سافت استارتر دستگاهی است که برای کنترل جریان راه اندازی الکتروموتور استفاده می شود. یکی ازمهمترین دغدغهها برای استفاده خوب از موتورها در صنایع مختلف نحوه راه اندازی آن است. سافت استارتر باعث عدم آسیب رسانی به شبکه برق متصل به موتورها وهمچنین عدم ایجاد اشکال فنی در موتور می شود. جریان راه اندازی موتور الکتریکی حدود ۵ الی ۸ برابر جریان نامی موتور است زمان راه اندازی موتور کمتر از ۱ ثانیه تا نیم دقیقه طول می کشد که باعث افت ولتاژ شدید انرژی درموتور می شود.
در صنایع مختلف از انواع مختلف موتورهای الکتریکی استفاده می شود. سافت استارتر یکی از پرکاربردترین موتورها است که تقریبا ۷۰AC الکتریکی سه فاز را در موتور تشکیل می دهد. ساختمان محکم و راندمان بالا این نوع موتور بهترین جایگزین ماشینهای صنعتی کرده است. این موتورها به تجهیزات حفاظتی برای عملکرد ایمن وقوی نیاز دارد که بتوان با خیال راحت در صنایع مختلف از آن استفاده نمود واز آسیبهای احتمالی جلوگیری کرد.
سافت استارتر چیست؟
یکی از ضروریترین تجهیزات مورد استفاده برای موتورهای القایی سه فاز سافت استارتر است که باعث راهاندازی موتور میشود. سافت استارتر از قطعات نیمه هادی مانند تریستور و بردها الکترونیکی تولید شده است. این نوع موتور برای راه اندازی الکترموتور سه فازی کاربرد دارد. به کمک این دستگاه می توان الکتروموتور را به صورت ایمن راه اندازی و توقف نمود و از ایجاد خطرات جانبی جلوگیری نمود.
موارد استفاده از سافت استارتر چیست؟
الکتروموتور سه فاز با توان بالا در شبکه شروع به کار می کند وجریان زیادی از شبکه را تامین می کند. جریان بالا باعث افت ولتاژ شدید خط می شود وبر روی سایر تجهیزات آثار مخربی ایجاد می کند. همچنین جریان راه اندازی بالا باعث ایجاد حرارت در الکتروموتور می شود. سافت استارتر از استهلاک وآسیب دیدن سیم پیچها تا حد امکان پیشگیری می کند.
با استفاده از سافت استارتر می توانید ولتاژ راه اندازی الکترموتور را کاهش داد و در نتیجه با کاهش ولتاژ راه اندازی جریان کمتری در لحظه راه اندازی نمود و از آسیب کمتری به شبکه وارد نمود. این دستگاه توانایی راه اندازی وتوقف موتور را به صورت نرم داشته ولی کنترل دور و سرعت الکتروموتور را به صورت اختصاصی نمی توان انجام دهد.
سافت استارتر به کاهش ولتاژ در هنگام راه اندازی کمک نموده که این دستگاه قابل تنظیم و برنامه ریزی است. مهمترین وظیفه دستگاه سافت استارتر محافظت الکتروموتور در برابر ولتاژ زیاد و ولتاژ کم است. سافت استارتر بر روی بخشهای کنترل، سیستم حفاظتی و تعداد ورودی وخروجی فرمان در دو حالت فیکس و قابل برنامه ریزی انتخاب می کند.
با تنظیم سافت استارتر جریان راه اندازی موتور به میزان زیادی کاهش می یابد، سافت استارتر باعث جلوگیری ازتنشهای الکتریکی و مکانیکی از موتور شده و در مقابل هر نوع خطا از موتور محافظت می کند.
اصول کار سافت استارتر
یکی از قطعات اصلی مورد استفاده برای کنترل ولتاژ سافت استارتر است که از یک سو متشکل از تریستور کنترل شده است. زمانی که پالس گیت بر روی تریستور اعمال می شود جریان را در یک جهت عبور می دهد. زاویه پالس آتش چرخه ولتاژ ورودی را تعیین می کند که جریان چرخه بین حداکثر و حداقل قله AC حدود ۳۶۰ درجه کامل است. می توانیم از زاویه پالس آتش استفاده کنیم تا تریستور برای مدت مشخص روشن و ولتاژ تامین شده را کنترل کند. پالس آتش ثابت نبوده وبین ۰ تا ۱۸۰ درجه متغیر است، کاهش زاویه آتش پالس باعث افزایش دوره هدایت تریستور می شود که ولتاژ بالا از طریق آن اعمال می گردد.
دو نوع تریستور در ساختار پشت به پشت برای هر فاز به یک دیگر متصل هستند که می توان جریان را در دو جهت کنترل نمود. از سه جفت تریستور، هر جفت برای فاز جداگانه استفاده می شود که وظیفه کنترل ولتاژ را برای راه اندازی ومتوقف کردن موتور دارد. هدایت تریستور به زاویه آتش بستگی دارد که توسط مدار منطقی کنترل می گردد. PID مدار منطقی کنترل کننده میکروکنترلر ساده است که برای تولید پالس برنامه ریزی می شود.
کنترلر با استفاده از اپتوایرولاتوذ از شبکه منبه جدامی شود و از یک یکسوساز بذای تولید استفاده می کند. پالسهای ایجاد DC توسز میکروکنترلر به مدار آتش تریستور وارد می شود که قبل از تریگر کردن DC توسط منبع تقویت می شود. با راه اندازی موتور، کنترل کننده پالسهایی تولید می کند، که پالس SCR برای عبور از صفر با استفاده از آشکار ساز شناسایی می شود. اولین زاویه پالس آتش در دوره هدایت حدود ۱۸۰ است. به ندرت بعد از گذر از صفر، زاویه پالس آتش شروع به کاهش می یابدباعث افزایش دوره هدایت تریستور می شود. ولتاژ از طریق تریستور افزایش می یابد و به سرعت موتور به تدریج افزوده می شود.
زمانی که سرعت کامل موتور در صفر درجه زاویه آتش برسد، تریستورها با استفاده از یک کنتاکتور به عملکرد عادی خود می رسد. این عامل کارایی راه اندازی نرم آتش را متوقف و SCR را افزایش می دهد. این کار باعث تنظیم ولتاژ منبع تغذیه می شود.
کنتاکتورهای بای پس می توانند داخلی و خارجی باشد، کنتاکتورهای بای پس داخلی SCR به کلیدهای قدرت تعبیه می شود. سوییچ بای پس به صورت موازی است وجریان را در شرایط عادی تامین می کند. پیکر بندی کنتاکتورها فضای کمی را اشغال می کند و در طراحی جمع وجور هستند. کنتاکتورهای بای پس خارجی به صورت موازی با سافت استارتر به بیرون متصل هستند که این راه اندازی نرم جای زیادی را می گیرند. توجه داشته باشید بای پی برای قطع و وصل کردن جریان مدار نیستند بنابراین می توان از کنتاکتورهایی با جریان نامی کم استفاده نمود.
مزای استفاده از سافت استارتر
سافت استارتر در الکترموتور کاربرد ومزایای بالایی دارد که می توان به موارد زیر اشاره داشت.
راه اندازی نرم
سافت استارتر بر خلاف استارتر معمولی موتور باعث افزایش تدریجی ولتاژ و سرعت آن می شود که راه اندازی را بسیار روان و آرام می کند. فشار مکانیکی وجرقه ای باعث آسیب دیدگی موتور می شود.
کنترل شتاب و ترمز
این دستگاه از قدرت شتاب و ترمز خوبی برخوردار است، زاویه آتش به آرامی و به سرعت در هنگام راه اندازی و ترمز موتور کنترل می شود. سافت استارتر کاربرد بالایی دارد و شتاب راه اندازی را تنظیم می کند.
کنترل تغییرات ناگهانی توان
سافت استارتر جریان هجومی ایجاد نموده و باعث افزایش توان در مدار می شود.
راه اندازی چندگانه
سافت استارتر به طول همزمان چندین جریان راه اندازی نموده و باعث ایجاد گرما نمی شود. سافت استارتر در زمان راه اندازی موتور به طور چشمگیری افزایش می یابد.
کاهش گرمای بیش از حد
گرمای بیش از حد موتور یک مشکل بسیار مهم است که سافت استارتر این مشکل را برطرف ساخته است. سافت استارتر با مقدار کمی جریان موتور راه اندازی می کند ومانع از گرم شدن بیش از اندازه موتور می گردد.
افزایش طول عمر موتور
استفاده از این دستگاه نسبت به سایر استارتر ها از طول عمر بالاتری برخوردار است. که این امر باعث عملکرد نرم و عدم وجود فشار الکتریکی ومکانیکی در موتور می شود.
تعمیر و نگهداری کمتر
با داشتن کارکرد صحیح و موتور القایی خطای مکانیکی کمتری دارد به همین دلیل نسبت به استارتر های معمولی هزینه نگهداری کمتری دارد.
کارایی
سافت استارتر جریان بسیار کم اعمال می کند و همچنین انرژی کمتری صرف می نمائید. راه اندازی نرم باعث کاهش توان شده وامکان افزایش تدریجی در مصرف انرژی را فراهم می کند. همچنین کلیدهای قدرت در این دستگاه بسیار پایین بوده که باعث ببود کارایی کلی موتور می شود.
اندازه کوچک
این دستگاه طراحی بسیار جمع وجوری داشته و فضای کمی را اشغال می کند.