anda, hemen çalışmalı ve enerji kontaktörünü açmalıdır. 2-Aşağıdaki hallerde ise koruma röleleri çalışmamalıdır: a)Motorun kalkışı sırasında yada frenleme anında doğacak kısa süreli aşın akımlar meydana geldiğinde. b}İzin verilen aşırı yük durumlarında (İki dakika süre ile l,5XAnma akımı) ve motorun yol alması normal süreyi aşmadığında. Motor anma yükünün üstünde çalışmasına rağmen çalışma kısa süreli ise, sıcaklık dengesi temin edilip motor ortam sıcaklığına kadar soğuyabilir. C-Koruma Röleleri: l-Rölenin ve Açıcının Tanımı Röle dendiğinde, bir devredeki elektriksel büyüklüklerden birini sürekli olarak kontrol eden ve ölçen, bu büyüklükte anormal bir değişiklik olduğu zaman yine elektriksel yönden gerekli koruma kumandası veren bir cihaz anlaşılır. Bir devredeki bir elektriksel büyüklükte anormal bir değişiklik olduğu zaman, mekanik yoldan koruma kumandası veren cihaza "açıcı" adı verilir. 2-Çeşitleri Motor devrelerinde kullanılan başlıca koruma röleleri şunlardır, a} Aşırı Akım röleleri 1.Manyetik röle 2.Termik röle 3.Elektronik aşırı akım rölesi b) Termistör koruyucular c} Faz koruma rölesi
d) Gerilim koruma röleleri. e) Faz sırası rölesi Ülkemizde çok kullanılan koruma rölesi Termik Röledir. Ancak bazı işletme koşullarında, termik röle görev yapmayabilir. Bu durumda, termistör koruması yapılmalıdır. Ayrıca her korumanın yanında, fazla aşrı akımlarda (örneğin motorun iki faza kalması gibi) hemen devreyi açan faz koruma röleleri kullanılmalıdır. a)Aşırı akım röleleri AŞIRI AKIM RÖLELERİ: Aşırı akımların elektrik motorlarına vereceği zararları önlemek için kullanılan elemanlara, aşırı akım rölesi adı verilir. Elektrik devrelerinde kullanılan sigortalar da koruma görevi yaparlar. Çalışma karakteristikleri nedeniyle sigortalar elektrik motorlarını koruyamazlar. Yalnız hatları korurlar. Motorları tehlikeye sokan ve aşırı akım çekmesine neden olacak etkiler kısa süreli ise, motor için tehlike yoktur. Ancak aşın akımın bir süre devam etmesi, motor sargılarındaki ısıyı kısa sürede arttırır. Bu durum sargıların yanmasına neden olabilir. Motorların kalkışı sırasında fazla akım çektikleri düşünülürse, kısa süreli aşırı akımlarda görev yapmayan bir koruma rölesi ile motorun korunması gerekir. Devrede kullanılan sigortalar da koruma görevi yapar. Ancak çalışma karakteristiği nedeni i!e motoru koruyamazlar. Devreyi korurlar. Motor devrelerinde kullanılan sigortalar, kalkış akımı dikkate alınarak, gecikmeli sigortalar olmalıdır. Sigorta değerleri, standart cetvellerden yararlanılarak seçilmelidir. Aşın akım röleleri, kontaktör ana akım devresine bağlanırlar. Böylece röleden motor akımı geçer, sürekli olarak devreden geçen akımın termik veya manyetik etkisini kontrol eden ve ısınma, izin verilen belirli üst seviyeyi geçtiğinde, kontaktörün bobin devresini açarak enerjinin kesilmesini sağlayan bir ölçme rölesidir. Üzerinden fazla akım geçerek çalışan rölenin tekrar görev yapması için, röle üzerinde bulunan "reset" butonuna basılır. Ancak bazı rölelerde bu buton yoktur. Devrenin açılmasını sağladıktan sonra bir süre sonra otomatik olarak görev yaparak normal konumlarına dönerler. (Örneğin Buzdolapları motorlarında kullanılan röleler) Bu tip rölelere otomatik kurmalı röleler denir. Aşırı akım röleleri motorlara seri olarak bağlanırlar. Yani bir aşırı akım rölesinden, motorun şebekeden çektiği akım geçer. Çalışma anında motor akımı kısa bir süre için normal değerinin üzerine çıkarsa, bu aşırı akım motora bir zarar vermez. Aşın akımın motordan sürekli olarak geçmesi, motor için sakınca yaratır. Çünkü uzun süre geçen aşın akım, motorun sıcaklık derecesini yükseltir ve motoru yakar. Bu nedenle kısa süreli aşın akımlarda aşın akım rölesinin çalışıp motoru devreden çıkarmaması gerekir.
Motorun yol alma anında kısa süre çektiği aşın akım, bu duruma örnek olarak gösterilebilir. Böyle geçici durumlarda rölenin çalışması, geciktirici bir elemanla önlenir.
Herhangi bir nedenle motor fazla akım çektiğinde, aynı akım aşın akım rölesinden de geçeceğinden, aşın akım rölesinin kontağı açılır. Açılan kontak, motor kontaktörünün. enerjisini keser. Böylece motor devreden çıkar ve yanmaktan korunmuş olur. Üzerinden geçen fazla akım nedeniyle atan bir aşın akım rölesi, röle üzerinde bulunan butona elle basarak kurulur. Yalnız aşın akım rölesini kurmadan önce. rölenin atmasına neden olan arızayı gidermek gerekir. Bütün iş tezgâhlarında kullanılan asırı akım röleleri elle kurulurlar. Bazı ev tipi aygıtlarda örneğin buz dolaplarında kullanılan aşın akım röleleri, devrenin açılmasından bir süre sonra otomatik olarak normal konumlarına dönerler. Yani bu aşın akım röleleri kendi kendilerine kurulurlar. Bazı aşırı akım röleleri de üzerlerinde bulunan bir vida aracılığı ile hem otomatik ve hem de elle kurma konumuna dönüştürülebilirler. Bir fazlı alternatif akım veya doğru akım motor devrelerinde, aşın akım rölesi yalnız bir iletken üzerine konur. Üç fazlı motor devrelerinde genellikle her faz için bir aşırı akım rölesi kullanılır. Bazen da yalnız iki fazın üzerine birer aşın akım rölesi konur. Güç devresinde kullanılan aşın akım röleleri daha çok bir kontağa kumanda ederler. Bazen da her aşırı akım rölesinin ayrı bir kontağı olur. Aşın akım rölelerinin manyetik ve termik olmak üzere iki çeşidi vardır. Aşağıdaki kısımlarda bunlar sırasıyla incelenecektir:
Şekil l — 8) Manyetik aşırı akım rölesinin yapısı ve sembolü.
MANYETİK AŞIRI AKIM RÖLELERİ :
Motor akımının manyetik etkisiyle çalışan aşın akım rölelerine, manyetik aşırı akım rölesi adı verilir. Bir manyetik aşın akım rölesi şekil 1 - 8 den görüleceği üzere elektromıknatıs, kontak ve geciktirici eleman olmak üzere üç kısımdan oluşur. Elektromıknatısın bobini güç devresinde motora seri olarak bağlanır. Yani bobinden motorun akımı geçer. Aşın akım rölesinin normalde kapalı kontağı kumanda devresinin girişine konur. Bu kontak açıldığında, kumanda devresinin akımı kesilir ve motor durur. Kısa süreli aşın akımlarda, örneğin motorun yol alma anında çektiği akımda, rölenin çalışıp kontağını açması, yağ dolu silindir içinde hareket eden bir pistonla önlenir. Aşırı akım rölesinin bobininden normal değerinin üzerinde bir akım geçtiğinde, bobin demir nüveyi yukarıya doğru çeker. Silindir içinde bulunan piston nedeniyle, demir nüvenin hareketi yavaş olur. Bu nedenle aşın akım rölesinin kontağı hemen açılamaz. Eğer bobinden geçen açın akım normal değerine düşmezse, bir süre sonra kontak açılır. Yani yağ dolu silindir içinde hareket eden pistondan oluşan geciktirici eleman, kısa süreli aşın akımlarda, aşırı akım rölesinin çalışmasını engeller. Manyetik asın akım rölelerinde akım ayan, demir nüvenin bobine göre olan durumunu değiştirmekle yapılır; örneğin bobin sabit tutulup demir nüve aşağıya kaydırılırsa, aşın akım rölesinin devreyi açma akımı büyümüş olur. Akımın manyetik etkisiyle çalışır,elektromıknatıs, kontak geciktirici eleman olmak üzere üç kısımdan oluşur. Elektromıknatıs bobini, motora normalde kapalı kontak, kontaktör bobinine seri olarak bağlanır. Kontak açılınca, kontaktörün enerjisi kesileceğinden motor durur. Kısa süreli aşın akımlarda rölenin çalışıp kontağını açması, yağ dolu silindir içinde hareket eden pistonla önlenir. Herhangi bir nedenle motor, ayarlanan akımın üzerinde bir akım çekerse, elektromıknatıs etkilenerek kontağını açmak ister. Ancak elektromıknatısın demir nüvesi hareketi silindir içindeki yağdan dolayı yavaştır. Eğer aşın akım, çok kısa süreli ise yavaş hareketten dolayı kontak açılmaz.
Şekil 1 — 9)
Üç fazlı bir asenkron motorun manyetik aşırı akım rölesiyle korunmasına ait bağlantı şeması.
Manyetik aşın akım röleleri üç fazlı motor devrelerine genellikle şekil l - 9 da görüldüğü gibi bağlanırlar. Bu bağlantıda üç faz üzerine konan üç manyetik aşın akım rölesi, bir kapalı kontağa kumanda eder. Çalışma devam ederken, motor her hangi bir nedenle uzun süre asın akım çekerse, manyetik aşın akım rölesinin kapalı kontağı açılır. Çalışan kontaktör ve motor devreden çıkar. Böylece motor yanmaktan korunmuş olur. TERMİK AŞIRI AKIM RÖLELERİ : Motor akımının yarattığı ısının etkisiyle çalışan aşın akım rölelerine, termik aşırı akım rölesi adı verilir. Termik aşın akım rölelerinin endirekt ısıtmalı, direkt ısıtmalı ve ergiyici alaşımlı olmak ü/ere üç çeşidi vardır.
Şekil 1 — 10)
Endirekt ısıtmalı termik aşın akım rölesinin yapısı, görünüşü ve sembolü.
Uygulamada en çok kullanılan röledir. Akımın ısı etkisi ile çalışır. Şekil 2-2'de bu tip rölelerden örnek resimler ve rölenin gösterilişi görülmektedir.
Sembolik gösterilişi (Alman)
(Şekil: 2-2) Çeşitli tip termik aşırı akım röleleri ve sembolü Termik rölenin yapısı ve çalışması: Termik röle, kontaktöre ait bir eleman olmamakla beraber, ana akım yoluna seri bağlanır ve tüketicinin Örneğin motorun çektiği akımın termik etkisi sürekli olarak kontrol edilir. Bunun için bimetal çubuklardan yararlanılır. Bimetal çubuk, ısı karşısında uzama katsayıları farklı olan iki madeni şeridin bir araya gelmesinden oluşur. Bu farklı madeni şeritler, basınçlı kaynak, haddeleme, perçin veya kaplama yolu ile birbirinden ayrılmayacak şekilde üst üste tespit edilirler. Madeni şeritlerin uzama katsayılarının farklı olması sebebi ile, ısındığı zaman Bimetal çubuk eğilir. Çubuğun hareketi ile oldukça büyük bir kuvvet gelişir. Bundan yararlanarak bir kumanda kontağımın açılması ve kapanması sağlanır. Çubuk soğuduğunda başlangıç durumuna geri gelir ve yeniden çalışmaya hazır olur.
Şekil2-3 Termik rölenin yapılışının ve çalışmasının prensip şeması a Sükunet konumu b Çalışma konumu Burada açıkça görülüyor ki, ısınan çubuğun kumanda kontağını çalıştırması için "s" kadar bir yol aması gerekir. Bu da belirli bir zaman gecikmesine sebep olur. Ayrıca gecikme zamanı, aşın akımın ve buna bağlı olarak ısınmanın, şiddetine de bağlıdır. Şu halde aşın akım ne kadar büyük olursa gecikme de o kadar küçük olur. Termik röle, hem doğru ve hem de alternatif akımda kullanılabilir. Ancak akım transformatörü veya bir reaktans bobini üzerinden bağlanan röleler, yalnız alternatif akımda kullanılabilir.
Açma karakteristiği: Termik rölenin açma karakteristiği akım şiddetine bağlıdır. Korunacak olan motorlar veya diğer tüketiciler aşın akımın değerine bağlı olarak,daha uzun veya daha kısa bir zaman sonra devreden çıkarılırlar. Termik rölenin hangi aşın akım değerinde ve ne kadar zaman içersinde açacağını gösteren eğriye "açma karakteristiği" denir. Şekil 2-4'de böyle bir karakteristik eğri gösterilmiştir.
(Şekil 2-4) Termik rölenin açma karakteristiği 1
Sınır akım
2
Ortalama değer
3
Dağılma şeridi
Açma karakteristikleri, genellikle sadece soğuk durumun aritmetik ortalama değeri olarak verilir. Sınır akım, IE ayar akımının %105 ve %120 si arasında değişebilir. Belirli bir açma akımında soğuk röle, sıcak durumdaki röleden yaklaşık l/ 4 oranında daha geç açar. Yani işletme sıcaklığı artmış durumda çalışan rölenin açma karakteristiği, soğuk işletme durumundaki karakteristiğin altındadır. Ayar Akımı: Bimetal çubuğun uzunluğuna ve şekil değiştirmesine bağlı olarak termik rölenin açma değeri, belirli sınırlar içinde ayarlanarak değiştirilebilir. Ayar, röle üzerinde bulunan ve sürekli ayar olanağı veren bir ayar düğmesi veya ayar kolu ile yapılır. Role, ayarlanan değere göre açma kumandası verir. Her rölenin Örneğin 8-12 A gibi bir ayar bölgesi vardır. Bu sayede bir rölenin açma akımı, korunacak cihazın örneğin motorun nominal akımına uydurulabilir. Röle, IE ayar akım değerine ayarlanır. IA açma akımı değerinde açar. Onun için ve IA akım değerlerini karıştırmamak gerekir.
IE
İmalatçı firmalar tarafından hazırlanan röle kataloglarında, her röle tipine ait açma karakteristikleri ve ayar bölgeleri verilmiştir. Burada IA açma akımı, rölenin IE ayar akımının k katı (k>l), yani IA=K.IE olarak belirlenmiştir. ayar akımı, genel olarak korunacak cihazın örneğin motorun nominal akımına eşit olarak seçilir. Fakat bazı hallerde bu akım, cihazın izin verilen yük akımı (nominal akımın en çok 1.2 katı) olabileceği gibi kalkış akımının izin verdiği hallerde işletme akımına eşit alınabilir, (işletme akımı nominal yükünde çalışırken ölçülen akımdır.) İşletme akımı genellikle nominal akımdan daha küçük olduğundan bu durumda daha güvenli bir değer seçilmiş olur. IE
Sınır Akımlar: Termik rölenin açma akım değerleri bakımından yönetmeliklerde sınır açma değerleri bildirilmiştir. Buna göre 20°C ortam sıcaklığında ve soğuk durumda termik rölenin, IE ayar akımının 1,05 katında iki saat içinde açmaması ve sıcak durumda 1,2 katında iki saat içinde emin bir şekilde açması şart koşulur. Buna göre rölenin sınır açma akımı IA=(1,05-1,2) IE olarak belirlenir. Ayrıca rölenin sıcak durumda 1,5 IE aşırı akım değerinde iki dakikada açması, soğuk durumdayken 6 IE aşırı akım değerinde ise, gecikme değerine bağlı olarak 2-5 saniyede açması istenir. Eğer üç kutuplu röle, iki kutuplu olarak yüklenirse, açma zamanı %10 kadar ve bir kutuplu yüklenirse %20 kadar artar. Gecikme derecesi: Termik rölede bimetal çubuğun ısınıp eğilerek hareket etmesi sonucunda örneğin üç noktasının Şekil:2-3'de belirtilen "s" mesafesine ulaşabilmesi için, belirli bir zamanın geçmesi gerekir. Bu yüzden röle, aşırı akim meydana geldikten belirli bir süre sonra görev yaparak koruma kumandasını vermektedir. İşte bu zaman gecikmesi rölenin ana özelliğini oluşturmakta ve rölenin seçici (selektif) çalışmasını sağlamaktadır. Yine bimetal çubuğun "s" mesafesine ulaşması için geçen zamanın, aşırı akımın derecesine bağlı olarak azalıp çoğalması röleye parabolik açma karakteristiği kazandırır. Bu parabolik değişim rölenin soğuk veya sıcak durumdan itibaren çalışmaya başlamasına bağlıdır. Ortam sıcaklığının etkisi : Rölelerin sınır akım değerleri ve açma karakteristiği, 20°C ortam sıcaklığına göre belirlenmiştir. Değişik ortam sıcaklığında açma zamanı değişik değer alır. Ortam sıcaklığı yüksek olursa, rölenin açma zamanına ulaşması için akım tarafından o kadar az ısıtılmasına ihtiyaç olur. Bunun sonucu sınır akım değeri düşer ve röle daha erken açma kumandası verir. Örneğin 50°C ortam sıcaklığında sınır akım %20 kadar düşük olur. Bunun aksine, ortam sıcaklığı düşük olursa sınır akım değeri daha fazla olur. Belirli şartlar altında eğer röle ve korunacak olan motor aynı ortam sıcaklığında bulunursa, rölenin ortam sıcaklığına bağımlı olması bir avantajdır. Ancak bu şartların
özellikle uzaktan kumandalı sistemlerde ve kontaktörle beraber koruyucu içersinde bulunan rölelerde gerçekleşmesi mümkün değildir.
Bu durumda röle ile motor aynı ortam sıcaklığında bulunmayabilir. Bu yüzden sıcaklık derecesinin değişmesine parelel olarak, rölenin IE ayar akımına da sürekli bir düzeltme faktörü getirilir. Isınma kompanzasyonu : Termik röleler bir ısınma kompanzasyonu ile donatılmışlardır. Bu sayede sınır açma akımı, 20°Cden farklı olan ortam sıcaklık derecelerinde dahi -20°C ile +55°C arasında (1,05-1,2) IE sınır değerlerinde kalır. Böylece -20° ile +55° arası sıcaklık değişmelerinde ayar akımı IE de bir düzeltme yapmaya gerek kalmaz. Şekil: 2-5'de sıcaklık kompanzasyonu olan termik rölenin prensip şeması ve bimetal ısıtıcı elemanın resmi görülmektedir.
Şekil2-5 Sıcaklık kompanzasyonu olan üç kutuplu bir bimetal rölenin prensip şeması. a.Ana akımla ısıtılan bimetal çubuklar b.Açma sürgüsü c.Sıcaklık dengeleme çubuğu d.Hareketli kontak kolu. e.Sabit kontaklar f.Açma kolu. Rölede üç fazlı sisteme ait ve ana akım tarafından ısıtılan üç adet bimetal çubuk vardır. Ortam sıcaklığının 30'C olduğu kabul edilirse, ısınan bimetal çubuklar, şekildeki gibi sola doğru eğilirler ve belirli bir akımda açma sürgüsüne dayanırlar. Açmanın gerçekleşmesi için açma süngüsünün açma kolunu itmesi gerekir. Fakat açma kolu çatallı yapılmış olup, açrna süngüsünün itmesi gereken kolda yine eşit boyutta ve aynı özelliklere sahip bimetal çubuktan yapılmıştır. Bu çubuk akımla değil ortam sıcaklığı ile ısınır. 30°C ortam sıcaklığında bu çubuk da diğer bimetal çubuklar kadar kıvrılır. Şu halde akımla ısıtılan bimetal çubuklar ile serbest çubuklar arasındaki "D" aralığı daima sabit kalır. Bu sayede acına kumandası vermek için, daima aynı zamana ihtiyaç gösterirler. Tekrar kapama ve yeniden çalıştırma :
Termik röle ısındığında ve görev yaptığında kontak açılarak kontaktörün bobin devresi kesilir ve korunan cihaz devreden çıkar. Kontaktör bobinine seri bağlanan röle kontağı genellikle 95-96 ile isimlendirilmiştir.
Görev yapan rölenin kapanan kontağı (genellikle 95-98) üzerinden kurulacak bir sinyal veya ihbar devresi ile rölenin çalıştığı gözlenebilir. Açılan termik rölenin tekrar çalışması için "reset" butonuna basılması gerekir. Ancak butona basmadan evvel rölenin devreyi açma nedeni araştırılmalı ve bir arıza varsa giderilmelidir. Şekil:2-6'da termik rölenin üç ve bir kutuplu olarak bağlantısı görülmektedir.
(Şekil:2-6)Termik röle kontaklarının üç ve bir fazlı olarak bağlanışı. Tekmik Röle ile sigortanın karşılaştırması : Teknik röle ile sigortaların çalışmasında etken olan büyüklük, röle veya sigortadan geçen akımın karesi ile orantılı olarak gelişen ısıdır. Her iki koruma elemanında akıma bağlı olarak açma zamanını veren karakteristik eğri birbirine çok benzer. Ancak sigorta, bir devrenin korunmasında ayarlama olanağı olmayan ve yalnız bir akım değerine göre ayarlanmış olan bir röle gibi çalışır. Sigorta koruma görevini 6 - 10 16....A gibi belirli kademelerdeki akım değerindeki bir sigorta elemanına göre yapar. Oysa termik rölenin koruma görevi belirli bir ayar bölgesi içinde, ihtiyaca uygun bir şekilde ayarlanan akım değerine bağlıdır. Yani sigortanın nominal akımı ile termik rölenin ayar akımı aynıdır. Sigortanın sınır akımları (1,3-1,6) I N arasında bulunur. Oysa termik rölenin (1,05 -1,2) IE arasındadır. Termik röle ayar akımı korunacak olan cihazın işletme akımına kolayca ayarlanabilir. Sigortanın nominal akım. kademeleri birbirinden aralıklı olduğundan cihazın işletme akımına kaba bir şekilde uydurulması mümkün olur. Termik röle yalnız aşın akıma karşı görev yapar. Kısa devreye karşı koruma yapmak için hiçbir zaman yeterince çabuk devreyi açmaz. Bu yüzden termik rölenin kendisi ve bulunduğu devre ayrıca kısa devreye karşı korunurlar. Sigorta ise kısa devreye karşı ve sınırlı olarak aşırı akımlara karşı görev yapar. Motorların kalkış akımları dikkate alınarak sigortalar, motorun nominal akımının 1,5-
2,5 katına göre seçilirler. Oysa termik röleler motorun işletme akımına ayarlanırlar. Bir fazdaki aşın akımda sigorta yalnız o faz devresini keser. Oysa termik röle kontaktörün enerjisini keser.
Şu halde termik röleler ile sigortalar ayrı ayrı görevler yaparlar ve bir tesiste birbirinin tamamlayıcısı olarak, ikisi .birlikte kullanılırlar. Termik Rölenin seçilmesi : Termik aşırı akım rölesinin kullanıldığı tesiste koruma görevini iyi bir şekilde yerine getirebilmesi için bunun koruyacağı cihazın çalışma koşullarına uygun seçilmesi gerekir. Röle seçiminde şu özellikler göz önünde bulundurulur. l)Termik röle, korunacak cihazın nominal akımına uygun olmalıdır. Veya korunacak cihazın nominal akımı termik rölenin akım ayar bölgesi içinde olmalıdır, 2)izolasyon bakımından röle, tesisin nominal gerilimine dayanabilmelidirler. 3)Röle seçiminde motorun kalkış akımı ve bir saatde devreye girip çıkma sayısı göz Önünde bulundurulmalıdır. 4)Doğru akım tesislerinde kullanılacak röleler, doğru akım motorlarının yol alma şartlarına uygun seçilmelidir. Bu özellikler dikkate alınarak ve kullanılacak kontaktör büyüklüğüne uygun termik röle seçilmelidir. Bu seçimde yapımcı firmaların kataloglarından yaralanılır. Çizelge1'de bir yapımcı firmaya ait röle katalogu örnek olarak verilmiştir. Yine cizelge-2'de 1500 d/d'lı motorların nominal akımları ile bu akım ayarına uygun termik çeşitleri gösterilmiştir.
Aşağıdaki çizelge: 2 den yararlanılarak motorun gücüne ve akımına uyan termik röle seçilebilir. Ayrıca, aynı devrede kullanılacak gecikmeli sigorta değerleri belirlenebilir. Sekonder Termik Aşın Akım Rölesi : Yüksek gerilim motorlarının aşın yüke karşı korunması için sekonder aşırı akım rölesi kullanılır. Bu röle, akım trafolarının sekonder sargılarına 3 fazlı olarak bağlanır. Akım trafolarının gücü, rölenin çektiği yük ve bağlama iletkenlerinin sarfiyatı dikkate alınarak belirlenir. Akım trafosu ve röle o şekilde seçilmeli ki, motor nominal akımı ile çalıştığında sekonder tarafından geçen akım, aşırı akım rölesinin ayar bölgesi içinde bulunsun. Bazı tahrik sistemlerinde tahrik motorunun yük altında yol alması veya momenti büyük olan yükleri beslemesi gerekebilir. Bu durumda motorun kalkış süresi 10 sn'den uzun olabilir. Böyle özel durumlarda motorların korunması, için 6Ig açma akımında açma zamanı 15-30 sn olan özel termik röleler kullanılır. Bu tip rölelerin bimetalleri akım trafoları üzerinden ısıtılırlar. Yani sekonder röle durumundadırlar. Şekil: 2-7'de sekonder röle ile korunan bir devrenin kumanda şeması gösterilmiştir.
Elektronik Aşın Akım Rölesi : Bu rölelerin yapısı ve çalışma prensibi mikro işlemci temeline dayanır. Termik rölelere karşı birçok üstünlükleri vardır. İşletmede bir çok kolaylıklar sağlarlar. Aynen termik röleler gibi, üç fazlı motorların, trafoların ve benzeri işletme araçlarını aşın yüke karşı korumak amacı ile kullanılırlar. Bu röleler VDE 0660 ve IEC 292-1 hükümlerine göre yapılırlar. Ortam ve sıcaklık değişmelerine dayanaklı olup çalışma bölgesi -25°c + 55°C arasındadır. Modern koruma cihazları olup,0,25 A’den 630 Ampere kadar motor akımları için 5 adet akım ayar bölgesi vardır.25 A’den büyük motor akımları için özel akım trafoları üzerinden beslenen bir açma cihazından oluşur.
Termistör Koruyucular (PTC Elemanları) : Bazı işletme koşullarında termik röle görev yapmaz. Çünkü, motor ile termik rölenin ısınma ve soğuma hızları aynı değildir. Motor büyük madeni kütlesinden dolayı yavaş ısınır. Aynı şekilde yavaş soğur. Termik role ise çabuk ısınır ve çabuk soğur. Dolayısıyla, kesintili işletmelerde motor henüz tehlikeli sıcaklık derecesine varmadan, röle ısınıp gereksiz yere devreyi açabilir veya tersine motor tehlikeli şekilde ısınmasına rağmen röle ısınmayıp açma yapmayabilir. Bu şekildeki kesintili işletmelerde, termik röleyi ayarlanması gereken (anma akımx 1,2) değerden daha büyük değere ayarlamakla çok sınırlı bir koruma elde edilebilir. O halde termik röleler, düzenli periyodlu işletmelerde normal koruma yapabilir. Ancak çalışma — durma sıklığı artarsa veya çalışma periyodları çok değişik olursa, termik röle bir koruma temin edemez. Böyle hallerde, motorun sargı sıcaklığını doğrudan Ölçmek suretiyle koruma yapılmalıdır. Böyle bir koruma şekli "TERMİSTÖR KORUMASI" dır. Termistörler; elektrik motorlarının ısıya karşı korunmaları için,dın 4408'e göre seri bağlı üç elemanlı takım halinde stator sargıları arasına kolay monte edilebilecek tarzda imal edilmiştir. Sıcaklığa hassas elemanlardır. Motorun dışında bulunan başka bir röle ile açma kumandası verilir. Sıcaklığın belirlenmesi, soğuk iletken (PTC) elemanlarıyla yapılır. PTC elemanları, seramik bazında olup, belirli sıcaklık derecesinde elektriki dirençleri aniden artmaktadır. (Bkz. Şekil: 2-10) PTC elemanlarının dirençlerinin çok ani arttığı sıcaklık derecesine "Nominal açma sıcaklığı" (NAT) denir. Değişik açma sıcaklıkları olan normlaştırılmış elemanlar bulunmaktadır. Bu elemanlar, nominal açma sıcaklıklarına (NAT) göre renklendirilmişlerdir. (Bkz. çizelge 3) Termistörün nominal açma sıcaklığı, korunmak istenen motorun, stator sargılarının izolasyon sınıfına göre seçilir. (Bkz. çizelge 4) RENK KODU 60- Beyaz-Gri 70- Beyaz — Kahverengi 80- Beyaz-Beyaz 90- Yeşil-Yeşil 100- Kırmızı-Kırmızı 110- Kahverengi-Kahverengi 120-Gri-Gri
RENK KODU 130-Mavi-Mavi 140- Beyaz-Siyah 145- Beyaz-Siyah 150-Siyah-Siyah 155- MaviSiyah 160- Mavi-Kırmızı 170-Beyaz-Yeşil Çizelge: 3 Termistör dereceleri kodları Şekil l - 10 da endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölesinin yapısı, görünüşü ve sembolü verilmiştir. Endirekt ısıtmalı termik aşın akım rölesi ısıtıcı, bimetal ve kontak olmak üzere üç kısımdan oluşur. Isıtıcı motora seri olarak bağlanır. Yani ısıtıcıdan motor akımı geçer. Motora zarar verecek değerde bir akım sürekli olarak ısıtıcıdan geçerse, meydana gelen ısı bimetali sağa doğru büker. Bimetal kapalı olan kontağı açar. Açılan kontak kontaktörü ve dolayısıyla motoru devreden çıkartır. Böylece motor yanmaktan korunmuş olur. Motor akımı kısa bir süre için normal değerinin üzerine çıkarsa, ısıtıcıdan geçen bu akım bimetali ısıtacak fırsatı bulamaz. Bu nedenle bimetal bükülmez ve kontak açılmaz. Motor için sakınca yaratmayan bu gibi durumlarda, ısının bimetale iletilmesindeki gecikme, aşın akım rölesinin çalışmasını engeller. Endirekt ısıtmalı termik aşın akım rölelerinin akım değerleri büyüdükçe, ısıtıcı telin ve dolayısıyla bimetalin ölçüleri de büyür. Büyük akımlar için yapılacak endirekt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri kullanışlı ve ekonomik olmaz. Bu nedenle akım şiddeti büyük olan termik aşın akım röleleri, şekil 1-11 de görüldüğü gibi direkt ısıtmalı olarak yapılırlar. Direkt ısıtmalı termik aşın akım rölelerinde ısıtıcı eleman bulunmaz. Motor akımı bimetal üzerinden geçer. Bimetalin bükülmesine ve kontağın açılmasına neden olan ısı, bimetalin içinde doğar. Çok büyük akımlar İçin yapılacak direkt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri de aynı nedenlerle kullanışlı ve ekonomik olmaz. Termik aşın akım rölesi bu durumda bir akım trafosuyla veya bir şönt dirençle beraber kullanılır. Gerek akım trafosu ve gerekse şönt direnç termik aşın akım rölesinin çalışına akımını yani kapasitesini büyütür.
Şekil l - 11) Direkt ısıtmalı termik aşırı akım rölesinin yapısı, görünüşü ve sembolü.
Direkt ve endirekt ısıtmalı termik asın akım röleleri çeşitli akım şiddetleri için yapılırlar. Her termik aşın akım rölesi iki akım değeri arasında çalışır. Asın akım rölesi, üzerinde bulunan bir ayar vidasıyla arzulanan motor akımına ayarlanır. Şekil l - 12 de yapısı verilen ergiyici alaşımlı termik aşın akım rölesi, ısıtıcı, küçük bir tüp ve kontak bloğundan oluşur. Isıtıcı elemanın sardığı tübün içinde, serbestçe dönebilen başka bir tüp daha vardır, iki tübün arasında düşük sıcaklıkta ergiyen bir alaşım bulunur. Ergiyici alaşım normal durumda iki tübü birbirine bağlar. Termik aşın akım rölesinin ısıtıcısı motor devresine, normalde kapalı kontağı kumanda devresine seri olarak bağlanır. Herhangi bir nedenle rnotor aşın akım çekerse, ısıtıcıdan geçen bu akım tüpteki alaşımı ergitir. Yay nedeniyle içteki tüp ve dişli döner. Normalde kapalı kontak açılır. Açılan kontak, kontaktörü ve motoru devreden çıkartır. Motor durunca ısıtıcıdan akım geçmez. Tüpleri birleştiren alaşım kısa bir süre içinde donar. Ergiyici alaşımlı termik aşın akım röleleri çeşitli akım değerlerinde yapılırlar. Bu aşın akım rölelerinde akım ayan yapılmaz.
Şekil l - 12)
Ergiyici alaşımlı termik aşırı akım rölesinin yapısı ve sembolü.
Termik asın akım röleleri üç fazlı motor devrelerine genellikle şekil 1-13 de görüldüğü gibi bağlanırlar. Bu bağlantıda her faz üzerine bir termik aşın akım rölesi konur. Üç termik aşın akım rölesi bir kapalı kontağa kumanda ederler. Motor çalışırken herhangi bir nedenle uzun süre asırı akım çekerse, termik asın akım rölesinin kapalı kontağı açılır. Çalışan kontaktör ve motor devreden çıkar. Böylece motor yanmaktan korunmuş olur.
MANYETİK AÇAKLAR:
Yukardaki kısımlarda aşın akım rölelerinin motorları koruyan ve gecikmeli çalışan kumanda elemanları olduğu görülmüştü. Bu özellikleri nedeniyle aşın akım röleleri çok büyük akımlarda da gecikmeli olarak açılırlar. Devre açılıncaya kadar devreden geçecek büyük değerdeki akım, geçtiği her yere zarar verir. Aşın akım rölelerindeki bu sakıncayı karşılamak için, motor devrelerinde aşırı akım rölesinden başka bir de sekil 1-14 de yapısı verilen manyetik açak kullanılır. Motor devresinden geçecek çok büyük akımlarda aşırı akım rölesi devreyi açmadan, manyetik açak devreyi açar ve motoru durdurur. Manyetik açağın ayarlandığı değerin altındaki aşın akımlarda, aşırı akım rölesi görev yapar. Manyetik açağın bobini motora seri olarak bağlanır. Üç fazlı motor devrelerinde ya her fazın üzerine veya yalnız iki fazın üzerine manyetik açağın birer bobini konur. Manyetik açağın kontağı kumanda devresinin girişine seri olarak bağlanır.
Şekil 1 — 13) Üç fazlı bir asenkron motorun termik aşırı akım korunmasına ait bağlantı şeması.
ZAMAN RÖLELERİ:
Bobini enerjilendikten veya bobininin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra, kontakları durum değiştiren rölelere, zaman rölesi adı verilir. Çalışma şekillerine göre biri düz, diğeri ters olmak üzere iki çeşit zaman rölesi vardır. Gerek düz ve gerekse ters zaman rölelerinde, bir kontaktörde veya rölede görülebilen normalde açık ve normalde kapalı kontaklar da bulunabilir.
Zaman rölesinin bobini enerjilendiğinde, bu kontaklar ani olarak açılır ve ani olarak kapanırlar. Bobinin enerjisi kesildiğinde, kapanmış olan kontaklar ani olarak açılır, açılmış olan kontaklar ise ani olarak kapanırlar.
DÜZ ZAMAN RÖLELERİ : Bobini enerjilendikteıı sonra gecikme yapan zaman rölelerine, düz zaman rölesi adı verilir.Düz zaman rölelerinde bobin enerjilendikten bir süre sonra, rölenin normalde kapalı kontağı açılır, normalde açık kontağı kapanır.Düz zaman rölelerinde bobinin enerjisi kesildiğinde, kapanmış olan kontak ani olarak açılır, açılmış olan kontak ise ani olarak kapanır.Düz zaman rölelerinde bulunan elemanlar şekil l-15 de verilen sembollerle gösterilirler, (t-2) ve (3-4) nolu semboller ani çalışan kontaklar için kullanılırlar. (5-6) nolu sembol normalde açık ve gecikme ile kapanan kontağı,(7-8) nolu sembol ise normalde kapalı ve gecikme ile açılan kontağı gösterir. TERS ZAMAN RÖLELERİ : Bobininin enerjisi kesildikten sonra gecikme yapan zaman rölelerine, ters zaman rölesi adı verilir. Ters zaman rölelerinde bobin enerjilenince, normalde açık kontak ani olarak kapanır, normalde kapalı kontak ise ani olarak açılır. Ters zaman rölelerinde bobinin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra, evvelce kapanmış olan kontak açılır, evvelce açılmış kontak ise kapanır.Ters zaman rölelerinde bulunan elemanlar şekil l - 16 da verilen sembollerle gösterilirler. Bu şekildeki (l - 2) ve (3 - 4) nolu semboller ani çalışan kontaklar için kullanılırlar. (5-6) nolu sembol normalde açık ve gecikme ile açılan kontağı, (7-8) nolu sembol ise normalde kapalı ve gecikme ile kapanan kontağı gösterir. Bazı zaman röleleri yalnız düz veya yalnız ters olarak çalışır. Bazı zaman röleleri de hem düz ve hem de ters zaman rölesi görevini yapabilirler. Zaman rölelerinin kontakları genellikle küçük akım şiddetlerini taşıyabilecek bir büyüklükte yapılır. Bu nedenle, zaman rölelerinin kontakları yalnız kumanda devrelerinde kullanılırlar, güç devrelerine bağlanamazlar. Kumanda devrelerinde değişik yapıda bir çok zaman rölesi kullanılır. Aşağıdaki kısımlarda çeşitli zaman röleleri teker teker incelenecektir.
PİSTONLU ZAMAN RÖLELERİ: Zaman gecikmesi bir pistonla sağlanan zaman rölelerine, pistonlu zaman rölesi adı verilir. Görünüşü şekil 1-18 a da verilen pistonlu zaman rölelerinin düz ve ters çalışan iki çeşidi vardır. Şekil l - 15 de yapısı verilen düz zaman rölesinin bobini enerj ilendiğinde, rölenin paleti yukarıya doğru çekilir. (3-4) nolu normalde kapalı kontak hemen açılır ve (1-2) nolu normalde açık kontak hemen kapanır. Palet yukarıya çekildiğinde, palete bağlı olan yay pistonu yukarıya çeker. Yalnız piston çok yavaş hareket eder. Çünkü (B) boşluğundaki akışkanın (Yağ veya hava) (C) kanalı ve ayarlı (D) deliği yoluyla (A) boşluğuna geçmesinde karşılaştığı direnç, pistonun hareketini yavaşlatır. Bu nedenle (5-6) ve (7-8) nolu kontakların durum değiştirmeleri gecikir. Belirli bir sürenin sonunda yani piston belirli bir yol aldıktan sonra, (7-8) nolu kontak açılır ve (5-6) nolu kontak kapanır. Düz zaman rölesinin bobin akımı kesildiğinde, palet ve piston ani olarak aşağıya düşerler. Piston üzerinde bulunan (E) klapesi, pistonun aşağı hareketinde hemen açılır. (A) boşluğundaki akışkan klape deliğinden (B) boşluğuna kolayca geçer. Bu nedenle piston paletle birlikte hızla aşağıya doğru hareket eder. Bu durumda kapanmış olan kontaklar hemen açılır ve açılmış olan kontaklar da hemen kapanırlar. Şekil l -15 deki düz zaman rölesinde zaman ayarı, (D) deliğinin büyültülüp küçültülmesiyle yapılır. Bu delik küçültüldükçe, kontakların durum değiştirmesine kadar geçecek zaman büyümüş olur. Şekil 1 -16 da verilen pistonlu ters zaman rölesinin bobini enerjilenliğinde, palet ve piston süratli olarak yukarıya çekilirler. Pistonun yukarı hareketinde (E) klapesi hemen açılır. (B) boşluğundaki akışkan (Yağ veya hava) klape deliğinden (A) boşluğuna kolayca geçer. Bu nedenle piston yukarı doğru hareket ederken hiç bir güçlükle karşılaşmaz.
Zaman rölesinde bulunan bütün kontaklar ani olarak durum değiştirirler. Ters zaman rölesinin bobin akımı kesildiğinde, palet hemen aşağıya düşer. Kapanmış olan (1-2) nolu kontak açılır, açılmış olan (3-4) nolu kontak kapanır. Bu zaman rölesinde pistonun aşağıya doğru olan hareketi çok yavaş olur. Çünkü (A) boşluğundaki akışkanın (D) deliğinden ve (C) kanalından (B) boşluğuna geçerken karşılaştığı güçlük pistonunun hareketini yavaşlatır. Bu nedenle (5-6) ve (7-8) nolu kontakların normal konumlarına dönmeleri gecikir. Belirli bir sürenin sonunda yani piston belirli bir yol aldığında, kapanmış olan (5-6) nolu kontak açılır ve açılmış olan (7-8) nolu kontak kapanır. Pistonlu ters zaman rölelerinde de zaman ayan (D) deliğinin büyültülüp küçültülmesiyle yapılır. Pistonlu zaman röleleri genellikle hem düz ve hem de ters zaman rölesi olarak kullanılabilecek şekilde yapılırlar.
Şekil 1 — 17)
Motorlu zaman rölesinin yapısı ve sembolleri.
MOTORLU ZAMAN RÖLELERİ :
Zaman gecikmesi bir motorla sağlanan zaman rölelerine, motorlu zaman rölesi adı verilir. Her çalışmada aynı gecikmeyi elde etmek amacıyla bu zaman rölelerinde senkron motor kullanılır. Senkron motorun devir sayısı bir grup dişliyle uygun bir değere düşürülür. Şekil l -17 de yapısı verilen motorlu zaman rölesinin motoru şebekeye bağlandığında, motor dişlisi ok yönünde döner ve (A) dişlisini de çok yavaş olarak gösterilen yönde döndürür. (A) dişlisinin üzerinde bulunan (P) pimi bir süre sonra kontak çubuğuna vurur. Kontak çubuğu (E) noktası etrafında döner. Normalde kapalı (1-2) nolu kontak açılır. Normalde açık (3-4) nolu kontak kapanır. Böylece motorun şebekeye bağlandığı an ile kontakların durum değiştirdiği an arasında, bir gecikme sağlanmış olur. (P) pimi kontak çubuğuna vurduğunda motor frenlenir ve durur. Rotor dururken motor sargılarından akımın geçmesi, motor için bir sakınca yaratmaz. Çünkü bu zaman rölesinde kullanılan senkron motor, rotoru kilitlenmiş olarak çalışabilir. Senkron motor şebekeden ayrıldığında, bir yay (P) pimini başlangıç durumuna getirir. Bu durumda kapanmış olan kontaklar açılır, açılmış olan kontaklar kapanır. Motorlu zaman röleleri yalnız düz zaman rölesi olarak yapılırlar. Görünüşü şekil l -18 b de verilen bu zaman rölelerinde zaman ayarı bir vida ile yapılır. Vida, kontak çubuğuna göre (P) piminin konumunu değiştirir. (P) pimi kontak çubuğuna yaklaştırıldığında, zaman kısalır. Motorlu zaman rölelerinin bir çok çeşidi vardır. Bu zaman röleleriyle çok uzun zaman gecikmesi sağlanabilir.
TERMİK ZAMAN RÖLELERİ :
Zaman gecikmesinin ısı ile sağlandığı zaman rölelerine, termik zaman rölesi adı verilir. Şekil l -19 dan görüleceği üzere bir termik zaman rölesi ısıtıcı, bimetal ve kontak olmak üzere üç parçadan oluşur. Isıtıcı eleman seramik tüp üzerine sarılır. Isıtıcının çekeceği akım (Rl) direnciyle sınırlanır. Bimetal seramikten yapılmış tüp içinde bulunur. Isıtıcı şebekeye bağlandığında, ısıtıcının sıcaklık derecesi yükselmeğe başlar. Seramik tüpte doğan ısı bimetale geçer. Bimetalin sıcaklık derecesi yavaş yavaş yükselir. Bimetal ısındıkça sağa doğru eğilmek ister. Mekaniki bir düzen bimetalin yavaş hareketini engeller.Bimetalde doğan eğilme kuvveti uygun bir değere yükseldiğinde, bimetal ani olarak sağa doğru hareket eder. Normalde kapalı (1-3) nolu kontak açılır. Normalde açık (2-3) nolu kontak kapanır. Böylece ısıtıcının devreye bağlanmasından bir süre sonra kontaklar durum değiştirmiş olur. Yukarıdaki açıklamalardan anlaşılacağı üzere, termik zaman röleleri düz zaman rölesi olarak görev yaparlar. Termik zaman röleleri basit yapılan ve ucuzluktan nedeni ile kumanda devrelerinde çok kullanılırlar. Yapısı şekil 1-19 da verilmiş olan termik zaman rölesinde, zaman ayan yapmak oldukça güçtür. Bununla beraber (Rl) direncinin değeri değiştirildiğinde, kontakların durum değiştirme zamanı ayarlanmış olur. Bu yöntem sık sık başvurulacak bir yol değildir.
Kumanda devrelerinde görevlerini tamamlayan termik zaman rölelerinin hemen devreden çıkarılmaları gerekir Aksi halde sistemin durdurulup hemen çalıştırılmasında, normal bir başlama sağlanamaz. Çünkü bu kısa arada ısıtıcı ve bimetal soğuma fırsatını bulamaz. Kontaklar normal konumlarına dönemezler. Termik zaman röleleri, diğer zaman rölelerinin kullanıldığı her yerde Örneğin otomatik yıldız - üçgen şalterde de kullanılabilir. Böyle bir otomatik şalter yıldızdan üçgene geçtikten sonra, termik zaman rölesi devreden çıkarılır. Aksi halde motorun durdurulup yeniden çalıştırılmasında, ısıtıcı eleman ve bimetal soğuma fırsatını bulamazlar. Kontaklar normal konumlarına dönemezler. İkinci başlatmada motor ilk önce yıldız çalışacağına, üçgen çalışmağa başlar. Yani arzulanmayan bir başlama meydana gelmiş olur. DOĞRU AKIM ZAMAN RÖLELERİ : Bir röleyle yardımcı elemanlardan oluşan ve yalnız doğru akımda çalışan zaman rölelerine, doğru akım zaman rölesi adı verilir. Bu tip zaman röleleri de basit yapıları nedeniyle kumanda devrelerinde çok kullanılırlar. Doğru akım zaman rölelerinin bir çok çeşidi vardır. Şekil l - 20 de verilen kondansatörlü zaman rölesi de bunlardan biridir. Bu zaman rölesi bir doğru akım rölesiyle bir kondansatörün paralel bağlanmasından oluşur.
Kondansatörlü zaman rölesi şebekeye bağlandığında, röle enerjilenir. Normalde kapalı (2-3) nolu kontak açılır. Normalde açık (1-3) nolu kontak kapanır. Kondansatör kısa bir zaman içinde üreteç gerilimine şarj olur. Kondansatörlü zaman rölesi şebekeden ayrıldığında, röle bobininden geçen üreteç akımı sıfır olur. Fakat şarj olmuş kondansatör bobin üzerinden boşalmağa başlar. Kondansatörün deşarj akımı, paleti bir süre daha çekik tutar. Kondansatörün deşarj akımı sıfır olmadan palet açılır. Kontaklar normal konumlarına dönerler. Böylece kondansatörlü zaman rölesinin şebekeden ayrıldığı an ile kontakların normal konumlarına döndükleri an arasında, bir gecikme sağlanmış olur. Yukarıdaki açıklamalardan anlaşılacağı üzere, kondansatörlü zaman rölesi ters zaman rölesi olarak görev yapar. Kondansatörlü zaman rölelerinde zaman ayarı yapmak oldukça güçtür. Bununla beraber (Cl) kondansatörünün değerini değiştirmekle, kontakların durum değiştirme zamanı ayarlanabilir. Örneğin (Cl) kondansatörünün değeri büyültülürse, kontaklar normal konumlarına dönünceye kadar geçecek süre artar. Fakat bu yöntem sık sık başvurulacak bir yol değildir. TERMİSTÖRLÜ ZAMAN RÖLELERİ: Bir termistörün ve bir rölenin seri bağlanmasından oluşan zaman rölesine, termistörlü zaman rölesi adı verilir. Termistör, direnci sıcaklıkla değişen bir elemandır. Bütün maddelerin direnci sıcaklıkla değişir. Fakat direncin sıcaklıkla değişimi termistörlerde çok fazladır. Uygulamada iki çeşit termistör kullanılır. Direncin sıcaklıkla değişme katsayısı bunlardan birinde pozitif, diğerinde ise negatiftir. Negatif katsayılı termistörde sıcaklık derecesi arttıkça, termistör direnci azalır. Katsayısı pozitif olan termistörün sıcaklık derecesi artarsa, bu termistörün direnci de artar.
Şekil 1-21 de verilen termistörlü zaman rölesinde, direncin sıcaklıkla değişme katsayısı negatif olan bir termistör kullanılmıştır.
Bu devrede (A) anahtarı kapatıldığında, devreden çok küçük bir akım geçer. Bu akım, termistörün bir parça ısınmasına neden olur. Isınan termistörün direnci azalır ve devreden geçen akım büyür. Akımın artması termistörü daha çok ısıtır. Isınan termistörün direnci daha çok düşer. Sonunda devreden geçen akımın değeri, rölenin çekme akımına ulaşır. Röle paletini çeker ve kontaklar durum değiştirir. Böylece zaman rölesinin devreye bağlanışından bir süre sonra, kontakların durum değiştirmesi sağlanmış olur. Palet çekildikten sonra, rölenin empedansı büyür ve devre akımı azalır. Termistördeki sıcaklık yükselmesi sona erer, devre kararlı çalışmağa başlar. Devredeki (A) anahtarı açıldığında, kontaklar ani olarak normal konumlarına dönerler. Yukarıdaki açıklamalardan anlaşılacağı üzere termistörlü zaman rölesi düz zaman rölesi olarak çalışır. Termistörlü zaman rölelerinde zaman ayarı yapmak oldukça güçtür. Devreden geçen akımın değişmesi, kontakların durum değiştirme zamanını değiştirirse de, bu uygun bir yol değildir.
SOLENOİD VALFLER :
Elektrik enerjisiyle çalışan elektromanyetik musluklara veya vanalara, solenoid valf adı verilir. Solenoid valfler, hava, gaz, su, yağ ve buhar gibi akışkanlar için kullanılırlar. Akışkanlara ait borular, solenoid valfe vidalanarak veya rakor somunla bağlanırlar. Bir solenoid valf şekil l - 22 den görüleceği üzere elektromıknatıs ve musluk olmak üzere iki kısımdan oluşur. Elektromıknatısın bobinleri düşük veya yüksek gerilimde, doğru veya alternatif akımda çalışacak şekilde çok çeşitli olarak yapılırlar. Bobin içinde bulunan demir nüve, valfin diyaframıyla mekaniksel olarak bağlıdır. Demir nüve ve dolayısıyla diyafram bir yay ile aşağıya doğru bastırıldığından, solenoid valf normal durumda kapalı olur. Solenoid valfin bobini şebekeye bağlandığında, demir nüve ve diyafram yukarıya çekilir. Valf açılır ve akışkan sol taraftaki girişten sağ taraftaki çıkışa geçmiş olur. Solenoid valfler yalnız bir yön için normal olarak çalışırlar. Solenoid valfin sol tarafı çıkış ve sağ tarafı giriş olarak kullanılırsa, solenoid valf normal görevini yapamaz. Çünkü sağ taraftan gelen akışkan, bobinin enerjilenmediği normal durumda da yay basıncım yenerek diyaframı yukarıya iter ve valfin açılmasına neden olur. Solenoid valfler iki ve üç yollu olmak üzere iki şekilde yapılırlar. Şekil l -22 de yapısı ve görünüşleri verilen iki yollu solenoid valf, normal durumda kapalıdır. Bobin enerjilendiğinde, solenoid valf açılır. Üç yollu solenoid valfin bir girişi, iki çıkışı vardır. Normal durumda çıkışlardan birisi kapalı, diğeri açıktır. Bobin enerjilendiğinde kapalı olan çıkış açılır, açık olan çıkış kapanır. TERMOSTATLAR: Katı, sıvı ve gazların sıcaklık derecelerinin sabit tutulmasında kullanılan kumanda elemanlarına, termostat adı verilir. Termostatlar elektrikli ısıtıcı veya soğutuculann bulundukları yerlerde kullanılırlar. Bir termostat genellikle bimetal ve kontaklar olmak üzere iki kısımdan oluşur. Termostadın bimetali ısındığında, şekil l -23a da görüldüğü gibi bimetal sağa doğru bükülür. Bimetalin bu hareketi termostadda bir kontağı açar, başka bir kontağı kapatır. Isı değişmelerini mekanik harekete çevirme, yalnız bimetal ile yapılmaz. Şekil 1-23 b de görülen yüksek genleşme katsayılı sıvı ile doldurulmuş bir körük de aynı görevi yapar. Körük ince ve uzun bir boruyla küçük bir depoya bağlıdır. Bu elemanlar ve kontaklar termostadı oluşturur. Termostadın küçük deposu sıcaklığın denetleneceği yere konur. Küçük deponun bulunduğu yerdeki sıcaklık derecesi yükseldiğinde, küçük depodaki sıvı genleşir. Körüğün diyaframı yukarıya doğru genişler. Termostadın kapalı kontağı açılır, açık kontağı kapanır. Soğumada da bu olayın tersi olur. İnce boru ve ucundaki küçük depo nedeniyle şekil 1-23 b de
yapısı verilen termostada, kuyruklu termostat adı verilir. Bazı termostatlarda şekil l - 23 de görüldüğü gibi metal kontaklar yerine cıva tüplü kontaklar, düz bimetal yerine sarmal bimetal kullanılır. Cam tübün sağ ucu aşağıda olduğunda, cıva bu tarafta bulunur ve cıva kontak parçalarını birleştirir. Tübün sağ ucu yukarıya kalktığında, cıva diğer uca kayar. Kontak parçalarının arası açılır. Böyle bir termostadın bulunduğu yerde sıcaklık derecesi düşerse, sarmal bimetal toplanır. Termostat kontağı açılır veya kapanır. Ortam ısınınca, sarmal bimetal açılır. Termostat kontağı kapanmışsa açılır, açılmışsa kapanır. Kullanılış yerlerine göre termostatlar oda, su ve katı madde termostatları olmak üzere üç kısma ayrılırlar. Aşağıdaki kısımlarda bu termostatlar hakkında ayrıntılı bilgi verilecektir. ODA TERMOSTATLARI : Oda sıcaklığının sabit tutulmasında kullanılan termostatlara, oda termostadı adı verilir. Görünüşleri şekil l-25 a da verilen oda termostatlarının bir çok çeşidi vardır. Aşağıdaki örneklerde en çok kullanılan üç oda termostadının yapısı ve çalışması açıklanacaktır: ÖRNEK 1) Şekil l-24 de iki sinyal lambalı bir oda termostadının yapısı verilmiştir. Ortamın sıcaklık derecesi termostadın ayarlı olduğu sıcaklık derecesinin altına düştüğünde, termostadın sol taraftaki ana kontağı kapanır ve sağ taraftaki yardımcı kontağı açılır. Bu durumda ısıtıcı şebekeye bağlanır ve ortam ısınmağa başlar. Aynı anda (LI) sinyal lambası da yanar. Ortam ısındıkça, bimetal sağa doğru kıvrılmak ister.
Fakat sabit mıknatıs bimetali hemen bırakmaz. Bimetalde uygun değerde mekanik gerilme doğunca, bimetal sabit mıknatıstan ani olarak kurtulur. Kontaklar süratli olarak durum değiştirirler. Bu durumda ısıtıcı şebekeden ayrılır. (Ll) sinyal lambası söner, (L2) sinyal lambası yanar. Isıtıcı devreden çıkınca, ortam soğumağa başlar. Ortamın sıcaklık derecesi termostadın ayarlı olduğu sıcaklık derecesinin altına düştüğünde, bimetal sola doğru kıvrılmağa başlar. Biraz sonra sabit mıknatıs bimetali kendine çeker. Kontaklar gene ani olarak durum değiştirirler. Isıtıcı tekrar şebekeye bağlanır. (L2) sinyal lambası söner, (Ll) sinyal lambası yanar.
Termostatdaki sabit mıknatıs kontakların hızlı açılıp kapanmalarını sağladığı halde, önemli bir sakınca yaratır. Örneğin termostat 23°Cye ayarlanmışsa, sabit mıknatıs bimetali bu sıcaklıkta çeker. Isıtıcı devreye girer ve ortam ısınmağa başlar. Bimetalin sabit mıknatıstan kurtulması için daha büyük bir kuvvet gerekir. Bu kuvvet, ortamın veya termostadın sıcaklık derecesi 33°Cye çıktığında doğar. Bu durumda da ortam arzulanmayacak kadar fazla ısınmış olur. Yukarda verilen örnekten anlaşılacağı üzere, termostat 23°Cde kontağını kapatır, 33°Cde kontağım açar. Termostadın açma ve kapama sıcaklık dereceleri arasındaki bu farka, termostadın diferansiyeli adı verilir. Termostatda diferansiyeli küçültmek için, termostadın içine yapay ısı artışı sağlayan (Rl) direnci konur. Termostadın ana kontağı kapanıp ısıtıcı devreye girdiğinde, (Rl) direncide şebekeye bağlanır. Ortam sıcaklığı 25°Cye geldiğinde, (RI) direncinin sağladığı ısı ile termostadın içindeki sıcaklık 33°Cye yükselir. Bimetal sabit mıknatıstan kurtulur ve devre açılır. Böylece termostadın açma ve kapama sıcaklıkları arasındaki fark (Diferansiyel) 2°Cye düşmüş olur. Diferansiyelin çok küçük olması da, sistemin sık sık çalışıp durmasına neden olduğundan arzu edilmez.
ÖRNEK 2) Şekil 1-26 da üç uçlu ve dirençli bir oda termostadının bağlantısı verilmiştir. Ortamın sıcaklık derecesi düştüğünde, termostadın bimetali aşağıya doğru bükülür, ilk önce (W) ucuna sonra da (B) ucuna değer. (TR1) transformatörünün sekonder akımı, termostadın (W-B) kontağından geçerek (A) rölesini enerjilendirir. Kapanan (A2) kontağı ısıtıcıyı şebekeye bağlar. Böylece ortam ısınmağa başlar. Kapanan (Al) kontağı termostadın içinde bulunan (Rl) direncinin devresini kapatır. Yalnız termostadın (B - R) kontağı bu direnci kısa devre eder. Ortam ısınmağa başladığında, termostadın bimetali yavaş yavaş yukarıya doğru bükülür. Bimetal ilk önce (B) ucundan ayrılır. Bu durumda (TR1) transformatörünün sekonderinden çıkan akım, termostadın (W-R) kontağından, (Rl) direncinden ve (A) röle bobini içinden geçerek devresini tamamlar. (Rl) direncinden geçen akım, termostadın içinde sıcaklık derecesini yükseltir. Bimetal daha süratli hareket eder ve (W) ucundan ayrılır, (A) rölesinin enerjisi kesilir. Isıtıcı devreden çıkar. Şekil l -26 da verilen termostatda kontakların ani açılıp kapanmaları, şekilde gösterilmemiş bir sabit mıknatısla sağlanır. Sabit mıknatıs termostat diferansiyelinin büyümesine neden olur. Sabit mıknatısın yarattığı bu sakınca termostatda kullanılan (Rl) direnciyle önlenir.
ÖRNEK 3) Şekil l -27 de üç uçlu ve kondansatörlü bir oda termostadının bağlantısı verilmiştir. Bu oda termostadı, şekil l-26 da verilen oda termostadına çok benzer. Ortamın sıcaklık derecesi düştügünde, termostadın bimetali sağa doğru bükülür. Termostadır» (B - R) kontağı kapanır. (TR1) transformatörünün sekonder akımı, termostadın (B - R) kontağından geçerek (A) rölesini enerjilendirir. Kapanan (A2) kontağı ısıtıcıyı şebekeye bağlar. Böylece ortam ısınmağa başlar. Kapanan (Al) kontağı ise termostadın (B - R) uçlarını şöntler. Bu durumda (A) röle bobininin akımı, hem termostadın (B - R) kontağından ve hem de (Al) kontağından geçerek devresini tamamlar. Ortamın sıcaklık derecesi "yükselince, bitemal sola doğru bükülür. Termostadın (B-R) kontağı açılır. (Al) kontağı kapalı olduğundan, (A) rölesi enerjilenmiş durumda kalır. Ortamın sıcaklık derecesi yükseldikçe, bimetal sola doğru daha çok bükülür. Sonunda termostadın (W - R) kontağı kapanır. Bu kontak, (Cl) kondansatörü üzerinden (A) rölesini kısa devre eder. (TRİ) transformatörünün gücü ufak olduğundan ve bu gücün büyük bir kısmı da (Cl) kondansatörü tarafından çekildiğinden, (A) röle bobininden geçen akım azalır. Röle paletini bırakır ve kapanmış olan kontaklar açılır. Böylece ısıtıcı devreden çıkmış olur.
SU TERMOSTATLARI: Su ve yağ gibi sıvıların sıcaklık derecelerinin sabit tutulmasında kullanılan termostatlara, su termostadı adı verilir.Su termostatlarının yapısı oda termostatlarının yapısına çok benzer. Su termostatlarında ısı değişmelerini mekanik harekete çevirme, düz veya sarmal bitemal veyahut da sıvı doldurulmuş körükle yapılır.Su termostatlarında da metal veya cıva tüplü kontaklar kullanılır. Şekil l-25 b de görünüşleri verilen su termostatlarının düz ve ters olmak üzere iki çeşidi vardır. Düz çalışan termostatlar, sıcaklık derecesi düştüğünde kontaklarını kapatırlar. Sıcaklık derecesi yükselince de kontaklarını açarlar. Düz çalışan su termostatlan, sıcaklık derecesinin belirli bir değerden daha yukarıya çıkmaması gereken yerlerde kullanılırlar. Ters çalışan termostatlar, sıcaklık derecesi yükselince kontaklarını kapatırlar. Sıcaklık derecesi düşünce de kontaklarını açarlar. Ters çalışan termostatlar, sıcaklık derecesinin belirli bir değerin altına düşmesinin istenmediği yerlerde kullanılırlar. Genellikle düz çalışan termostatlar ısıtıcılarda, ters çalışan termostatlar ise soğutucularda kullanılırlar. KATI MADDE TERMOSTATLARI: Termostatlar,katı maddelerin sıcaklık derecelerinin denetiminde de kullanılabilirler, örneğin generatörlerde sargıların ve yatakların sıcaklık dereceleri termostatlarla denetlenebilir. Bu gibi yerlerde kullanılan termostatlar, ya kullanıldıkları yerin sıcaklık derecesini sabit tutarlar veya sıcaklık derecesinin yükseldiğini ilgililere bir bildirim aygıtı ile duyururlar. Katı maddelerin sıcaklık derecelerinin denetiminde kullanılan termostatlar, genellikle kapalı olarak yapılırlar. Bu termostatlar kullanılacakları yere uyan bir yapıya sahiptirler.
PAKET ŞALTERLER: Bir eksen etrafında döndürülebilen, arka arkaya dizilmiş birçok dilimden oluşan ve çok konumlu olan şalterlere, paket şalter adı verilir. Elektriksel aygıtlara otomatik olarak kumanda etmek, her zaman ekonomik olmaz. Bu nedenle ufak güçlü ve basit aygıtların çalıştırılmaları, daha çok paket şalterlerle yapılır. Paket şalterler, kumanda devrelerinde butoniann yerine de kullanılabilirler. Paket şalterler şekil l - 28 de görüldüğü gibi arka arkaya dizilmiş ve paketlenmiş bir çok dilimden oluşur. Her dilimde bir, iki, üç veya dört kontak bulunur. Arzulanan kontak sayısını elde etmek için, uygun sayıda dilim arka arkaya dizilir. Böylece paket şalterlere istenildiği kadar kontak konabilir. Paket şalterlerin kumandası, üzerlerinde bulunan kolu çevirmekle yapılır.
Bu kol çevrildiğinde, paket şalterin kontakları açılır ve kapanırlar. Kol azar azar dönecek şekilde yapılırsa, paket şalter çok konumlu olabilir. Çok konumlu paket şalterlerle karmaşık kumanda problemleri çözülebilir.
Üç konumlu bir paket şalterin yapısı ve çalışması sekil l - 29, sekil l-30 ve şekil 131 de verilmiştir. Bu şekillerde paket şalterin yalnız bir dilimi gösterilmiştir. Paket şalterin her dilimi sabit ve hareketli parçalar olmak üzere iki kısımdan oluşur. Sabit parça üzerine kontaklar yerleştirilir. Bir eksen etrafında dönen hareketli parça ise, girintili ve çıkıntılı biçimde yani eksantrik olarak yapılır. Eksantrik parça üzerindeki girinti ve çıkıntılar, kontakların açılıp kapanmasını sağlarlar. Paket şalterin (O) konumu şekil l - 29 da gösterilmiştir. Şalterin bu konumunda ( 1 2 ) ve (5-6) nolu kontaklar açık, (3-4) nolu kontak ise kapalıdır. Dönen eksantrik parça üzerindeki çıkıntılar, kontakların pimlerini dışarıya doğru iterler. Bu nedenle çıkıntıların karşılarında bulunan kontaklar açık olurlar. Eksantrik parça girintilerinin karşısında bulunan kontaklardaki yaylar, pimleri içeriye doğru iterler. Girintilerin karşılarında bulunan kontakların kapanmasını sağlarlar. Paket şalter (1) konumuna çevrildiğinde, şekil 1-30 dan görüleceği üzere (1-2) ve (5-6) nolu kontaklar kapanır. Çünkü bu kontakların pimleri dönen eksantrik parçadaki girintilerin karşısına gelir.
Yaylar kontakların kapanmasına neden olur. Dönen eksantrik parça üzerindeki çıkıntı (3 - 4) nolu kontağın pimini dışarıya iter ve bu kontak açılır. Paket şalter (2) konumuna çevrildiğinde, şekil 1-31 den görüleceği üzere (3-4) nolu kontak kapanır. Çünkü bu kontağın pimi dönen eksantrik parça üzerindeki girintinin karşısına gelir ve yay bu kontağın kapanmasına neden olur. Paket şalterin (2) konumunda (1-2) ve (5-6) nolu kontaklar gene kapalı kalırlar. Bu kontakların pimleri dönen eksantrik parçadaki girintilerin karşısına gelir. Yaylar bu kontakların kapanmasına neden olur. Şekil l - 30 ve şekil l - 31 incelenirse, ( 1 - 2 ) ve (5-6) nolu kontakların şalterin (1) ve (2) konumlarında hep kapalı kaldığı görülür. Bunlardan (1-2) nolu kontak, (1) konumundan (2) konumuna geçerken hiç açılmaz yani durumunu aynen korur. Halbuki (5-6) nolu kontak (1) konumundan (2) konumuna geçerken, dönen eksantrik parçadaki çıkıntı nedeniyle önce açılır, sonra tekrar kapanır.
Yukarıda yapısı ve çalışması açıklanan paket şalter şekil l - 32 de verilen diyagramla basit olarak gösterilebilir. Paket şalterin kontak sayısı, kontakların açılıp kapanmaları ve konumlan hakkında bütün bilgiler bu diyagramdan kolayca Öğrenilebilir. Diyagramın sol üst köşesinde bulunan (O, l, 2) rakamları şalterin üç konumlu olduğunu gösterir. Bu kısmın altında bulunan satırlar şalterin konumlan için, bu kısmın sağında bulunan sütunlar ise şalterin kontakları için kullanılırlar. Bu çeşit diyagramlarda konumun yazıldığı satırla kontağın gösterildiği sütunun kesiştiği kare, ya boş bırakılır veya içine bir çarpı işareti konur. Kare boş bırakıldığında, şalterin o konumunda ilgili kontağın açık olduğu anlaşılır. Eğer kontak o konumda kapalıysa, kare içine bir çarpı işareti konur. Yukarıda çalışması açıklanan paket şalterin (0) konumunda (1-2) ve (5-6) nolu kontaklar açık, (3-4) nolu kontak ise kapalıdır. Bu nedenle şekil 1-32 de verilen diyagramda (0) konumunun karsısında. (1-2) ve (5-6) nolu kontakların altındaki kareler boş bırakılır. Yalnız (3-4) nolu kontağın altında bulunan kareye çarpı işareti konur. Bu diyagramın (1) ve (2) nolu satırları aynı şekilde tamamlanır.
Şekil 1-32 deki diyagram incelendiğinde, ( 1 - 2 ) nolu kontağın hem (1) ve hem de (2) konumunda kapalı olduğu görülür. Bu kontağa ait çarpı işaretleri arasındaki çizgi, şalterin (1) konumundan (2) konumuna geçişinde, kontağın açılmadığını gösterir. Paket şalterin (1) ve (2) konumlarında (5 - 6) nolu kontak da kapalıdır. Bu kontağa ait çarpı işaretleri arasında çizgi bulunmadığından, konum değişirken kontağın önce açıldığı, sonra tekrar kapandığı anlaşılır. Diyagramda (1) ve (2) konumlan arasına konmuş kırık ok, bu paket şalterin yaylı olduğunu gösterir. Bu paket şalter (2) konumuna çevrilip bırakılırsa, paket şalter (2) konumunda kalmaz. Yay nedeniyle (1) konumuna döner. Paket şalterler elektrik devrelerinde şekil l - 33 veya şekil l - 34 de verildiği gibi gösterilirler. Bu devrelerin her ikisinde de yukarıda yapısı ve çalışması açıklanan üç konumlu ve üç kontaklı yaylı paket şalter kullanılmıştır. Bu paket şalter ile üç sinyal lambasının kumandası yapılmaktadır. Paket şalterin (0) konumunda (3 - 4) nolu kontak kapalı olduğundan, yalnız (L2) lambası yanar. (0) konumunda (Ll) ve (L3) lambaları sönük kalırlar. Paket şalter (1) konumuna çevrildiğinde, (3-4) nolu kontak açılır, (1-2) ve (5-6) nolu kontaklar kapanır. Yanan (L2) lambası söner, sönük olan (Ll) ve (L3) lambaları yanarlar. Paket şalter (2) konumuna çevrildiğinde, (3 - 4) nolu kontak kapanır. Sönük olan (L2) lambası yanar. Paket şalterin (2) konumunda ( 1 - 2 ) ve (56) nolu kontaklar kapalı kaldıklarından, (Ll) ve (L3) lambaları da yanmağa devam ederler. ( 1 - 2 ) nolu kontak (1) konumundan (2) konumuna geçerken açılmayacağından, (Ll) lambası bu geçiş anında sönmez. Halbuki (5-6) nolu kontak (1) konumundan (2) konumuna geçerken ilk önce açılır, sonra tekrar kapanır. Bu nedenle geçiş anında (L3) lambası önce söner, sonra tekrar yanar. (2) konumundan (1) konumuna çizilmiş olan ok, paket şalterin yaylı olduğunu gösterir. Paket şalter (2) konumuna çevrildikten sonra serbest bırakılırsa, o konumda kalmaz ve (1) konumuna döner. Çok kontaklı ve çok konumlu bir paket şalterin bağlantı şemasını şekil l - 33 veya sekil l - 34 deki gibi çizmek oldukça güç olur. Bu gibi durumlarda paket şalterin kontaklanyla bağlantı şeması en basit şekilde çizilir. Kontakların açılıp kapanmaları ayrı bir diyagramda gösterilir Şekil İ - 35 ve şekil l - 36 da bu ilkeye göre çizilmiş iki örnek devre verilmiştir.
ÖRNEK 1) Şekil 1-35 de üç fazlı bir asenkron motora yıldız-üçgen paket şalterle yol verilmesine ait bağlantı şeması verilmiştir. Bu bağlantıda üç konumlu ve sekiz kontaklı bir paket şalter kullanılmıştır. Paket şalterde bulunan kontakların açılıp kapanmaları, şekil 1-35 de verilen diyagramda gösterilmiştir. Paket şalterin (0) konumunda bütün kontaklar açıktır. Paket şalter (1) konumuna çevrildiğinde, diyagramdan görüleceği üzere (M) ve (A) kontakları kapanır. Güç devresinde kapanan (M) ve (A) kontaktan, motoru yıldız olarak şebekeye bağlar. Böylece asenkron motor yol almağa başlar. Bir süre sonra paket şalter (2) konumuna çevrilir. Paket şalterin bu konumunda (M) kontakları gene kapalı kalır. Yalnız (A) kontaktan açılır ve kısa bir süre sonra (B) kontaktan kapanır. Güç devresinde kapanan (B) kontakları motoru üçgen bağlar. Böylece asenkron motor yol almış ve üçgen çalışmağa başlamış olur. Şekil 1-36 da rotoru sargılı bir asenkron motora paket şalterle yol verilmesine ait bağlantı şeması verilmiştir. Bu bağlantıda beş konumlu ve dokuz kontaklı bir paket şalter kullanılmıştır.
Asenkron motorun rotor devresine üç kademe yol verme direnci bağlanmıştır. Paket şalter (O) konumundayken bütün kontaklar açıktır. Paket şalter (I) konumuna çevrildiğinde, diyagramdan görüleceği üzere (M) kontaktan kapanır. Güç devresinde (M) kontakları kapanınca, rotor devresinde üç kademe direnç bağlı iken, motor yol almağa başlar. Bir süre sonra paket şalter (2) konumuna çevrilir. Diyagramdan görüleceği üzere, şalterin bu konumunda (M) kontaktan kapalı kalırken, ayrıca (A) kontakları da kapanır. Güç devresinde kapanan (A) kontakları, dirençlerin birinci kademesini kısa devre ederler. Motorun devir sayısı yükselmeğe devam eder. Bir süre sonra paket şalter (3) konumuna çevrilir. Paket şalterin bu konumunda (M) ve (A) kontakları kapalı kalır. Ayrıca (B) kontakları da kapanır. Güç devresinde kapanan (B) kontakları, dirençlerin ikinci kademesini kısa devre ederler. Motorun devir sayısı artmağa devam eder. Bir süre sonra da paket şalter (4) konumuna çevrilir.
Paket şalterin bu konumunda (M), (A) ve (B) kontakları kapalı kalır.Ayrıca (C) kontakları da kapanır. Güç devresinde kapanan (C) kontaktan, dirençlerin üçüncü kademesini kısa devre ederler. Böylece rotor dirençlerinin hepsi devreden çıkarılmış ve motora yol verilmiş olur.
ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK VE UYGULAMALARI A-Giriş Günümüzde elektronik uygulamaları çok yer tutmaktadır. Elektromekanik şalterlerin bilinen sakıncalarını ortadan kaldırmak için yapılan çalışmalar sonucu, faz kontrolü yapılabilen silisyum doğrultmaçlar yani tristörler, daha sonra antiparalel iki tristörden oluşan triyaklar kullanılmaya başlanmıştır. Bu elemanların kullanılmaya başlamasıyla onların kontrol devrelerinde kullanılar. U.J.T., S.U.S., S.B.S., ısı ve ışık duyarlı devre elemanları da çok geliştirilmiştir. Söz konusu bu elemanlara genel olarak Edüstriyel Elektrona devre elemanları denir. Endüstriyel elektronik devre elemanlarının kullanılmasıyla günümüzde hız, ışık, uzaktan kumanda kontrol devreleri, ekonomik, güvenli ve uzun ömürlü olarak yapılabilmektedir. Bu bölümde yukarıda değinilen Endüstriyel elektronik devre elemanlarına geniş olarak yer verilecek, gerekli teorik bilgilerin yanında uygulama devreler, de verilecektir. B- Isı ve Işık Duyarlı Devre Elemanları: l-Isı duyarlı devre elemanları a) Tanım: Günümüzde elektronik devre elemanları ile oluşturulan ısı kontrol devreleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin yangın alarmı, ısı düşme alarm: (don alarmı), motor sargılarının ısı kontrolü v.b. devreler. Isı duyarlı elemanları başlıca üç türdedir. 1-Termistörler 2-Termokupullar (Termo elemanları) 3-Termostatlar Termostatların tanımı ve uygulama örnekleri III. Bölümde: açıklandığından, bu bölümde termistörler ve termokupuiların tanıtım yapılmıştır. b) Termistörler Termistörler iki türdedir. a) N.T.C. (Negatif Temparature Coeffecient) b) P.T.C. (Pozitif Temparature Coeffecient) N.T.C., negatif katsayılı dirençtir. Isındıkça direnç değeri düşer, soğuyunca artar. P.T.C., pozitif katsayılı dirençtir. Isındıkça direnç değeri artar. Elektrik motorlarının ısıya karşı korunmalan P.T.C. ile yapılır. Ayrıca ışık ile çalışan LDR kullanılan bütün devrelerde N.T.C. kullanılabilir. Lamba karartma devrelerinde kullanılan faz kontrol sistemleri ısı kontrolunda kullanılamaz. Yüksek güçlü ısıtıcılarda, Radyofrekans müdahalesi bir sorun olarak karşımıza çıkar.
Termistörlerin A.V.O. metre ile kontrolunda ölçü aleti RxlOO konumuna alınır. Ölçü aletinin uçları termistöre bağlanır ve termistör ısıtılır. Termistör P.T.C. ise direncin artması, N.T.C. ise direncinin azalması gözlenmelidir. Aksi durumda termistör bozuktur. Termistörlerin teknik özellikleri "Kumanda Devreleri I" kitabında açıklandığından, bu bölümde termistörlerle düzenlenen ısı kontrol devreleri üzerinde durulmuştur. C- Termo Elemanlar (Termokupullar): Yüksek sıcaklıklar termometreler ile Ölçülemez. Sıcaklığın 600°C'yi aşması halinde termoelektrik pirometeler kullanılır. Pirometrelerin genel yapısını termo elemanları teşkil eder. İki aynı metal (Demir-Konstantan, Bakır-Konstantan gibi) birleştirildiği ve birleşme noktası ısıtıldığında, bu iki metal uçlar arasında potansiyel farkı meydana gelir. Meydana gelen potansiyel farkın değeri, iki ayrı metalin ısınma sonucunda sıcaklık ve soğukluk farklarına bağlıdır. Sıcak nokta ile soğuk nokta arasındaki sıcaklık farkı ne kadar fazla olursa, potansiyel farkı da o kadar büyük olur. İki ayrı nokta arasındaki potansiyel farkı galvonometre ile Ölçülebilir. Ga vanometre skalası, sıcaklık karşılığına etalon edilirse, ısıtılan yüzeyin sıcaklığı ölçülmüş olur. b) Foto direnç (L.D.R): Işık etkisiyle direnci değişen elemandır. İngilizce adı Light Dependent Resistance kelimelerinin baş harflerini bir araya gelmesi ile kısaca L.D.R olarak anılır. Foto dirence foto kondaktif pil de denir. Foto dirençler iki iletken metal arasına selenyum, germanyum silisyum, kurşun sülfat, bakır oksit gibi yarı iletkenleri konulması ile yapılırlar. Bakır iletkenler arasındaki yarı iletken yüzeyin aydınlatılması ile iki metal arasındaki direnç düşer. Yani foto direncin karanlıktaki direnci çok yüksek, aydınlıkta ise düşüktür. Şekil: 13-5 de foto direncin sembolü, selenyumdan ve sülfattan yapılan foto direncin yapısı görülmektedir.
Selenyumdan yapılan foto direnç, bir demir plâka üzerine 175°C de erimiş olan selenyumun dökülmesi ve içersine %2 oranında thorium, zirconium, ceriumum karıştırılması ile elde edilir. Bu şekilde hazırlanan foto direnç elemanı 80°C de başka bir ısı işlemine tutulur.
Böylece elemanın üzerinde buharlanmadan dolayı bir tabaka da oluşturulur. Bu tabaka üzerine madeni bir halka tesbit edilir. Dış devre uçlarından biri bu halkadan, diğeri taban elemanları olan demir plaka çıkarılır. Kurşun sülfat foto direncin iç yapısı, Şekil: 13-5/c de görülmektedir. Ocak teli gibi helezon şeklinde sarılan bakır tellerin arası ve alt kısmı kurşun sülfat ile doldurulur. Yuvarlak bir bakır üzerine oturtulur, üst kısmı ışık geçir şeffaf madde ile, alt kısmı ise ışık geçirmeyen renkli plastik ile kaplanır. Foto direnç ile pil ve rölenin buluduğu bir devrede, ışık ile röle akımı k rol edilebilir. Ancak daha duyarlı bir çalışma için foto direncin bir transistör veya tristör devresinde kullanılması uygun olur. Şekil: 13-6/a da foto direncin aydınlatılması rölenin enerjilendiği, 13-6 de ise, karartıldığında rölenin enerjilendiği devre görülmektedir.
(
Şekilde, foto direnç karartıldığında devre akımı çok küçük olu Röle enerjilenemez. Foto direnç aydınlatıldığında, direnci az olacağında devre akımı artar ve röle enerjilenir. Bu devrede, röle çekme akımının büyük olmamasına dikkat edilmelidir. Şekil: 13-6/b de ise, foto direnç aydınlıkta iken akım, R direnci ve foto direnç üzerinden devresini tamamlar ve röle enerjilenemez. Foto direnç karartıldığında, direncin artacağından akım, devresini röle üzerinden tamamlar ve röle enerjilenir devredeki R direnci, foto direnç aydınlıkta iken, akım sınırlaması yapar. Işık PN birleşme bölgesinde oluşur. Temas bölgesinin yan tarafından çıkar yansıtıcıya çarparak kırılan ışık bir yöne verilir. Led ler A.C. hem de D.C. gerilimde çalışırlar normal çalışma gerilim 5V dolayındadır. Ayrıca, çalışma prensibi Led diyota benzeyen ve yaydığı ışık insan gözünün gördüğü frekans bandı dışında kaldığı için görülmeyen Infrared Led diyot lar Vardır. Infrared Led diyotlar foto transistörle birlikte kullanılır. Devreye Led diyodlar gibi bağlanır.
) Foto Transistör:
Foto transistör, ışık şiddetiyle akım yükeltmesi değişen bir transistordur.P.N.P veya N. P. N. olabilir. Devrede foto diyod ile transistorun yerine tek bir eleman olarak kullanılır. Foto transistörlerde, baz ucu genelde kullanılmaz. Emiter-Kollektör ucu normal transistörlerde olduğu gibi kullanılır. Bu transisatörün baz kollektör diyodu bir foto diyoddur. Bu diyodun yüzeyine mercek sistemiyle ışık düşmesi sağlanmıştır. Işık gelince emiterden konvektöre doğru akım akmaya başlar. Akımın değeri, ışığa bağlı olarak doğrusal değişimgösterir. Foto transistorun ışık alan şeffaf kısmı kapatıldığında, normal transistör gibi çalışır. A.V.O. metre ile kontrolü da, normal transistörlerde olduğu gibi yapılır. Şekil: 13-10 da, foto transistorun sembolü ve ayak bağlantıları görülmektedir.
g) Işık duyarlı tristör (LASCR): İngilizce adı, Light activated SCR kelimelerinin baş harflerinin bir araya getirilmesi ile kısaca (LASCR) olarak anılan bu eleman ışık etkisiyle tetiklenen, çok duyarlı bir tristördür. Şekil: 13-11 de görüldüğü gibi sembolü normal tristör gibidir. LASCR ile tek bir devre elemanı olarak doğrudan doğruya ışıkla tetiklenebilir. f) Işık duyarlı silikon kontrollü anahtar (LASCS): İngilizce adı, Light Activated SCS kelimelerinin baş harflerinin bir araya getirilmesi ile kısaca (LASCS) olarak anılan bu eleman, ışık etkisi ile tetiklenen SCS elemanıdır. Şekil: 13-12 de görüldüğü gibi, sembolü SCS gibidir. Bu eleman üzerinde ışığın kolayca ulaşacağı en az iki yüzey bulunur. 4- Işık duyarlı devre elemanlı, transistorlu anahtar devreleri:
a) Foto direnç (LDR), transistorlu anahtar devresi Şekil: 13-13 de foto direnç ile bir transistorun anahtar olarak kullanıldığı ve buna bağlı olarak da bir rölenin çalıştırıldığı devre görülmektedir. Devrede foto direncin üzerine ışık geldiğinde foto direncin değeri azalır. Transistorun VBE gerilimi ve IB akımı artar. T iletken olur. A noktasındaki V2 gerilimi sıfır olur. Röle enerjilenir. Foto direnç üzerindeki ışık kesildiğinde ise foto direncin iç direnci çok artar VBE ve IB azalır T yalıtkan olur. V2 yaklaşık kaynak gerilimine eşit olur.
Röle bobini uçlarındaki gerilim sıfır olur.Devrede,eğer foto direnç ile R nin yerleri değiştirilirse, devre açıklanılanın tersi çalışır. b) Işık pili, transistorlu anahtar devresi: Şekil: 13-14 de ışık pilinin transistörle birlikte kullanıldığı anahtar devresi görülmektedir. Foto pil üzerine ışık düşürüldüğünde foto pil üzerinde Transistoru iletken yapacak gerilim oluşur. Transistör iletken olur, röle enerjilenir. Karanlıkta foto pil üzerindeki gerilim yok olacağından T yalıtkan olur. Rölenin enerjisi kesilir. c) Foto diyod, transistorlu anahtar devresi Şekil: 13-15 de foto diyodun transistörle birlikte kullanıldığı anahtar devresi görülmektedir. Foto diyod- üzerine ışık düşmediği zaman, foto diyod ters yon akımı çok küçülür. Foto diyodun iç direnci çok yüksek olduğundan R üzerinden ileri baz polarması alan T iletken olur. Röle enerjilenir. d) Foto transistorun anahtar olarak kullanılması: Şekil: 13-16 da, foto transistorun anahtar olarak kullanılması görülmektedir. Foto transistör üzerine ışık düşürüldüğünde bez-kollektör diyodu foto diyod olduğundan ters yön akımı artar. Bu akımın artmasıyla R üzerinden * geçen akım artar. T iletken olur. Işık kaynağının yoğunluğuna göre R uçlanndan yaklaşık kaynak gerilimi görülür röle enerjilenir. Işık kesildiğinde foto. transistör yalıtkan olur, kollektör akımı azalır. Röle enerjilenemez..
Foto transistör ile daha küçük akımlarla daha büyük akımların kontrolü istendiğinde Darlington oto tansistörler kullanılır.
e) Foto tristörün anahtar olarak kullanılması: Şekil: 13-17 de foto tristörün anahtar olarak kullanılması görülmektedir. Foto tristör üzerine ışık düşürüldüğünde zaman tristör yalnız artı alternanslarda iletken olur. Eksi alternanslarda ışık olsa dahi foto tristör yalıtkandır. Gerilim yük uçlarında düşer. Işık kesildiğinde yük akımı geçmez. Yüksek akımlı alıcıların kontrolunda foto tristör ile birlikte kullanılır.
