elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Sürücüler İçin Zorlayıcı Ortam Koşulları - Rutubet, Nem ve Korozyon

Günlük yaşantımızda sürücülerin maruz kaldıkları en ciddi problem nem ve korozyondur. Bir güneş tarlasını ele alırsanız, inverterlerin doğada atmosfer koşullarından direkt olarak etkilendiklerini anlamak hiç de zor olmayacaktır. Pek tabi ki, örnekleri çoğaltmak mümkündür. Biz de bu yazımızda Danfoss sürücülerin bu koşullara karşı hayatta kalma stratejilerini incelemek istiyoruz.



A- A+
16.10.2016 tarihli yazı 7327 kez okunmuştur.

 

Güney Akdeniz kıyı bölgeleri gibi bazı coğrafi alanlar çok nemli, aşırı sıcak ve rüzgarın getirdiği tuz ve kuma maruz kalan bölgeler olabilmektedirler. Bu bölge özelliklerini tanımlarken aslında korozyonun 3 ana ciddi etkenini açıklamış olduk. Nem, sıcaklık, tuz ve kum gibi kirletici maddeler.


Şimdi bu 3 ana etkenin sürücülerdeki etkilerinin ayrıntılarını inceleyelim.
 

Nem, atmosferdeki su buharı miktarı olarak kısaca açıklanabilir. Kesin değeri de (g/m3) birimiyle ifade edilmektedir. Fakat bağıl nem miktarı (RH) ile ifadesi daha yaygındır. Yani havadaki nem miktarının, o basınç ve o sıcaklık değerinde havanın tutabileceği nem miktarına oranıdır. Daha sıcak havalar daha yüksek buhar tutabilme kapasitesine sahiptirler. Aynı RH değeri, farklı sıcaklıklarda farklı nem miktarlarına tekabül edecektir. Herhangi bir sıcaklık değerinde RH %100 olmuşsa, hava daha fazla nem taşıyamaz. Hatta kapasite boşalma eğilimine gider yani buhar yağmur şeklinde sıvıya yoğunlaşır.
 

İlginizi Çekebilir: Yazılımda Çok Yönlülük I Müşteri İşlemleri İçin Geliştirilen AC Sürücüler
 

Korozyon sadece %100 RH değerinde değil, kirleticilerin varlığı sebebiyle daha alt RH değerlerinde de gerçekleşir. Örneğin kıyı bölgelerde havadaki tuz oranı sebebiyle RH değeri %75 olsa bile korozyon gerçekleşebilmektedir. Diğer kirleticiler (fosil yakıtların yanması sonucu oluşan sülfür ve nitroksit, çiftliklerden oluşan amonyak, ozon ve halojenler gibi) veya bunların birlikte gerçekleşmeleri durumu daha düşük RH değerlerinde bile korozyonun gerçekleşmesine sebep olabilirler. Bu sebeple yoğuşmanın varlığının bilincinde olmalıyız ve RH değerini %60’ın üzerinde olması durumlarında sürücü bakımının kaçınılmaz olduğunu hatırlamalıyız.


 

Yoğuşma ve kirliliğin birlikte gerçekleştiği durumlar, ikisinin ayrı ayrı tekil etkilerinden çok daha etkilidir (örneğin sülfür dioksitin suyla karışması sonucu sülfürik asit oluşması gibi) ve yalnız suya nazaran çok daha uzun bir sıvı maruziyeti yaşanmasına sebep olur. Bu korozyon, kimyasal elektrolitik veya galvanik olabilir. Çünkü pek çok kirletici suda çözünmüş ve iletken niteliktedirler. Mekanik parçaların da tehdit altında olduğu bir gerçektir fakat elektronik kısımların korunması çok daha kritiktir.

AC sürücülerin dış ortamlara kurulması ve sürekli çalışma modları, AC sürücülerin iç sıcaklıklarının dış ortam sıcaklıklarında daha yüksek olmasına sebep olur. Yani iç kısımda yoğunlaşma ve korozyon riski AC sürücü içerisinde minimum seviyeye indirilir. Yine de iç sıcaklığın yüksek dereceleri görmesi mümkün ve bir o kadar da kötü senaryoları peşi sıra getiren bir durumdur. Her 10°C/18°F sıcaklık yükselmesi kimyasal reaksiyonların yıkıcılığın ikiye katlamaktadır. Bu sebeple optimal soğutma sistemi kirlenici ortamlarda AC sürücü korozyonunu engellemek için son derece gereklidir.

 

 

Bir başka durum, kesik çalışma veya tüm gece boyunca çalışmama durumlarında (örneğin güneş enerjili pompa sistemleri) AC sürücü gece-gündüz arası çok farklı sıcaklıklarda çalışma durumuna maruz kalır. Uç sıcaklıklarda çalışma gece boyunca yoğuşma, gündüz de buharlaşmayı arttırıcı etkiler yaparak korozyon ihtimalini yükselteceği söylenebilir.
 

Peki korozyonla mücadele için hangi önlemleri alabiliriz ?

 

1) Kirleticilerin İçe Girişlerini Engelleme 

En etkili çözüm sürücünüzü kirleticilerden uzak ortamlara monte etmekten geçer. Bu her elbette zaman mümkün olmayacaktır. İşte bu durumlarda yüksek IP/UL tipi koruma önlemleri, harici soğutma sistemleri ve daha dayanımlı ürün seçimleri yapılmalıdır.
 
Sıvı soğutmalı sürücüler (örneğin  VACON NXP veya NXP Liquid Cooled), harici soğutmaya uygun (VACON 100X veya VLT HVAC Drive) gibi IP66/UL Type4X sınıfı ürünlerin birlikte kullanımı veya arka kanal soğutma destekli ürünler (VLT AQUA Drive veya VACON 100 FLOW) tercih edilebilir.

 


Tüm çözümlerle birlikte AC sürücünün kritik parçaları üzerinde korozyon riskini büyük oranda minimize edebilirsiniz. Çünkü bu parçalar fandan gelen kirli havaya direkt olarak maruz kalmamaktadırlar.
 
Ayrıca sürücünün iç kısmı kirleticilerle dolmuş olabilir ve bu kirleticilerin belli aralıklarla temizlenmesi, ürünün korozyona karşı ömrünü ciddi derecede uzatacaktır.

 

2) Yoğuşmayla Mücadele 

Düşük sıcaklıklarda çalışma durumunda veya sürücünün çalışmadığı anlarda yoğuşmayı sürücünün iç sıcaklığını arttırarak önleyebiliriz. Sürücünün iç sıcaklığını arttırmak gerçekte iç havayı kurutmaz fakat RH değerini ve yoğuşma ihtimalini düşürür. Bu gerçek hayatta termostat kontrollü iç ısıtıcılar ile gerçekleştirilebilir. (VACON 100X kutup mod’da olduğu gibi) Fakat bahsedilen çözüm güç tüketimini arttıracaktır ve bu sebeple çalışma maliyetlerinin yükseleceği de bilinmelidir.
 

Yoğuşma ayrıca basınç eşitliği ile de minimize edilebilir. İç hava ısıtma yönteminin eksiklikleri olmadan ve ilave kirletici bariyerleri olmadan tek başına pasif bir yöntemdir.

Elektronik kartların ne şekilde monte edildiği de yoğunlaşmadan korunmak için ayrıca önemli bir noktadır. Nemin bir yerde toplanması ve kabine damlaması durumları değerlendirilerek VLT Drives’da olduğu gibi dikey elektronik kart montajları düşünülmelidir.

 

İlginizi Çekebilir: VLT® FCD 302 I Zorlu Ortam Şartlarına Dayanıklı IP66 Desentral Motor Sürücü

 

3) Hassas Elemanların Korunması 

Koruyucu kaplama, elektronik komponentleri korumak için en sık başvurulan yöntemdir. Danfoss Drives portfolyosunda IEC60721-3-3 standartları kapsamında 3C2 veya 3C3 koruma sınıfları bulabilirsiniz. Bu koruma sınıfları kimyasallara (klor, hidrojen sülfid ve amonyak gibi), mantarlara, neme ve alev gibi etmenlere karşı dayanım şartlarını içerir.

 

 

Elektronik komponentlere son derece sağlam termal koşullar sağlayan ve onları zor koşullarda monte etmeye uygun hale getiren en sonra korum katmanları ayrıca nem ve yoğuşma için de son derece başarılı koruma sağlar. Bu yaklaşım Danfoss’un VLT serisi güç modüllerinde kullanılmaktadır. Bu güç modülleri, sürücülerde doğrultucu ve invertör köprülerinde kullanılırlar. IGBT ve yarı iletkenlerle dolu bu modüller, yüksek ısı iletkenlikli malzemeler üzerinde konumlanmıştır ve şeffaf silikon macunla kaplanmışlardır.

Bu yazımızda, sürücüler ve nem koşullarında neler olabileceği, nahoş sürprizlerle karşılaşmamak için de ne gibi önlemler alınabileceğini ve en doğru ürün seçiminde hangi standartları dikkate almamız gerektiğini inceledik. Sorularınızı ve yorumlarınızı bize iletebilirsiniz.


Kaynak:


ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar