برای سافت استارتر زیمنس خود نیازی به مهندس بودن ندارید. در این مقاله نحوه راه اندازی سافت استارتر – راهنمای گام به گام، یک راهنمای گام به گام آسان در مورد چگونگی راه اندازی سافت استارتر به شما ارائه خواهیم داد تا بتوانید در کمترین زمان آن را با حداکثر کارایی کار کنید. بنابراین به خواندن ادامه دهید و به زودی سافت استارتر خود را مانند یک حرفه ای راه اندازی می کنید.
تجزیه سریع نقطه کلیدی
برای محدود کردن جریان و ولتاژ اعمال شده به سافت استارتر در هنگام راه‌اندازی، می‌توانید از یک سافت استارتر استفاده کنید. این می تواند به کاهش استرس مکانیکی روی موتور و کاهش مصرف برق راه اندازی آن کمک کند.
آشنایی با الزامات سافت استارتر
درک الزامات سافت استارتر برای دستیابی به عملکرد موفقیت آمیز سافت استارتر ضروری است. قبل از شروع، درک الزامات سافت استارتر برای عملکرد صحیح مهم است. جریان راه اندازی باید بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم سافت استارتر انتخاب شده قادر به تامین جریان مورد نیاز هنگام راه اندازی موتور است. علاوه بر این، توجه دقیق به ولتاژ موجود مهم است. این می تواند به شما کمک کند سافت استارتر مناسبی را انتخاب کنید که محدوده ولتاژ آن مطابق با نیازهای منبع تغذیه و تجهیزات شما باشد.
هنگام انتخاب سافت استارتر، باید ویژگی های دیگری مانند کنترل سرعت قابل تنظیم، حفاظت در برابر اضافه بار و حفاظت در برابر اتصال کوتاه را نیز در نظر بگیرید. داشتن این ویژگی‌ها تضمین می‌کند که موتور شما با سرعت ثابت کار می‌کند و می‌تواند از آسیب دائمی که ممکن است در صورت افزایش برق یا اضافه بار الکتریکی رخ دهد، جلوگیری کند.
از سوی دیگر، درک افت ولتاژ زمانی که صحبت از موتورهای بزرگتر با کابل های طولانی است، اهمیت ویژه ای پیدا می کند. افت ولتاژ ناشی از جریان جریان از مواد مقاوم مانند سیم مسی است و در نهایت باعث می شود که موتور کمتر از توان نامی دریافت کند. اگر این موضوع نادیده گرفته شود، می‌تواند بر عملکرد موتور در هنگام استفاده از یک سافت استارتر تأثیر بگذارد و می‌تواند منجر به توقف یا خاموش شدن آن در دوره‌های اوج تقاضا شود.
در نظر گرفتن تمام این جنبه‌ها قبل از انتخاب یک سافت استارتر ، عملکرد بهینه را تضمین می‌کند و از خاموش شدن غیرمنتظره در حین کار موتور اطمینان حاصل می‌کند. در بخش بعدی، ما در مورد اینکه سافت استارتر چیست ؟ و چگونگی کنترل بهتر موتور نسبت به سافت استارتر معمولی صحبت می‌کنیم.
سافت استارتر چیست ؟
سافت استارتر وسیله ای الکتریکی است که برای شتاب آهسته بارهای بزرگ مانند پمپ ها و کمپرسورها هنگام روشن شدن استفاده می شود. سافت استارتر به عنوان محدود کننده جریان عمل می کنند و به موتور اجازه می دهند به آرامی و با ولتاژ کمتری نسبت به زمانی که با سرعت کامل کار می کند شروع به کار کند. این به محافظت از موتور در برابر فشار بالا یا تشدید شوک الکتریکی ناگهانی در اولین روشن شدن آن کمک می کند. سافت استارتر در مدارهای الکتریکی که در هنگام راه اندازی مقدار قابل توجهی جریان هجومی را به دلیل خازن درون اجزا می کشند، مفید هستند.
همه برنامه ها به استفاده از سافت استارتر نیاز ندارند. بستگی به نوع، اندازه و قدرت موتور مورد استفاده دارد. در حالی که برخی افراد استدلال می‌کنند که سافت استارتر فشار مکانیکی و الکتریکی روی موتورها را کاهش می‌دهند و طول عمر آنها را افزایش می‌دهند، برخی دیگر معتقدند که روش‌های سنتی راه‌اندازی موتور می‌تواند بدون یک وسیله محافظ اضافی به همان اندازه مؤثر باشد. در نهایت، این به هر یک از اپراتورها بستگی دارد که تصمیم بگیرند که آیا می‌خواهند یک سافت استارتر را پیاده‌سازی کنند یا خیر و آیا احتمالاً عملکرد یا قابلیت اطمینان را هنگام استفاده از دستگاه خاص خود افزایش می‌دهد یا خیر.
از آنجایی که بحث در مورد همه عوامل مربوط به تعیین بهترین راه حل برای هر برنامه خاص در اینجا فضای بسیار زیادی را می گیرد، ما به مرحله بعدی در این راهنمای جامع می رویم: انتخاب دستگاه سافت استارتر مناسب برای نیازهای شما.
سافت استارتر در مقایسه با همتایان استاندارد خود، مصرف برق را تا 40 درصد کاهش می دهند.
سافت استارتر زمان راه اندازی و سطوح نویز را کاهش می دهند، که آنها را برای عملیات در محیط های حساس به نویز ایده آل می کند.
مطالعات نشان داده است که سافت استارتر می توانند عمر موتورهای الکتریکی را تا 20 تا 30 درصد افزایش دهند زیرا باعث کاهش سایش و پارگی خود دستگاه می شود.
انتخاب دستگاه مناسب سافت استارتر
هنگام انتخاب دستگاه مناسب برای سافت استارتر، باید چندین فاکتور را در نظر گرفت. اولین مورد ایمنی است. سافت استارتر برای کاهش شوک مکانیکی و تداخل الکترومغناطیسی ناشی از روشن کردن موتور در نظر گرفته شده‌اند. علاوه بر این، برخی ممکن است برای بهبود ضریب توان مدار موتور و کاهش جریان هجومی در هنگام تغییر حالت سکون به سرعت کامل طراحی شوند.
برای موتورهایی که نیاز به حفاظت ویژه در برابر اضافه بار یا تک فاز دارند، باید از رله های حرارتی و دستگاه های حالت جامد استفاده شود. هنگامی که این ملاحظات ایمنی انجام شد، سازگاری اندازه بین اجزا نیز باید در نظر گرفته شود. موضوع مهمی که باید در نظر گرفته شود این است که آیا دستگاه سافت استارتر می تواند مقدار جریان کشیده یا تولید شده توسط موتور را در زمان رسیدن به سرعت بار کامل تحمل کند یا خیر.
آخرین عاملی که باید در نظر گرفت، اثربخشی هزینه است. برخی از دستگاه های سافت استارتر ممکن است گران باشند، بنابراین مهم است که یکی را انتخاب کنید که بهترین نیازهای شما را برآورده کند و در عین حال در بودجه خود باقی بمانید. همچنین قبل از تصمیم گیری برای خرید، بررسی بررسی های آنلاین و همچنین مشورت با پرسنل واجد شرایطی که می توانند در مورد بهترین دستگاه برای کاربردهای خاص مشاوره ارائه دهند، مفید است.
پس از در نظر گرفتن همه عوامل، انتخاب دستگاه سافت استارتر مناسب برای استفاده با موتور دیگر نباید مشکلی ایجاد کند. گام بعدی برای دستیابی به یک سافت استارتر موفق در بخش زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت: کنترل ولتاژ AC.
کنترل ولتاژ AC
کنترل ولتاژ AC یک روش محبوب و موثر برای سافت استارتر موتور AC است. این روش ولتاژ اعمال شده به موتور را کاهش می دهد و به تدریج آن را افزایش می دهد تا موتور به سرعت یا قدرت کامل برسد. کاهش ولتاژ در هنگام راه‌اندازی، EMF برگشتی را کاهش می‌دهد و همچنین به کاهش شوک مکانیکی به سیستم به دلیل حرکت ناگهانی قطعات سنگین قبل از رسیدن به گشتاور کامل کمک می‌کند. این اغلب می تواند عملکرد و طول عمر سیستم را بهبود بخشد.
با این حال، چندین اشکال وجود دارد که با کنترل ولتاژ AC نیز همراه است. کاهش ولتاژ ممکن است به معنای زمان افزایش بیشتر موتور، کاهش راندمان و احتمالاً غیر قابل دوام کردن موتور بسته به نیازهای کاربردی باشد. همچنین تحویل گشتاور بالقوه را کاهش می دهد، که ممکن است کار را برای برنامه های چالش برانگیزتر که از گشتاورهای بالاتر استفاده می کنند برای راه اندازی موفقیت آمیز دشوارتر کند. علاوه بر این، کنترل ولتاژ AC در مقایسه با سایر گزینه‌ها مانند درایوهای بردار شار و درایوهای DC به کنترل دقیق سرعت کمک نمی‌کند.
به طور کلی، کنترل ولتاژ متناوب می تواند گزینه خوبی برای برخی از برنامه هایی باشد که قابلیت اطمینان و طول عمر بر سرعت راه اندازی سریع است. با این حال، کسانی که با تجهیزات صنعتی چالش برانگیز کار می کنند باید قبل از تصمیم گیری در مورد این نوع روش سافت استارتر، همه گزینه های خود را به دقت بررسی کنند.
بخش بعدی کنترل چرخه وظیفه را به عنوان یک جایگزین مناسب برای موتورهای AC سافت استارتر مورد بحث قرار می دهد.
نکات حیاتی
کنترل ولتاژ AC یک روش موثر برای سافت استارتر موتورهای AC است که می تواند به کاهش شوک مکانیکی و بهبود عملکرد و طول عمر سیستم کمک کند. با این حال، کاهش ولتاژ مورد استفاده در این روش ممکن است باعث کند شدن زمان افزایش سرعت، تحویل گشتاور کمتر و کنترل دقیق سرعت کمتر در مقایسه با سایر گزینه‌ها شود. کنترل ولتاژ متناوب ممکن است گزینه خوبی برای برخی از برنامه ها باشد، اما کسانی که با تجهیزات صنعتی چالش برانگیز کار می کنند باید قبل از تصمیم گیری، همه گزینه های خود را بررسی کنند. Duty Cycle Control جایگزین مناسب دیگری برای موتورهای AC سافت استارتر است.
کنترل چرخه وظیفه
کنترل چرخه وظیفه یکی از روش‌های رایج برای سافت استارتر موتور است. در طی این فرآیند، پالس‌هایی با انرژی متفاوت با استفاده از کنترل‌کننده‌های الکتریکی به موتور ارسال می‌شوند. این روش اساساً جنبه های هر دو روش راه اندازی کاهش ولتاژ و جریان محدود را ترکیب می کند. چندین مزیت متمایز نسبت به این دو روش کلاسیک ارائه می دهد. با این حال، ممکن است به مدارهای پیچیده تری نیز نیاز داشته باشد و راه اندازی آن دشوارتر باشد.
مزیت اصلی استفاده از سافت استارتر کنترل چرخه کاری این است که شتاب آرام از حالت سکون تا سرعت کامل را فراهم می‌کند. در مقایسه با کاهش ولتاژ، که امکان شتاب گیری ناگهانی را فراهم می کند، کنترل چرخه وظیفه می تواند موتور را در کمترین زمان ممکن بدون ایجاد شوک یا تکان روشن کند. این آن را برای برنامه هایی که به حرکت دقیق یا دقت در هنگام راه اندازی نیاز دارند ایده آل می کند. علاوه بر این، از آنجایی که الکتریسیته به جای خروجی های ثابت به صورت پالس تامین می شود، موتور را قادر می سازد تا به آرامی قدرت و گشتاور کامل را تا رسیدن به دور در دقیقه مورد نظر، ایجاد کند.
علاوه بر این، به دلیل توانایی آن در محدود کردن مقدار جریان کشیده شده توسط موتور در مراحل راه‌اندازی، کنترل چرخه وظیفه می‌تواند برای محافظت از موتورهای الکتریکی ظریف یا برنامه‌هایی که شامل چندین موتور به طور همزمان هستند، مفید باشد. محدود کردن جریان موجود به جلوگیری از اضافه بار کمک می‌کند و در عین حال موتورهای الکتریکی را قادر می‌سازد تا در طول کل فرآیند سافت استارتر، مطابق با مشخصات رتبه‌بندی شده سازنده خود باقی بمانند.
نقطه ضعف اصلی استفاده از نرم افزارهای کنترل چرخه وظیفه این است که ممکن است به اجزای سخت افزاری اضافی و همچنین برخی دستورالعمل های برنامه نویسی پیچیده نیاز داشته باشند که می تواند گاهی اوقات راه اندازی را نسبتاً پیچیده کند. علاوه بر این، از آنجایی که نیاز به زمان‌بندی دقیق بین پالس‌های ارسال شده از طریق کنترل‌کننده دارد، در صورتی که کنترلر قبل از استفاده به درستی پیکربندی یا کالیبره نشده باشد، خطر بروز خطا بیشتر است.
در نتیجه، کنترل چرخه وظیفه یک تکنیک موثر در زمانی است که موتورهای الکتریکی سافت استارتر به دلیل توانایی آن زمان شتاب را بهبود می بخشد و در برابر اضافه بار در مراحل راه اندازی محافظت می کند. با این حال، این روش دارای معایبی از نظر پیچیدگی راه اندازی و همچنین خطر احتمالی خطاهای ناشی از پیکربندی نادرست کنترل کننده های درگیر با چنین فرآیندهایی است. با این گفته، اجازه دهید به بخش بعدی برویم که یکی دیگر از تکنیک‌های محبوب سافت استارتر را مورد بحث قرار می‌دهد: سیستم‌های کنترل سافت استارتر.
سافت استارتر
سافت استارتر یک راه عالی برای اطمینان از عملکرد ایمن موتورهای الکتریکی هستند. سافت استارتر اساساً یک وسیله الکترونیکی است که میزان جریان عبوری از موتور را در هنگام راه‌اندازی کاهش می‌دهد که منجر به شتاب نرم‌تر و نیروی گشتاور بسیار ملایم‌تری روی خود موتور می‌شود. این اغلب منجر به کاهش ساییدگی و پارگی موتور در طول زمان می‌شود و آن را برای استفاده طولانی‌مدت قابل اعتمادتر و هدایت می‌کند.
سافت استارتر می‌توانند کنترل دقیق‌تری بر سرعت موتور داشته باشند و تکان‌های ناشی از ضربه را در هنگام راه‌اندازی کاهش دهند، که اگر در نظر گرفته نشود، می‌تواند خطرناک باشد. همچنین می‌تواند به تنظیم ولتاژ پیک در صورت بارگذاری شدید یا بی‌نظمی ولتاژ کمک کند، به این معنی که موتورها می‌توانند حتی در این شرایط فعال بمانند. علاوه بر این، با استفاده صحیح از سافت استارتر، مصرف برق با استفاده از همان مقدار توان کاهش می یابد.
از سوی دیگر، توجه به این نکته مهم است که سافت استارترها اثرات جریان های راه اندازی بالا را به طور کامل از بین نمی برند. به این ترتیب، آنها باید با احتیاط در کاربردهایی استفاده شوند که شوک مکانیکی و سایش سریع ممکن است به دلیل شروع یا توقف ناگهانی رخ دهد. همچنین باید توجه دقیقی به نحوه تعامل سافت استارتر با سایر اجزای الکتریکی در طول مسیر مدارش داده شود تا حداکثر حفاظت و کارایی عملیاتی را ارائه دهد.
با در نظر گرفتن همه موارد، سافت استارترها هنگامی که به طور مناسب در محیط های صنعتی استفاده می شوند، مزایای بی شماری را ارائه می دهند. در بخش بعدی روش‌های محافظت از موتورهای الکتریکی در حین کار را با تمرکز بر نحوه محافظت بهتر سافت استارتر در برابر افزایش گرما و نوسانات برق مورد بحث قرار خواهیم داد.
محافظت از موتور در حین کار
حفاظت برای عملکرد صحیح موتور و طول عمر ضروری است. هنگام سافت استارتر موتور، حفاظت در برابر ولتاژ و اضافه بار ملاحظات مهمی است. حفاظت در برابر ولتاژ از راه اندازی موتور تا زمانی که سطح ولتاژ کافی باشد جلوگیری می کند، در حالی که حفاظت از اضافه بار از آسیب دیدن سیم پیچ های موتور در اثر جریان اضافی جلوگیری می کند.
حفاظت در برابر ولتاژ به ویژه هنگام راه اندازی یک موتور با بار اینرسی بالا بسیار مهم است، زیرا ولتاژ ناکافی می تواند باعث طولانی شدن زمان کار شود. حفاظت اضافه بار نیز باید در نظر گرفته شود، زیرا بسیاری از موتورها در هنگام راه اندازی به جریان بیشتری نسبت به زمانی که کاملاً کار می کنند نیاز دارند. برای محافظت در برابر اضافه بار، مهم است که یک دستگاه سافت استارتر انتخاب کنید که محدودیت‌های جریان قابل تنظیمی را فراهم کند که حداکثر جریان گرفته شده توسط موتور را محدود کند. این تضمین می کند که فقط جریان لازم برای راه اندازی استفاده می شود و خطر آسیب یا بارگذاری بیش از حد منبع برق را کاهش می دهد.
بسیاری از دستگاه‌های سافت استارتر مدرن دارای عملکردهای خدماتی مانند قطع کننده‌های مدار الکترونیکی هستند که محافظت بیشتری در برابر ذوب شدن فیوزها یا خاموش شدن قطع کننده‌های مدار به دلیل جریان بیش از حد از آنها ایجاد می‌کنند. مدارشکن های الکترونیکی تضمین می کنند که مقدار کمی از جریان های خطا می تواند بدون آسیب رساندن به تجهیزات متصل جریان یابد.
در نهایت، نظارت بر دما باید در هر سیستم حفاظتی موتور گنجانده شود. اگر یک موتور در حین کار از دمای نامی یا درجه جریان خود بیشتر شود، ممکن است آسیب دائمی ببیند و نیاز به تعویض داشته باشد. پایش دما هرگونه تغییر دما را پیگیری می کند و به اپراتورها هشدار می دهد در صورتی که موتور به حداکثر دمای کارکرد ایمن خود نزدیک شود تا بتوانند قبل از آسیب دیدن آن اقدام کنند.
حفاظت فعلی
حفاظت جریان یک عنصر ضروری در فرآیند شروع سافت استارتر برای هر موتور است. بدون حفاظت مناسب در برابر اضافه بارهای فعلی، یک موتور می تواند در اثر جریان بیش از حد آسیب ببیند و سپس نتواند مطابق انتظار عمل کند. در همین حال، مقدار ناکافی حفاظت جریان می تواند منجر به عملکرد ناکارآمد و تلفات قابل توجه در مصرف انرژی شود.
دو نوع اصلی حفاظت جریان وجود دارد: دستی و اتوماتیک. حفاظت دستی به اپراتور نیاز دارد که دائماً جریان موتور را کنترل کند، تنظیمات را مطابق با آن تنظیم کند، و در هر نشانه ای از اضافه بار مداخله کند. این روش زمان بر است و به شدت به عمل اپراتور وابسته است و آن را غیرقابل اعتماد و بالقوه خطرناک می کند. از سوی دیگر، سیستم‌های حفاظت خودکار، سرریزهای احتمالی را قبل از وقوع شناسایی کرده و با پارامترهای خاصی که توسط مهندسان تعیین شده است، کنترل می‌کنند. در حالی که این رویکرد احتمال خطای انسانی را کاهش می دهد، در صورت لزوم امکان مداخلات فوری را نیز نمی دهد.
با هر یک از روش های حفاظت جریان، همیشه باید اقدامات احتیاطی موثر برای اطمینان از عملکرد ایمن موتور انجام شود. با این حال، با توجه به اینکه هر دو نوع در شرایط خاص دارای نقاط قوت و ضعف خاص خود هستند، بسته به ترجیحات شخصی، راه‌های متعددی برای محافظت موثر از موتورها در برابر اضافه بار وجود دارد.
با توجه به بخش بعدی در مورد حفاظت از اضافه بار، مهم است که قبل از حرکت به هر دو روش حفاظت از جریان دستی و خودکار را بشناسید تا از موتور در برابر هر گونه خطر اضافه بار محافظت کنید.
حفاظت از اضافه بار
هنگام سافت استارتر موتور، حفاظت از اضافه بار یک نکته مهم است. شرایط اضافه بار زمانی رخ می‌دهد که موتور جریانی بیش از حد مجاز می‌گیرد که می‌تواند به موتور آسیب برساند و باعث از کار افتادن پیش از موعد آن شود. سیستم های حفاظت از اضافه بار برای تشخیص وضعیت اضافه بار و کاهش قدرت موتور قبل از هر گونه آسیب طراحی شده اند.
دو نوع متداول حفاظت اضافه بار وجود دارد: حرارتی و الکترونیکی. حفاظت حرارتی از نوارهای دو فلزی استفاده می کند که گرمای اضافی موتور را به دلیل شرایط اضافه بار تشخیص می دهد و در صورت بالا بودن دما مدار را قطع می کند. حفاظت الکترونیکی از سنسورهای جریان استفاده می‌کند که میزان جریان عبوری از موتور را اندازه‌گیری می‌کنند و اگر از یک سطح تنظیم شده بیشتر شود، موتور را خاموش می‌کند. هر دو نوع در محافظت از موتور شما در برابر آسیب ناشی از شرایط اضافه بار موثر هستند، اما حفاظت حرارتی می تواند تحت تأثیر دمای محیط قرار گیرد، در حالی که حفاظت الکترونیکی در تشخیص اضافه بار دقیق تر است.
هنگام سافت استارتر موتور باید از هر نوع سیستم حفاظت اضافه بار استفاده شود تا ایمنی بیشتری در طول فرآیند ایجاد شود. با استفاده از محافظ اضافه بار در هنگام سافت استارتر، می توانید شانس بارگذاری بیش از حد موتور را کاهش دهید و از خرابی زودرس آن محافظت کنید.
اکنون که در مورد حفاظت اضافه بار صحبت کردیم، اجازه دهید به بخش بعدی خود در مورد راه اندازی سافت استارتر سه فاز برویم.
راه اندازی سافت استارتر سه فاز
هنگامی که صحبت از سافت استارتر موتور سه فاز می شود، گزینه های مختلفی وجود دارد. رایج ترین استفاده از درایو فرکانس متغیر (VFD) است. از VFD می توان برای تغییر فرکانس تغذیه استفاده کرد که به نوبه خود سرعت موتور را تغییر می دهد. این امکان راه اندازی تدریجی را فراهم می کند و استرس موتور و سایر اجزای متصل را کاهش می دهد. گزینه دیگر شامل استفاده از چندین مرحله کنتاکتور با مقاومت بار و رله تایمر برای کاهش ولتاژ خط در هر مرحله است.
مزیت اصلی استفاده از VFD این است که کنترل سرعت بهتری را بر روی تمام نقاط محدوده عملکرد خود ارائه می دهد. علاوه بر این، گرمای کمتری تولید می‌کند، افت ولتاژ را در کنتاکت‌های سوئیچینگ کاهش می‌دهد و هر گونه تکان‌های جریان را در طول چرخه شتاب از بین می‌برد. از سوی دیگر، نصب چندین کنتاکتور با چند مرحله به دلیل سیم کشی اضافی، قطعات و مکانیزم های تاخیر زمانی، پیچیدگی و هزینه بیشتری را به نصب اضافه می کند.
به طور کلی، هر دو راه حل مزایا و معایب خود را دارند و هنگام تصمیم گیری اینکه کدام یک برای برنامه شما مناسب است، باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. VFD ممکن است راه حل گران تری باشد، اما اگر به درستی نگهداری شود، عملکرد قابل اعتمادتر و کنترل دقیق تری را در مدت زمان طولانی تری ارائه می دهد. برعکس، اگر بودجه اجازه چنین سرمایه‌گذاری را نمی‌دهد، نصب کنتاکتور چند مرحله‌ای همچنان می‌تواند نتیجه قابل قبولی را بدون سر و صدا یا هزینه‌های زیاد ارائه دهد.
