Dünya üzerinde rekabetin ve değişimin agresif ve bu denli hızlı olduğu günümüzde, sabit girdi maliyetlerinin yönetilmesi ve düşürülmesi gerek özel sektör gerekse kamu kurumları için hayati öneme sahiptir. Bu sabit girdi maliyetlerinden en yüksek değere sahip ve kontrol edilebilir olanı enerji maliyetidir. Tüketilen enerjinin en büyük kısmı elektrik motoru kullanımından kaynaklanmaktadır. Büyük tüketim değerlerine sahip motorlar sabit bir hızda çalışacak ve sabit bir çıktı sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak modern üretim teknikleri ve uygulamalarıyla birlikte teknolojik kontrol yöntemleri de kullanılan elektrik motorları birçok uygulamada farklı hızlar gerektirir. Bu bağlamda, enerji kaynaklarının ve enerjinin verimli ve tasarruflu kullanılmasını sağlamak üzere, güç elektroniği tabanlı değişken frekanslı sürücüler (VFD), motorların hız kontrolünü sağlamak için kullanılır. VFD’ler yardımıyla motorlar enerjiyi tasarruflu ve verimli kullandığı için sanayide yeşil dönüşüme büyük katkı sağlar. Bunun yanında, motor ve elektrik kabloları kullanım ömrü gibi birçok faydası bulunmaktadır. Ancak yapısında kullanılan güç elektroniği ekipmanları sebebiyle harmonik bozunmaya sebebiyet vermektedir. Bu çalışmada, sanayide yaygın olarak kullanılan yıldız-üçgen (Y-Δ) yol verme ile çalışan asenkron motorların enerji verimliliğini artırmaya yönelik enerji yönetimi uygulamalarını göstermek ve şebeke üzerindeki harmonik bozunmanın etkilerinin analizi amaçlanmaktadır. Bu bağlamda, çalışma kapsamında yol verme yöntemlerinin güç tüketimleri, maliyet analizi ve harmonik analizi yapılmıştır. Ayrıca Y-Δ yol verme metodu ile karşılaştırıldığında VFD kullanımında ne kadar tasarruf elde edilebileceği ve harmonik bozulmanın ne seviyede olacağı ölçülmüştür. Çalışma sonucunda, motorun çalışma frekansına ve süresine bağlı amortisman süresi yaklaşık 1,04 yıl bulunmuş ve toplam harmonik bozunumun (THD) ise ortalama %13’ lerden % 30’ lara çıktığı belirlenmiştir.
In today's world, where competition and change are aggressive and rapid, managing and reducing fixed input costs has become critically important for both the private sector and public institutions. Among these fixed input costs, energy expenses stand out as the most significant and controllable factor. A major portion of energy consumed is attributed to the use of electric motors. These motors, particularly those with high energy consumption, are typically designed to operate at constant speeds and deliver constant output. However, with modern production techniques and practices, many applications now require motors to operate at variable speeds using advanced technological control methods. In this context, Variable Frequency Drives (VFDs), based on power electronics, are used to control motor speed and ensure efficient and economical use of energy and energy resources. By enabling motors to operate more efficiently, VFDs contribute significantly to green transformation in the industrial sector. In addition, they offer several benefits such as extending the service life of motors and electrical cables. However, due to the power electronics components used in their structure, VFDs can cause harmonic distortion. This study aims to demonstrate energy management practices to improve the energy efficiency of induction motors commonly operated with Y-Δ starters in industrial settings and to analyze the effects of harmonic distortion on the power grid. In this context, power consumption, cost analysis and harmonic analysis of different starting methods have been carried out. Furthermore, the energy savings and the level of harmonic distortion resulting from VFD usage have been evaluated and compared with the conventional Y-Δ method. As a result of the study, the payback period was found to be approximately 1.04 years, depending on the motor’s operating frequency and duration, and the total harmonic distortion (THD) was observed to increase from an average of around 13% to 30%.
Analysis Energy efficiency Industrial facility VFD Y-Δ Starting method
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Elektrik Tesisleri |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 15 Haziran 2025 |
Gönderilme Tarihi | 11 Kasım 2024 |
Kabul Tarihi | 15 Mayıs 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 15 Sayı: 2 |