IGBT Kontrollü Sistemler

IGBT Kontrollü Ergİtme Ve Bekletme Sistemlerİ

EGES’in 90'lı yıllarda kullanmaya başladığı IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistör) teknolojisini 2009 yılından beri endüksiyon ocaklarında igbt kontrollü sistemlerini müşterilerinin hizmetine sunmuştur.

Genel olarak Tristör kontrollü güç ünitelerinden temel farkı IGBT'li güç ünitelerinin tamamen Dijital kontrol sistemine sahip olmasıdır. Analog kontrol sistemlerine oranla çok daha yüksek verimli ve en önemlisi de düşük güçlerde bile çalışırken güç faktörünüz 0,98'in altına inmemektedir. Nominal çalışma boyunca ise 0,99'dan daha iyidir. Özellikle sıcak metali bekletirken ve sinterleme işlemi sırasında operatör tarafından düşürülen konvertör gücü işletmelerin çok yüksek oranlarda reaktif enerji cezası ödemesine sebep olmakta veya yüksek meblağlara mal olan kompanzasyon sistem yatırımı yapılmasına sebep olmaktadır. Diğer önemli bir konu da IGBT kontrollü güç ünitelerinin frekans aralığının çok esnek olmasıdır ve böylece çok düşük ve çok yüksek frekanslara ulaşmak mümkün olacaktır.

Tüm bu pozitif etkenlerden yola çıkarak ve değerli dökümcülerimizden de gelen talepler doğrultusunda, Melt&Hold adaptasyonu projesini başlattık. Müşterilerimizdeki mevcut ergitme sistemlerine, bu yeni dizayn edilen IGBT kontrollü bekletme konvertörlerini adapte ederek onların hem daha verimli çalışmalarını hem de yatırım maliyeti düşük bu ünite ile ergitme kapasitelerini %20'ler gibi değerlerde arttırmalarını sağlamış olduk.

Bekletme konvertörleri, ergitme işlemi biter bitmez devreye sokularak kayıp zamanların değerlendirilmesi performansı %20'in de üzerine çıkarmaktadır. Normal şartlarda ergitme işlemi bittikten sonra 1.analiz, cüruf temizliği, 2.analiz ve döküm için harcanan zaman ocak büyüklüğüne göre yaklaşık 15 ile 30 dakika arasında değişmektedir. Bu süre zarfında bekletme güçleri olmayan işletmeler, ocaktaki sıvı metalin tamamı dökülene kadar diğer ocağına yol veremez. İşte bu kaybedilen zaman diliminde bekletme güç ünitesi tüm bu işler için görev yapmakta ve ergitme güç ünitesini boşa çıkartarak diğer ocakta bağımsız olarak ergitmenin devamını sağlamaktadır.

Bir diğer önemli zaman kaybı ise sinterleme sırasında ortaya çıkmaktadır. Genel olarak sinterleme işleminin %80'i düşük güç parametreleri ile yapılmakta sadece son birkaç saatlik dilimde tam güçlere çıkılıp ergitmeye geçilmektedir. Bu uzun sinterleme sırasında ergitme konvertörü ile döküm yapma olasılığı yoktur. Şayet ocaklar Melt&Hold olur ise hemen hemen tüm sinterleme süresi boyunca bekletme güç ünitesi kullanılmış olacak ve bu kaybedilen 8-10 saatlik sürede ergitme işlemine devam edilmiş olacaktır.

Bazı durumlarda işletmeler iki ocaktaki sıvı metale de ihtiyaç duymakta (özellikle tek parça büyük işler dökülmek istendiğinde) bu durumda ergitme konvertörüne periyodik olarak ocak seçtirerek her iki ocakta birden ergitme yapmaya çalışmaktadırlar. Melt&Hold sistemlerde ise bir ocakta metal ergitildikten sonra bekletme konvertörü ile sıcak tutulurken diğer ocak ergitme güç ünitesi ile ergitilir. Bu sayede hem zaman kaybının önüne geçilmiş olur hem de yüksek oranda enerji tasarrufu sağlanır.

Sonradan bir ünitenin mevcut sisteme adaptasyonu zor gibi görünse de IGBT kontrollü bekletme sistemlerinin mevcut sisteme adaptasyonu 2-3 gün sürmektedir. Ayrıca mevcut platformda da herhangi bir değişiklik yapmaya gerek yoktur. Bekletme ünitesi mevcut ergitme güç ünitesinin hemen yanına konulmakta ve operatör tarafından da çok rahat bir şekilde kumanda edilmektedir.

Şimdilik üretilen en yüksek güç ünitesi 700 kW olarak hesaplanmıştır. Fakat bu sisteme ait Ar-Ge çalışmaları sürekli devam ettiğinden kısa bir süre sonra çok daha yüksek güçlere çıkılacak ve daha büyük kapasiteli ergitme sistemlerinin yerlerini almaya başlayacaktır. Düşük güçlerdeki bekletme güç üniteleri 380 V giriş gerilimi ile çalışmakta ve istenildiği takdirde çok rahat bir şekilde uygun bir Jeneratör sistemi ile de beslenebilmektedir. Uzun süreli yaşanabilecek elektrik kesintilerinde jenaratörden beslenebilen bir bekletme güç ünitesi ile kolaylıkla ocakta kalan metali bekletebilir veya güvenle boşaltabilirsiniz.