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 butonların yerine de kullanılabilirler.
Şekil 1.67 Çeşitli paket şalterler
Paket şalterler, arka arkaya dizilmiş ve paketlenmiş birçok 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 komulu bir paket şalterin yapısı ve çalışması Şekil 1.68’deki gibidir. Bu animasyonda paket şalterin yalnız bir dilimi gösterilmiştir. Paket şalterde 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 konumlarını animasyonda görebilirsiniz. Şalterin 0 konumunda 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar açık, 3-4 numaralı 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.
Şekil 1.68 Eksantrik parça
Paket şalter 1 konumuna çevrildiğinde, animasyonda görüleceği gibi 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar kapanır. Çünkü bu kontakların pimleri dönen eksantrik parçadaki girintilerin karşısına gelir. Yaylar kontakların kapanmasına neden olur. Dönen eksantrik parça üzerindeki çıkıntı 3-4 numaralı kontağın pimini dışarıya iter ve bu kontak açılır.
Paket şalter 2 konumuna çevrildiğinde, 3-4 numaralı 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 numaralı kontaklar gene kapalı kalırlar. Bu kontakların pimleri dönen eksantrik parçadaki girintilerin karşısına gelir. Yaylar bu kontakların kapanmasına neden olur.
Şekil 1.69 Paket şalterlerin yapısı
Paket şalterin 1 ve 2 konumlarında, 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar hep kapalı kalır.
Bunlardan 1-2 numaralı kontak, 1 konumundan 2 konumuna geçerken hiç açılmaz yani durumunu aynen korur. Halbuki 5-6 numaralı kontak 1 konumundan 2 konumuna geçerken, dönen eksantrik parçadaki çıkıntı nedeniyle önce açılır, sonra tekrar kapanır.
Paket şalter Tablo 1.2’deki gibi diyagramla gösterilebilir. Paket şalterin kontak sayısı, kontakların açılıp kapanmaları ve konumları hakkında bütün bilgiler bu diyagramdan kolayca öğrenilebilir. Diyagramın sol üst köşesinde bulunan 0, 1, 2 rakamları şalterin üç konumlu olduğunu gösterir. Bu kısmın altında bulunan satırlar şalterin komuları 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.
Tablo 1.2 Paket şalterlerin bağlantı diyagramı
Yukarıda çalışması açıklanan paket şalterin 0 konumunda 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar açık, 3-4 numaralı kontak ise kapalıdır. Bu nedenle diyagramda 0 konumun karşısında, 1-2 ve 5-6 numaralı kontakların altındaki kareler boş bırakılır. Yalnız 3-4 numaralı kontağın altında bulunan kareye çarpı işareti konur. Bu diyagramın 1 ve 2 numaralı satırları aynı şekilde tamalanır. Diyagram incelendiğinde, 1-2 numaralı 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 numaralı kontak da kapalıdır. Bu kontağa ait çarpı işaretleri arasında çizgi bulunmadığından, konum değişirken kontağın önce açıldığı, sonra tekrar kapandığı anlaşılır. Diyagramda 1 ve 2 konumları 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.
1.12.1 Örnekler
1.12.1.1 Paket Şalterle Sinyal Lambalarının Kontrolü
Bu devrelerin her ikisinde de aşağıda yapısı ve çalışması açıklanan üç konumlu ve üç kontaklı yaylı paket şalter kullanılmıştır. Bu paket şalter ile üç sinyal lambasının kumandası yapılmaktadır. Paket şalterler elektrik devrelerinde Şekil 1.70 ve Şekil 1.71’deki gibi gösterilirler.
Paket şalterin 0 konumunda 3-4 numaralı kontak kapalı olduğundan, yalnız L2 lambası yanar. 0 konumunda L1 ve L3 lambaları sönük kalırlar. Paket şalter 1 konumuna
çevrildiğinde, 3-4 numaralı kontak açılır, 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar kapanır. Yanan L2 lambası söner, sönük olan L1 ve L3 lambaları yanarlar.
Paket şalter 2 konumuna çevrildiğinde , 3-4 numaralı kontak kapanır. Sönük olan L2 lambası yanar. Paket şalterin 2 konumunda 1-2 ve 5-6 numaralı kontaklar kapalı kaldıklarından, L1 ve L3 lambaları yanmaya devam ederler.
Şekil 1.70 İlgili paket şalter devresi Şekil 1.71 Eşdeğer devre
1-2 numaralı kontak 1 konumundan 2 konumuna geçerken açılmayacağından, L1 lambası bu geçiş anında sönmez. Halbuki 5-6 numaralı 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.
Şekil 1.72 Eksantrik parçanın bağlantı şekli
1.12.1.2 Üç Fazlı Asenkron Motora Yıldız–Üçgen Paket Şalterle Yol Verme
Çok kontaklı ve çok konumlu bir paket şalterin bağlantı şemasını ilk örnekte olduğu gibi çizmek oldukça güçtür. Bu gibi durumlarda paket şalterin kontaklarıyla bağlantı şeması en basit şekilde çizilir. Kontakların açılıp kapanmaları ayrı bir diyagramla gösterilir.
Şekil 1.73 Yıldız-Üçgen bağlantı Şekil 1.74 Üçgen bağlantı
Şekil 1.73’te 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.
Şekil 1.75 Yıldız bağlantı
Paket şalterde bulunan kontakların açılıp kapanmaları animasyonda görülmektedir.
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 kontakları, motoru yıldız olarak şebekeye bağlar. Böylece asenkron motor yol almaya başlar.
Şekil 1.76 Yıldız bağlantı devre tipi Şekil 1.77 Üçgen bağlantı devre tipi
Bir süre sonra paket şalter 2 konumuna çevrilir. Paket şalterin bu konumunda M kontakları gene kapalı kalır. Yalnız A kontakları açılır ve kısa bir süre sonra B kontakları kapanır. Güç devresinde kapanan B kontakları motoru üçgen bağlar. Böylece asenkron motor yol almış ve üçgen çalışmaya başlamış olur.
Şekil 1.78 Kontakların zamana bağlı değişimi
Tablo 1.3 Paket Şalter Bağlantı Tablosu
1.12.1.3 Rotoru Sargılı Bir Asenkron Motora Paket Şalterle Yol Verme
Bu kısımda, 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 motor devresine üç kademe yol verme direnci bağlanmıştır. Paket şalter 0 konumundayken bütün kontaklar açıktır. Paket şalter 1 konumuna çevrildiğinde diyagramdan görüleceği üzere M kontakları kapanır.
Şekil 1.79 Güç devresi
Şekil 1.79’da görülen güç devresinde M kontakları kapanınca, rotor devresinde üç kademe direnç bağlı iken, motor yol almaya başlar. Bir süre sonra paket şalter 2 konumuna çevrilir. Diyagramdan görüleceği üzere, şalterin bu konumunda M kontakları kapalı kalırken, ayrıca A kontakları da kapanır.
Güç devresinde kapanan A kontakları, dirençlerin birinci kademesini kısa devre ederler. Motorun devir sayısı yükselmeye 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.
Tablo 1.4 Paket Şalter Bağlantı Tablosu
Güç devresinde kapanan B kontakları, dirençlerin ikinci kademesini kısa devre ederler.
Motorun devir sayısı artmaya devem 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.
Şekil 1.80 Eksantrik parçaların devreye bağlantısı
Güç devresinde kapanan C kontakları, dirençlerin üçüncü kademesini kısa devre ederler. Böylece rotor dirençlerinin hepsi devreden çıkarılmış ve motora yol verilmiş olur.
Şekil 1.50 Kontakların Zamana Bağlı Değişimi