Önceki yazımda 81-20 standardı kapsamında kumanda sistemlerinde gelen yeni özellikler hakkında detaylı bir çalışmayı sizlerle paylaşmıştım. 81-20 standardının hayatımıza girmesiyle STO (safety torque off) yani güvenli bir tork kapatma fonksiyonlu hızı ayarlanabilir elektrikli bir güç tahrik sistemine sahip kumanda sistemlerinin önemi artmıştır. STO ilk olarak dünyadaki endüstriyel robot imalatçıları tarafından sürücü sistemlerine kullanılmaktaydı. STO uygulamasıyla birlikte robotların çalışma performanslarında ve enerji tasarruflarında önemli artışlar olmuştur.

Birçok asansör kumanda sistemi imalatçısı da STO’lu sistemlerini üretip belgelendirme işlemlerini yaptıktan sonra piyasaya sürmüşlerdir.

STO’lu sistemlerin avantajları ve dezavantajları da aşağıdaki örneklerle sayılabilir. Bu avantaj ve dezavantajlar daha da arttırılabilir.

Avantajları;
• Sessiz çalışma
• Enerji tasarrufu
• Kolay montaj
• Montaj (pano örme) esnasındaki minimum personel hatası
• Kumanda sistemi hammadde maliyetinde azalma
• Sürücü çıkış IGBT'lerinin mekanik olarak olarak anahtarlanmadığından uzun ömürlü olmasını sağlama
• Kontaktörlerin çalışma esnasındaki zaman kaybını minimize etme.

Dezavantajları;
• Tamamen elektronik kontrollü olması sebebiyle istenmeyen hataların önüne geçilememesi. Her ne kadar SIL3 gerekliliklerini yerine getirse de zamanla bu hatalar oluşabilir.
• Çevre şartlarına (nem, sıcaklık vb.) bağlı zamanla sistem üzerinde ciddi yıpranmalar (korozyon)
• Programlama sistemine, IGBT ve diğer yardımcı kartlara elektronik dış etkenlerin zarar vermesi (Manyetik alan, dış parazit sinyaller vb.)
• Asansörün tüm emniyet sisteminin tamamen yazılıma bağlı olması.
• Yazılım blok döngüsünde zamanla oluşabilecek yazılım kaynaklı hatalar.
• Arızalı parçanın yüksek değişim maliyeti (Yardımcı ve IGBT kartları vb.)
• Taşıma esnasındaki istenmeyen darbeler sonucu oluşabilecek hatalar.

Yukarıda standardın 5.9.2.5.4. d maddesinde belirtilen,
‘’En az 1’in bir donanım arızası toleransıyla SIL3 gereklerini yerine getiren EN 61800-5-2:2007, Madde4.2.2.2’ye göre güvenli bir tork kapatma (STO) fonksiyonlu hızı ayarlanabilir elektrikli bir güç tahrik sistemi.’’ Hakkında daha detaylı çalışmayı ilerleyen süreçte sizinle paylaşacağız ancak bu yazımızda çok da yaygın olarak kullanılmayan ancak STO fonksiyonlu tahrik sistemlerinden farklı olarak,81-20 madde 5.9.2.5.4.b de yer alan tek kontaktörlü yani (safe off) olarak tanımlayabileceğimiz sistemler hakkında bilgi vereceğiz.

Asansör Kumanda Sistemleri İçin "Safe off" uygulaması
81-1+A3 ün hayatımıza girmesiyle ve ayrıca 81-20 madde 5.9.2.5.4.b de  yer alan tek kontaktörlü yani (safe off) olarak tanımlayabileceğimiz sistemler üretilmeye başlandı. Tek kontaktörlü sistemler hakkında detaylı bir çalışmayı sizlerle paylaşacağım. Safe off tümleşik sürücüler veya sürücü ve kumanda kartı ayrı olan sistemlere uygulanabilir.

81-20 madde 5.9.2.5.4 de belirtilen Statik elemanlarla alternatif veya doğru akım motorlarının beslenmesi ve kumandası kısmında aşağıdaki yöntemlerden biri kullanılmalıdır:

b) Aşağıdakilerden oluşan bir sistem:

1) Tüm kutuplarda akımı kesen bir kontaktör.
Kontaktör bobini, en azından her hareket yönü değişiminden önce devre dışı kalmalıdır. Kontaktörün devre dışı bırakmaması durumunda, asansörün ileriye doğru hareket etmesi önlenmelidir. Bu izleme fonksiyonunun bir sıkışma (takılma) arızasında, aynı sonuç sağlanmalıdır ve

2) Statik elemanlardaki enerji akışını kesen bir kumanda tertibatı ve

3) Asansörün her duruşunda, enerji akışının kesildiğini kontrol eden bir izleme tertibatı.

Normal bir durma süresinde (periyodunda), statik elemanlar tarafından enerji akışının kesilmesi gerçekleşmezse, izleme tertibatı kontaktörün devreyi açmasını sağlamalı ve asansörün ileriye doğru hareket etmesini önlemelidir.’’ Şartı yer almaktadır.

Safe off (SO) nun STO ya göre avantajları nelerdir?
Avantajları;
• Sisteme gelen 3 fazın bir ana kontaktör vasıtasıyla kontrol edildiğinden dolayı ana kontaktörlü sistem mekanik açılıp kapandığı için  güvenlik açısından elektronik olana göre yani STO ya göre  son derece daha güvenlidir.
• Şebeke kaynaklı hatalardan dolayı arıza durumunda veya başka bir sebepten dolayı sistemde parça değişimi STO'ya göre daha az maliyetlidir.
• Kontaktör olduğu için gözle kontrol edilebilmesi bakım açısından STO ya göre daha elverişlidir.
• STO'lu sistemlerde ana kontaktör olmadığından iki adet mini fren kontaktörü olduğu için STO'lu sistemin faz, şebeke kaynaklı hatalardan etkilenmesi daha SO ya göre daha fazladır.

Örnek bir sürücünün "Safe off" (SO) çalışma sistemi (Sürücü ve kumanda kartı ayrı sistem):
Safe off özelliği sürücüyü güvenli kapatma işlemi olarak tanımlanabilir. Safe off IGBT'nin besleme voltajı kesildiğinde sürücüyü devre dışı bırakarak asansör motorunun kontrolsüz sürülmesini engeller. Bu özelliği SO girişindeki besleme voltajı izleyerek yazılım ile sağlar. 

Sürücülerde Safe off özelliği ile kullanılır. Asansör kumanda panosu kurulumunda safe off (SO) girişi kullanılmaz veya yanlış dizim/örüm yapılırsa sürücü hata verecektir ya da sürücü çalışmayacaktır. Safe off  (SO) işlevi doğru olarak ayarlanıp SO sinyali aktif değilse sürücü çalışmaya başlamayacaktır. Safe off Kurulum Hatası veya akım hatası verecektir. Safe off sinyali 1 saniye içinde etkinleşmez ise regülatör serbest hale gelmeyecektir. Sinyal bu süre sonunda aktif olmaz ise Safe off Kurulum Hatası(Süresiz çalışmaya hazır beklemeyi önlemek için) veya Akım hatası verecektir. IGBT'ler devre dışı bırakıldığında sürücünün devreye girmesine izin verilmeyecektir. Bu şekilde sürücünün hızlanmada ve akım çekmede darbelere neden olabilecek şekilde çalışmasını engeller. Bu süre boyunca Regülatör serbest olmayacaktır, çünkü sürücü daha başlamamıştır. 

EN81-20 Safe off sinyalinin aktif olmadığı durumda sürücünün sürülmesinin engellenmesini ister. Donanımda etkinleştirme/devre dışı bırakma mikro saniye düzeydedir.
 
Sürücü beslemesi çalışmıyor ve safe off (SO) sinyali ile sürücü çalıştırma komutu alıyor ise IGBT motoru sürmeyecek ve 1 saniye sonra hata verecektir.

Sürücü hazır safe off (SO) sinyali ve komut sinyali aktif iken IGBT motora terk uygularken safe off (SO) kesilip açılırsa IGBT motoru sürmeyi kesecek ve hata verecektir. 

Her durumda sürücü Safe off sinyali kesilmesi açılması veya tamamen pasif olması durumunda IGBT devre dışı olacaktır. Standart Safe off fonksiyonun asansör kabinin her yön değiştirdiğinde çalıştığının kontrol edilmesi gerektiğini bildiriyor. Asansör kabinin yön değiştireceği bilgisi kumanda kartından mantıksal girişlere gelir ve sürücünün yazılımı Safe off (SO) sinyalinin varlığını kontrol eder. Bu kontrollerde Safe off sinyali yukardaki durumlardan biri ile karşılaşır ise hata verir. 

Safe off sinyali hatalarında sürücü hıza ve sürüş moduna bağlı olarak beklenen diğer arızalılarla birlikte emniyetli kapama hatası verecektir.
Yurtdışında birçok firma tarafından safe off tek kontaktörlü sistemler üretilmiştir. Ülkemizde de son zamanlarda STO'lu sistemler yerine SO'lu sistemlerin üretilmesine başlanmıştır.

Safe off yani tek kontaktörlü sistem adını standardın maddesinde belirtilen tüm kutuplarda akımı kesen bir kontaktör tabirinden almaktadır. Yukarıda belirtmiş olduğumuz kontaktör dışında, asansörün her duruşunda, enerji akışının kesildiğini kontrol eden bir izleme tertibatı da bulunmalıdır. Bu izleme tertibatı sürücü sistemi üzerinde yer alan IGBT ve yardımcı kartlar vasıtasıyla yapılmaktadır. 
Safe off özellikli kumanda sistemleri için son derece önem arz eden IGBT modülü nedir? Sorusuna cevap verelim.
Insulated Gate Bipolar Transistor kelimelerinin baş harflerinden oluşan elektronik devre elemanı olan IGBT, başta anahtarlama amacıyla birçok alanda karşımıza çıkıyor. Peki gerektiğinde diyot, gerektiğinde triyak veya transistör gibi davranabilen IGBT yi nasıl tanımlayabiliriz.

Insulated Gate Bipolar Transistor (İzole edilmiş kapılı, iki kutuplu transistör - IGBT) temel olarak 3 bacaklı bir yarı iletken cihazdır. 4 katmandan (P-N-P-N) oluşur ve metal oksit yarı iletken (MOS) ile kontrol edilir. Yalıtılmış transistör de denir. Daha çok güç devreleri içinde kullanılır. Bu yüzden de güç elektroniği denince akla gelen ilk elemanlardan biridir. Asıl görevi ise elektronik anahtarlamadır ve bu anahtarlama işlemini hızlı ve etkili bir şekilde gerçekleştiren cihaz olarak tanımlayabiliriz.

IGBT için elektrik gücüne birçok uygulama bünyesinde anahtarlama yapan bir araç denilmesi yanlış olmaz. Bu uygulamalara örnek vermek gerekirse; 
• Değişken Frekans Sürücü Devreleri ( Variable Frequency Drives - VFD) 
• Elektrikli Otomobiller 
• Raylı Taşıma Sistemi Elektriği 
• Değişken Hıza Sahip Soğutucu Elektroniği 
• Klimalar 
• Kuvvetlendiricili Anahtarlamaya Sahip Stereo Sistemler

İzolasyon için kullanılan malzeme ise tipik olarak katı polimerlerden yapılıyor ancak bu malzemenin bozulması gibi bir sorun ile karşı karşıya olan mühendisler izolasyon için yeni bir malzeme arayışı içindeler.

Bu yazımda sizlerle sektörde edindiğim Safe off özellikli sistemler hakkında bilgilerimi aktarmaya çalıştım. Bir sonraki sayıda görüşmek üzere.  Hepinize sağlıklı ve mutlu günler dilerim.