سافت استارتر چیست؟
سافت استارتر یکی از انواع تجهیزات صنعتی است. سافت استارتر در لغت به معنای راه اندازی نرم می باشد. راه اندازی نرم به معنای این است که موتور به تدریج و با آهستگی به دور اسمی خود برسد.
الکتروموتورها در زمان راه اندازی ولتاژی ما بین 6 تا 8 برابر ولتاژ نامی مصرف می کنند که این عمل سبب راه اندازی آن ها با تنش ها و ضربات الکتریکی و مکانیکی فراوانی می شود که رفته رفته موجبات استهلاک آن را فراهم می کند. وظیفه ی سافت استارتر همان طور که از نامش پیداست، راه اندازی نرم و آهسته الکتروموتور است. به این صورت که با محدود کردن ولتاژ مانع از کشیدن ولتاژ بیش از حد از منبع می شود و در نتیجه راه اندازی نرم را به همراه دارد.
نحوه ی عملکرد سافت استارتر و دلایل استفاده از آن
سافت استارتر در واقع شروع کننده ی عملکرد موتور می باشد. البته سافت استارتر ها می توانند موتور را متوقف کرده ، جهت چرخش آن را معکوس کنند ، سرعت موتور را افزایش دهند و یا به عنوان یک تجهیز حفاظتی مورد استفاده قرار بگیرند. در هر صورت همواره یک فن کوچک ، تجهیزات معدنی و یا یک الکتروموتور به عنوان نیرو محرکه برای سافت استارتر وجود خواهد داشت. موتور های الکتریکی تجهیزاتی هستند که حدود 60 تا 70 درصد از انرژی الکتریکی را در ایالات متحده مصرف می کنند و می توان گفت که تجهیزات پر مصرفی هستند. پس استفاده از سافت استارترها که ترکیبی از یک کنترل کننده و حفاظت کننده در مقابل اضافه بار هستند، در عملکرد آن ها ضروری می باشد.
-
سافت استارتر به عنوان کنترل کننده :
جریان الکتریکی الکتروموتور را قطع و وصل می نمایند. در حقیقت کنتاکتور، کنترلری است که توسط نیروی الکترومغناطیسی کنترل می شود.
-
سافت استارتر به عنوان محفاظت کننده در مقابل اضافه بار:
از سوختن موتور الکتریکی در هنگام اضافه جریان که باعث ایجاد حرارت زیادی می شود، محافظت می کند. رله ی اضافه بار نیز جهت تکمیل عملکرد حفاظتی ، در سافت استارتر ها تعبیه می شود.
مشخصات فنی سافت استارتر
انواع سافت استارتر موجود در بازار را می توان به سه مدل آنالوگ بدون حفاظت ، آنالوگ با حفاظت و دیجیتال تقسیم کرد.
سافت استارتر ها دارای معایب و مزایایی هستند. سافت استار دارای مزایایی همچون کاهش افزایش طول عمر و استحکام موتور ها و پمپ ها ، جریان و گشتاور مکانیکی بالا در هنگام راه اندازی ، افزایش قابیلت اطمینان ، کاهش تنش و استرس بر تجهیزات انتقال و کوپلینگ ها ، کار در دمای بالا ، نگهداری ، کارکرد و برنامه ریزی آسان ، کاهش هزینه ها ، سیم کشی ساده و ….. می باشد. از معایب آن هم می توان عدم امکان سرعت تغییر موتور ، عدم امکان تغییر جهت موتور ، عدم امکان افزایش سرعت موتور و …… را نام برد.
کاربری های سافت استارتر
سافت استارتر در صنعت مورد استفاده فراوانی قرار می گیرد. ازجمله این کاربری ها می توان به پمپ ها ، میکسرها ، آسیاب ها ، سنگ شکن ها ، کانوایرها ، فن ها ، مخلوط کن ها ، پودرکننده ها ، پله های متحرک ، بلوورها ، اگزوسترها ، خرد کن ها و ….. اشاره کرد.
دلایل استفاده از سافت استارتر
- برای جلوگیری از بارگیری سیستم توزیع برق
- برای کاهش گشتاور شروع
یک موتور معمولی طرح NEMA می تواند 6 تا 8 برابر جریان اسمی خود را در حالت بار کامل ( لحظه ی راه اندازی ) از شبکه بگیرد. حال اگر شبکه توزیع قدرت ظرفیت لازم را نداشته باشد، در راه اندازی موتور های بزرگ ، ممکن است مشکلاتی از قبیل سوسو زدن نور چراغ ها پیش بیاید. گاهی اوقات نیز این اضافه بار، باعث خنثی کردن سوئیچ های مدارات و سیستم های حفاظتی می شود و به سیستم آسیب می رساند. بسیاری از کمپانی ها می توانند محدودیت هایی را در میزان مصرف مشتریان ، در هر زمانی ایجاد کرده و از این طریق توازن را در سیستم توزیع خود برقرار سازند.
آشنایی با مدار داخلی سافت استارتر
سافت استارتر ها همانند دیگر تجهیزات صنعتی از ادوات و برد های الکترونیکی زیادی که به صورت هوشمندانه در کنار یکدیگر قرار گرفته اند، تشکیل می شوند. از جمله مهم ترین اجزائی که مدار داخلی سافت استارتر را می سازد، می توان به پروتکل های ارتباطی، برد کنترلی سافت استارتر، نمایشگر ها، مدار قدرت سافت، صفحه کلید، LED های نشانگر، قسمت ورودی سافت، قسمت خروجی سافت استارتر و سیم های ارتباطی و … اشاره کرد.
وظیفه برد کنترل کننده در مدار داخلی سافت استارتر
در سافت استارتر ها، از 6 عدد تریستور (نیمه رسانا) که سه فاز برق را به موتور انتقال می دهند، استفاده می شود. در حقیقت این تریستور ها می باشند که در هنگام روشن کردن موتور، مقدار ولتاژ و جریان نامی را کنترل می نمایند و از ایجاد گشتاور بالای راه اندازی ممانعت می کنند.
نحوه ی عملکرد تریستور ها به این صورت می باشد که پس از برق دار کردن موتور، سیگنال های مشخصی را از یک سری مدارات مختلف الکترونیکی که قدرت پردازش اطلاعات و تبدیل آن ها به سیگنال را دارند و در کنار هم ، به یک برد کنترل کننده تبدیل می شوند، دریافت می نمایند. سپس به صورت برنامه ریزی شده ایی روشن و خاموش شده و می توانند از این طریق، موجبات کنترل کردن مقدار ولتاژ و جریان را در لحظات اولیه فراهم آورند.
انواع سافت استارتر
به طور کلی 5 نوع سافت استارتر وجود دارد:
- مقاومت اولیه
- ترانسفورماتور خودکار
- سیم پیچ
- WEY دلتا
- حالت جامد
انتخاب سافت استارتر مناسب
هر یک از انواع سافت استارتر ، دارای ویژگی هایی هستند که برای برنامه های منحصر به خود مناسب می باشند. بنابراین برای انتخاب مناسب ترین نوع سافت استارتر ، می بایست به نکات زیر توجه کرد:
- مشخصات درج شده روی پلاک موتور الکتریکی ، آمپر روتور قفل شده، رتبه HP، منجنی گشتاور موتور/ سرعت (در صورت موجود بودن )
- زمان شروع و توقف (هر چه زمان START و STOP طولانی تر باشد، راه اندازی نرم تر صورت می گیرد.)
- حفاظت در برابر اضافه بار ( این نوع حفاظت، براساس کلاس حفاظتی مشخص می شود.)
- محدوده ی خدمات برق (ولتاژ خط )
- نوع محفظه
تفاوت سافت استارتر و درایو:
همانطور که پیش تر اشاره کردیم سافت استارتر وظیفه ی راه اندازی نرم یک موتور را به عهده دارد. تفاوت سافت استارتر و درایو در این است که درایو علاوه بر راه اندازی نرم مزایایی همچون کنترل کردن دور الکتروموتور ، تغییر جهت و سرعت ، افزایش استحکام و مقاومت ، کاهش مصرف انرژی و ……دارا می باشد.
نکات ایمنی در استفاده از سافت استارتر
همیشه قبل از تماس با قسمت های برق دار سافت استارتر برق ورودی به آن را قطع نمایید.
حداقل 3 دقیقه منتظر بمانید تا ولتاژ ذخیره شده در برخی از قسمت های برق دار و خازن های موجود در آنها خالی شود.
برق ورودی به سافت استارتر بایستی زمین شده باشد (نوع برق ورودی Y باشد).
فیوز مورد استفاده در ورودی سافت سارتر از نوع فیوز های نیمه هادی با سرعت قطع بالا انتخاب شود.
برای اینکه از موتور در برابر جریان به درستی حفاظت کند، نباید جریان موتور کمتر از 30 درصد جریان سافت استارتر باشد.
برای ارت نمودن بدنه سافت استارتر از سیم ارت مجزا استفاده نمایید.
تمامی قسمت های بردهای الکترونیکی و تجهیزات آن ها به الکتریسیته ساکن حساس هستند. بدون استفاده از دستبند مناسب ارت با این قسمت ها هرگز تماس برقرار نکنید.
اندازه کابل ارت مورد استفاده برای سافت استارتر با توجه به جدول سایزینگ کابل ارت بر حسب نوع سافت استارتر انتخاب شود .کابل ارت را به شین ارت یا به چاه ارت با مقاومت کمتر از 10 اهم وصل نمایید.
از کابل نول برای اهداف ارت استفاده نکنید. از یک کابل مجزا برای این کار استفاده شود.
ارت سافت استارتر را با تجهیزاتی که با جریان های بالا(موتورهای ولتاژ بالا، دستگاه های جوشکاری و غیره )کار می کنند، مشترک نکنید.
در صورتی که بیشتر از یک سافت استارتر استفاده می شود، ارت آن ها باید مطابق استاندارد انجام شود.
همیشه بدنه موتور را ارت نمایید. موتور را در تابلویی که سافت استارتر در آن قرار دارد ارت نمایید.
سیم خروجی سافت استارتر به موتور بایستی از کابل ورودی، کابل های سیگنال و کنترل مجزا شود.
روش های استفاده از سافت استارتر
اتصال سه سیمه استاندارد
در این حالت از الکتروموتور سه سیم خارج می شود که مستقیماً به خروجی سافت استارتر U،V،W وصل می شوند و جریان عبوری از سافت استارتر معادل جریان الکتروموتور می باشد. در صورت اتصال سه سیمه سافت استارتر، مقدار پارامتر 150 باید صفر انتخاب شود. (0=P150)
اتصال 6 سیمه مثلثی
در این نوع اتصال از الکتروموتور شش سیم خارج می شود و جریان عبوری از سافت استارتر1/1.3 برابر جریان الکتروموتور می باشد که برای کاهش هزینه ها و استفاده از سافت استارتر توان پایین تر برای الکتروموتور های توان بالا استفاده می شود. در این حالت باید اختلاف قیمت حاصل از هزینه کابل و کابل کشی و کاهش قیمت حاصل از انتخاب سافت استارتر توان پایین محاسبه و بررسی شود و در صورت مقرون به صرفه بودن می توان از این روش استفاده کرد. در صورت بستن سافت استارتر به صورت اتصال 6 سیمه مقدار پارامتر 150 باید یک انتخاب شود. (1=P150)
فرمان های ورودی و خروجی در سافت استارتر
سافت استارتر دارای 5 تیپ کانکتور می باشد که به نامهای X1E – X1D – X1C – X1B – X1A نام گذاری شده است.
کانکتورX1A
این کانکتور شامل ترمینال های 1، 2 و PE می شود و برای تغذیه برد الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. برای تغذیه این قسمت نیاز به ولتاژ متناوب بین 110 تا 230 ولت می باشد.
کانکتور X1B
این کانکتور ترمینال های شماره 3 تا 17 را شامل می شود و دارای 5 ورودی ایزول دیجیتال و یک ورودی PTC و دو خروجی آنالوگ می باشد.
کانکتور X1C
این کانکتور شامل ترمینال های شماره 3 تا 17 بوده و دارای سه رله می باشد. رله ی اول و دوم رله ای با یک کنتاکت نرمالی باز می باشند و به ترتیب ترمینال های 18-19 و 20-21 را به خود اختصاص دادهاند. ولی رله سوم یک رله با دو کنتاکت باز و بسته می باشدکه ترمینال 23 تغذیه ( مشترک) و ترمینالهای 22 و 24 آن به ترتیب نرمالی باز و نرمالی بسته می باشند.
کانکتور X1D
این کانکتور شامل ترمینال های شماره 25 تا 32 بوده و دارای 4 ورودی می باشد که به سیستم داخلی سافت استارتر ارتباط دارد.
کانکتور X1E
این کانکتور شامل ترمینال های شماره 33 و 34 بوده و برای تغذیه فن داخلی مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع مدل های کنترلی سافت استارتر
- شیب ولتاژ(voltage ramp)-(0=P202)
ولتاژ به صورت شیب دار به موتور داده میشود و در این حالت هیچ فیدبکی از ولتاژ و جریان گرفته نمیشود. تنظیم پارامترها و برنامه ریزی سافت استارتر در این رابطه کنترلی به آسانی صورت می گیرد.
- حد جریان (current limit)-(1=P202)
جریان کشیده شده از سافت استارتر در هنگام راه اندازی موتور توسط مقدار ماکزیمم تعیین شده، محدود میشود. در این روش تنظیم پارامترها و برنامهریزی سافت استارتر به آسانی صورت می گیرد.
- کنترل پمپ(pump control)-(2=P202)
روش کنترل بهینه می باشد و گشتاور مورد نیاز برای راه اندازی آرام پمپ ها را ارائه می دهد.
(اگر خطایی در حین استارت موتور مشخص شود، تمام اتصالات سافت استارتر به برق ورودی و موتور را بررسی نمایید. همچنین سطح ولتاژ برق ورودی فیوزها و کلید های حفاظتی واقع در مدار برق ورودی به سافت استارتر را چک کنید.
کنترل گشتاور ( torque control )-(3=P202)
با استفاده از الگوریتم کنترل گشتاور جهت راه اندازی مناسب بارها مورد استفاده قرار می گیرد. کنترل گشتاور به سه صورت با یک نقطه تنظیم، با دو نقطه تنظیم و سه نقطه تنظیم انجام می شود.
گشتاور ثابت (constat)-(1=125&P120)
گشتاور خطی (linear)-(2=125 & P120)
گشتاور مربع (square)-(3=125&P120)
برای این روش کنترلی امکان چهار حالت زیر وجود دارد:
بار با گشتاور راه اندازی بالا
بار با گشتاور ثابت و منحنی سرعت S
بار با گشتاور درجه 2 و منحنی سرعت خطی
بار به صورت درجه 2 و گشتاور راه اندازی بالا
- شیب جریان(current ramp)-(4=P202)
در این روش کنترلی علاوه بر محدود بودن جریان ماکزیمم در حین راه اندازی، مقادیر ابتدایی و انتهایی جریان نیز قابل تنظیم می باشند.
برندهای سافت استارتر :
از انواع برندهای سافت استارتر می توان ایموترون سوئد ، دانفوس دانمارک و …… را نام برد.
دریافت لیست قیمت سافت استارتر
دریافت کاتالوگ سافت استارتر