Potansiyometre Nedir?Elektronik bir parça adı olan potansiyometre diğer taraftan, EC (Elektronik kumandalı alternatif akımla çalışan cihazlar) motorlarında hız kontrolü yapmaya yarayan parçaya denir. Diğer yandan, EC motorlar için bir hız kontrol cihazının da adıdır. Böyle bir hız kontrol cihazında genellikle elektronik bileşen kullanılır. Her iki durumda da "potansiyometre" kelimesi, bir şeyin sonsuz şekilde ayarlanabilir olduğunu ifade eder.
EC (Alternatif Akım) Motorlar İçin Hız Kontrol Cihazı
Bir EC (alternatif akım) motoru, dahili bir hız kontrol cihazına sahip bir AC motoru olarak görülebilir. Bu dahili hız kontrol cihazı, istenen motor hızı hakkında bilgiye ihtiyaç duyar. Potansiyometre, istenen motor hızını EC motora iletmek için kullanılan yöntemlerden biridir. Bu nedenle, potansiyometre bazen bu tür motorlar için bir hız kontrol cihazı olarak da tanımlanır.Gerçek hız kontrol cihazı aslında motora entegre edilmiştir, potansiyometre ise istenen hızın manuel olarak ayarlanabileceği cihazdır. Ayrıca bir potansiyometre kullanarak sisteme zarar vermeden, EC motorun hızı sonsuz kez ayarlanabilir.
Fakat bu sistem nasıl çalışıyor? Potansiyometre, pervanenin ne kadar hızlı dönmesi gerektiğini EC motora nasıl bildiriyor? Basit bir şekilde; elektrik sinyali göndererek. Teknik jargonda buna analog sinyal denmektedir. Bu, elektrik sinyalinin maksimum ve minimum değerler arasında sürekli değişebilen biçimde ayarlanabildiği anlamına gelmektedir. En yaygın kullanılmakta olan analog sinyal 0 ila 10 Volt arasındadır. 0 ile 10 Volt arasında değişebilmektedir.
Diğer bir tabirle, potansiyometre düğme pozisyonunu analog sinyale dönüştürür (örn; 0-10 Volt). Bu analog sinyal, başka bir cihazı kontrol etmek için kullanılabilir. Sayısız örnek mevcuttur, ancak HVAC (Isıtma, soğutma ve iklimlendirme sistemleri) dünyasında analog sinyaller yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin; EC motorları, çeşitli hız kontrolörleri, valf bıçağı pozisyonlama, arzu edilen sıcaklığı ayarlama vb. Bu makalede EC motorların kullanımını örneklendirerek devam ediyor olacağız. Örnek olarak, kontrol sinyali 0 Volt ise fan sabit konumda olacaktır. Kontrol sinyali 10 Volt’a yükseltildiğinde fan maksimum hızda çalışacaktır.
Çeşitli Analog Sinyal Türleri
Pratikte, her birinin kendine ait avantajları ve dezavantajları olan birçok farklı analog sinyal türü vardır. Analog sinyali kontrol edecek cihaz, hangi sinyal türünün gerektiğini belirler. Bazı durumlarda birden fazla seçenek olabilir.
En yaygın kullanılan analog sinyal türlerini şu şekilde sıralayabiliriz:
Voltaj Sinyalleri (örn. 0-10 Volt): Bu tür analog sinyaller farklı voltaj ya da potansiyel kullanarak bilgiyi iletir. EC motoru analog sinyali algılayarak, buna göre istenen hızı ayarlar. Bu analog sinyal türü çok popülerdir çünkü sinyalin değeri kolayca bir voltmetre ile ölçülebilir. Bu, arıza tespiti işlemini çok daha kolay hale getirir.
Kablo uzunluğunun sınırlı olması ise dezavantajdır. Kabloların elektriksel dayanımı sebebiyle, kablo boyu uzadıkça voltaj kaybı yaşanmaktadır. (kablonun başında 10 Volt olan enerji, kablonun sonunda artık 10 Volt’tan düşük olacaktır.) Bu düşük hassasiyete sebep olacaktır. EC motorlar üzerinden örneklendirildiğinde, eğer potansiyometre ve EC motor arasındaki analog sinyal kablosu fazla uzunsa, maksimum fan hızına ulaşmak imkansız olacaktır. Bu problemin nedeni, uzun kablo sebebiyle analog kontrol sinyalinin 10 Voltluk maksimum iletim değerine ulaşamamasıdır.
Elektrik Direnci (örn. 0 – 10 kΩ ): Elektronik dünyasında bir değeri iletmenin en bilinen yoludur. Ayrıca, potansiyometre farklı direnç değerlerine sahip elektronik bir bileşendir. (konu ile ilgili kısmı makalenin alt satırlarında bulabilirsiniz.) EC motorlar üzerinden örneklemeye dönüyoruz. EC motoru arzu edilen hızı, analog sinyalden aldığı direnç değeri ile belirler. Burada da kablo boyu uzadıkça, potansiyometre ile EC motoru arasında kablonun elektrik direnci sebebiyle aktarım hassasiyeti düşecektir. İki cihaz arasındaki kablo boyu kısa tutulursa, basit ve uygun maliyetli çözüm olacaktır.
Akım Sinyalleri (örn. 4-20 mA): Elektriksel akımı değiştirerek bir değeri ileten analog sinyallerdir. EC motorları analog sinyallerden gelen akımı okuyarak motor hızına karar verir. mA değeri arttıkça, motor hızlanır. Bu örnekte 20 mA, maksimum motor gücüne eşit gelmektedir.
Bu seçeneğin büyük avantajı, kablo uzunluğu arttırıldığında iletim kısmında güç kaybı yaşanmaz. Kablodaki yükseltilmiş elektriksel dayanım, analog sinyal tarafından kompanse/telafi edilerek istenilen güç elde edilecektir. Kablo kırılması yaşanması mümkündür. (0 mA değeri sadece kablo kırılması yaşandığında meydana gelebilir. Normal koşullarda minimum analog sinyal değer, 4 mA olacaktır.) İhtimal dahilindeki hataları tespit etmek daha zordur çünkü voltaja kıyasla akım değeri ölçmek daha zordur.
Frekans Sinyalleri (örn. Puls (Kalp Atışı) Genişlik Modülasyonu):
Bu tür analog sinyale, genellikle bir pulse dizisi denir. Aynı genliğe (voltaj) sahip sürekli bir pulse dizisidir. Fark, pulse’ların frekansı ve genişliğindedir. EC motoru, sabit bir elektriksel pulse dizisi alır. Motor hızı, pulse’ların frekansı ve süresi temel alınarak belirlenir. Bu analog sinyal türü, kablo uzunluğundan kaynaklanan artan elektriksel direnç veya voltaj düşüşlerine duyarlı değildir. Pulse dizisini doğru şekilde yorumlamak için daha gelişmiş elektronikler gereklidir ve olası hataları tespit etmek de daha zordur.
Genele baktığımızda tüm bahsedilen analog sinyalleri aynı işi yapar; Farklı cihazlar arasında belirli değerleri taşımak ve iletişim kurmak. Bu analog sinyaller arasındaki fark, aynı mesajı farklı diller ile iletmek olarak açıklayabiliriz.
Kısaca; Voltaj sinyalleri ve elektriksel dirençler basit ve kısa mesafe çalışmaya uygun, akım ve frekans sinyalleri daha karmaşık yapıda ve uzak mesafelere daha uyumludur.
Elektronik Bileşen 'Potansiyometre'
Bir potansiyometre, değişken bir direnç veya voltaj bölücü olarak işlev gören üç terminalli bir elektronik bileşendir. Dirençli bir eleman, kayarak veya dönerek hareket eden bir silecek (wiper) ve üç terminalden oluşur: İki sabit terminal, dirençli elemanın uçlarına bağlanır. Bir değişken terminal dirençli eleman boyunca kayarak veya dönerek direnci değiştirir ve dolayısıyla voltaj çıkışını değiştirir. Voltaj, iki sabit terminal arasına uygulandığında, silecek, voltajı dirençli eleman boyunca konumuna göre böler. Sileceği hareket ettirmek, devredeki bir segmentteki direnci değiştirirken, aynı anda diğer segmentteki direnci değiştirir. Bu, silecek ile sabit terminallerden biri arasındaki voltajı ayarlar. Bir potansiyometre genellikle bir elektronik devrede, kullanıcıya belirli bir değeri kolayca ayarlama imkanı sağlamak için kullanılır. Örneğin, bir radyonun sesini ayarlamak için.
Sentera Kontrol Anahtarları ve Potansiyometreleri
Sürekli Değişken Fan Hızı Kontrolü İçin EC Fan Kontrol Cihazları
Potansiyometreler, Klima ve iklimlendirme sektöründe, EC motorlarının hızını kontrol etmek için aktif olarak kullanılmaktalar. Bu sebepten dolayı EC fan kontrol cihazı olarak da piyasada bilinirler. Potansiyometre 0-10 volt aralığında kontrol sinyali üretir. Bu sinyal, diğer cihaza bilgi gönderir. Kısacası, potansiyometre, fan hızı kontrol cihazına istenen hızın bilgisini kontrol sinyali kullanarak iletir. Bir analog sinyali net bir değeri temsil eder. (örn. 8 Volt = %80). Bu sayı 1 ile 10 aralığındaki kısmı temsil eder. EC fan hızı kontrol cihazları sürekli kontrol sinyalini motora göndererek istenilen fan hızını kullanıcıya sağlar.
Sentera ürün yelpazesi, EC fan hızı kontrol cihazlarının üç grupta sınıflandırıldığı bir seçenek sunmaktadır.
Bu gruplar, potansiyometrenin çalışması için gereken besleme voltajına göre ayrılmıştır;
Düşük Besleme Voltajı
Bu potansiyometreler, 10 Volt bandında çalışmaya uyumlu EC motorları ile son derece uyumludur. Ayrıca voltaj kaynağı ve analog kontrol mekanizması tek kablo ile bağlanabilir.
SDP-E0US Serisi 5 ila 24 VDC arasında bir besleme voltajı gerektirir. Çıkış tipi, bir bağlantı teli'nin pozisyonu değiştirilerek ayarlanabilir. Analog çıkış sinyalinin minimum ve maksimum değeri, iki değişken ile ayarlanabilir. Bağlantı teli ve her iki değişken, potansiyometrenin ön panelinin arkasında, kabloların bağlandığı yerde bulunabilir.
SDP-M010 Serisi 24 VDC besleme voltajı gerektirir. Ön paneldeki düğme ile analog çıkış sinyali ayarlanabilir. Gerekirse, bu düğme Modbus RTU iletişimi ile geçersiz kılınabilir. Eğer Modbus RTU iletişimi ile geçersiz kılma aktifse, analog çıkış sinyali ilgili Modbus Holding ekran'ındaki bilgilere göre değişir. Geçersiz kılma sırasında ön paneldeki düğme devre dışı bırakılır. Analog çıkış sinyalini ayarlamanın yanı sıra, tüm potansiyometre ayarları Modbus RTU iletişimi ile de ayarlanabilir. Tipik bir uygulama, günün belirli zamanlarında ön paneldeki düğmeyi geçersiz kılmaktır. Örneğin bir okul binasında. EC fan hızı, ön paneldeki düğme devre dışı bırakıldığında uzaktan (BMS sistemi veya merkezi bilgisayar aracılığıyla) ayarlanabilir.
MTP-D010 Serisi 3 ila 15 VDC arasındaki besleme voltajını gerektirir. Bu potansiyometreler hala klasik muhafaza tipi ile gelir. Analog çıkış sinyali, sağlanan voltajın %10 ile %100 arasında ayarlanabilir. Örneğin, bu potansiyometre 10 VDC besleme voltajına bağlandığında, analog çıkış sinyali 1 ile 10 VDC arasında ayarlanabilir. Fan hızı maksimum değerde çok yüksekse, örneğin 1 ila 8 Volt arasında bir değere indirilebilir.
230 V Besleme Voltajlı Potansiyometreler
Bu potansiyometreler 230 V besleme voltajına ihtiyaç duyar. Analog sinyal ayrı kablo ile de bağlanabilir. Kontrol sinyal kablolarının birbiriyle etkileşime girmemesi için her zaman ayrı tutulmalıdırlar. Bu potansiyometreler, potansiyometre için 10 Volt DC (veya benzeri) besleme voltajı sağlamayan cihazlar için analog sinyal üretmek amacıyla geliştirilmiştir.
Güç Beslemesi Olmayan 10 kOhm Potansiyometreler
Bu potansiyometreler güç beslemesine ihtiyaç duymaz. 0 ile 10,000 Ohm arası değişken direnç değeri vardır. Bu durum potansiyometrelerin 3 iletkenli tel ile bağlanmasını mümkün kılar. Bu gruptaki ürünler arasındaki tek fark dış muhafazalarıdır.
Hava Aktüatörleri ya da EC Motorları İçin Kontrol Anahtarları
Bu cihazlar, EC fan hızını adımlarla düzenler. Yukarıda bahsedilen potansiyometreler sürekli değişken bir sinyal üretirken, bazı uygulamalarda kullanıcı fan hızını minimumdan maksimuma kadar sürekli olarak değil, birkaç adımda düzenlemek isteyebilir. Bu tür uygulamalar için Sentera kontrol anahtarları kullanılabilir. Kontrol anahtarları, 3 adımda bir kontrol sinyali üretir. 0-10 Volt analog sinyalini üç (ayarlanabilir) adımda böler. Bu, fan hızını üç adımda ayarlamayı mümkün kılar.
Birden Fazla Pervanesi Olan AC Motorlar İçin Kontrol Anahtarları
Spesifik bir AC motor grubu ile çalışır. Örneğin, tavan vantilatörlerinde kullanılan 3 hızda çalışan motorlardır. Bu kontrol anahtarları grubu, 3 ayrı motor sargısına sahip AC motorlarını kontrol etmek için tasarlanmıştır. Her sargı motoru farklı bir hızda çalıştırır. Birinci sargı enerjilendirildiğinde, motor yavaşça dönmeye başlar. İkinci sargı enerjilendirildiğinde, motor biraz daha hızlı döner. Üçüncü sargı enerjilendirildiğinde ise motor tam hızda çalışır. Bu tür AC motorları kontrol etmek için, 230 VAC besleme voltajını üç motor sargısından birine bağlayan mekanik bir anahtara ihtiyaç vardır, ayrıca bu kontrol anahtarları grubunun analog sinyallerle hiçbir ilgisi yoktur.
Daha fazla bilgi için lütfen bizimle iletişime geçin.