کد خبر: ۲۲۵۱۳
تاریخ انتشار : ۱۲:۳۰ - ۲۳ خرداد ۱۳۹۶
در این مطلب، توضیحات کلی درباره سافت استارترها و انواع آنها و اصول کارکرد آن ها داده می شود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: سافت استارترها همانطور که از نامش پیداست وسیله‌ای است جهت راه اندازی الکتروموتور‌ها بصورت نرم و تدریجی.

با سافت استارتر نمی‌توان همه موتور‌ها را راه اندازی کرد، چون موتور‌ها تنوع زیادی دارند و سافت استارتر برای گونه خاصی از آن‌ها مناسب است این موتور‌ها درصنعت به موتورهای سه فاز القائی یا قفس سنجابی معروفند.
 
مامی توانیم موتور سه فاز را مستقیماً به برق سه فاز زده و راه اندازی کنیم. به این روش راه اندازی، راه اندازی مستقیم یا Direct Online و یا DOL می‌گویند اگر شما مستقیماً موتور را به برق سه فاز وصل کنید. هیچ کنترلی در راه اندازی آن نخواهید داشت.
 
در حالیکه سافت استارتر به شما امکان کنترل پریود راه اندازی را می‌دهد. در خیلی از اوقات ما نیازی به اعمال نظارت و کنترل در راه اندازی موتور نداریم. مثلاً در خیلی ازکاربردهای با موتورهای توان پایین. اما هنوز موارد زیادی هم وجود دارند که باید راه اندازی با کنترلهای مناسب صورت بگیرد.
 
باید توجه کنیم که هنگام راه اندازی یک موتور سه فاز یک سری اتفاقات الکترونیکی و مکانیکی رخ میدهد که متفاوت از حالت کار دائم موتور پس از راه اندازی است مثلاً در هنگام راه اندازی موتور جریان خیلی بیشتری نسبت به حالت دائم آن از شبکه می‌کشد. اگر موتور کوچک باشد اشکال خاصی ایجاد نمی شود ولی اگر موتور بزرگ باشد ممکن است، این جریان زیاد را برق کارخانه نتواند براحتی تأمین کند. مثلاً کشیدن جریان ناگهانی زیاد از برق کارخانه ممکن است باعث افت ولتاژ لحظه‌ای شده و در کار سایر تجهیزات برقی و الکترونیکی اختلال ایجادشود.




پس راه انداز نرم موتور وسیله‌ای است که جریان راه اندازی موتور را کاهش می‌دهد.

در واقع ما با تنظیم سافت استارتر soft starter جریان راه اندازی موتور را به میزان مورد نیاز محدود می‌کنیم و اجازه کشیدن جریان‌های زیاد را از برق کارخانه به موتور نمی‌دهیم.

یکی از قابلیتهای اصلی راه انداز نرم موتور محدود کردن جریان راه اندازی است ولی هنوز راه انداز نرم قابلیتهای دیگری نیز دارد.


مفهوم "نرم” در راه انداز نرم موتور چیست؟

مفهوم "نرم” به ویژگیهای متفاوتی دلالت می‌کند. مثلاً نرم به این معناست که جلوی تنشهای الکتریکی و مکانیکی گرفته میشود. ازسوی دیگر نرم به این معناست که موتور تدریجا” دور میگرد و به دور اسمی خودمی رسد.
 
به صورت طبیعی مدت زمان راه اندازی در هنگام استفاده از سافتاستارتر بیشتر از حالت اتصال مستقیم موتور به شبکه است. به عبارت دیگر سافت استارتر جلوی فشارهای وارده به موتور را در هنگام راه اندازی می‌گیرد؟


یک مثال: حتماً گاهی اوقات در خیابان بعضی جوان‌ها را در هنگام Take Up دیده اید! و فشار زیادی که به لاستیک‌ها و موتور وارد میشود را حس کرده اید! وقتی موتور را مستقیماً به برق وصل می‌کنیم شرایط راه اندازی شباهت به Take Up ناگهانی اتوموبیل دارد.
 
بدیهی است که شما اتومبیل خود را به این صورت راهاندازی نمی‌کنید بلکه با کنترل مناسب سرعت خودرو را بتدریج افزایش می‌دهیدو آنرا به سرعت مطلوب می‌رسانید. به این ترتیب عمر مفید موتور واتصالات و کوپلینگهای مکانیکی و بار کاهش پیدا میکند.
 
چون راه اندازی تحتتنش هم به برق کارخانه فشار می‌آورد و هم به لحاظ مکانیکی به اجزای چرخندهفشار می‌آورد و استهلاک آن‌ها را بالا می‌برد. می‌توانیم بگوئیم که راه انداز نرم موتور وسیله‌ای است جهت راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز بصورت کنترل شده؟

راه انداز نرم موتور خواصهای دیگری هم دارد؟ بسته به مشخصات طراحـی و کـاربرد، سافت استارت‌ها متنوع بوده و قابلیتهای دیگری علاوه بر قابلیت اصلی خود دارند.

سافت استارت‌ها علاوه بر تفاوت در روشهای مختلفی کـه برای راه اندازی اعمال می‌کنند. در میزانی که موتور وخود را حفاظت می‌کنند هم تفاوت دارند. مثلا یک راه انداز نرم موتور پشرفته می تواند به طور کامل موتور را در مقابل هر نوع خطا حفاظت کند.

سافت استارتر کارهائی از قبیل: بـی متـال و کنترل فاز و……. را نیز انجام می‌دهد و حفاظت‌های بیشتری را نیز می‌تواند اعمال کند بصورت مدار الکترونیکی از یک راه انداز نرم چگونه استفاده مـی شود.

به این شکل نگاه کنید. نخست برق سه فاز به سافت استارتر وارد می‌شود و خروجی سه فاز سافت استارتر به وصل می‌شود. در یک کاربرد ساده با استفاده از پانل روی دستگاه، موتور استارت می‌شود.
موتور بر اساس تنظیمات از پیش انجام گرفته دور می‌گیرد و در یک زمان مشخصبه دور نامی خود می‌رسد. دراینجاست که ماموریت اصلی آن تمام شده است و فقط وظیفه آن حفاظت از موتور است. سافت استارتر کار کنتاکتور ورودی موتور را نیز انجام می‌دهدکه بستگی به مدل سافت استارتر دارد.

بطورکلی سافت استارتر‌ها به دو نوع بیسیک و مجهز تقسیم می‌شوند.

۱ - در مدلهای بیسیک یک کنتاکتور بای پاس با سافت استارتر پارالل می‌شود که پس از راهاندازی موتور کنتاکور مذکور عملاً سافت استارتر را بای پس کرده و از مدارخارج می‌کند.

۲ - اما در مدلهای مجهز کنتاکتور بای پس خارجی مورد نیاز نیست. بطور مثال در سافت استارترهای Aucom مدل Csxi کنتاکتور بای پس وجود دارد ولی مدلهای IMS۲ همواره در مسیر می‌مانند البته قابلیت گذاردن کنتاکتور بای پس را با حفاظت کامل موتور دارند.

بای پس
یعنی آنرا از مدار خارج کنید و از مسیردیگری برق موتور را تأمین کنید به عبارتی یک کنتاکتور بصورت موازی با سافتاستارت نصب می‌شود؛ و این کنتاکتور پس از راه اندازی موتور توسط خود سافت استارت تغذیه شده و کنتاکتهای آن وصل می‌شود و برق بطور مستقیم به موتوراعمال می‌شود.

با توجه به اینکه جریان از مسیر خارج ازسافت استارت به موتور وصل میشود. سافت استارت چگونه موتور را در مقابلاضافه جریان حفاظت می‌کند؟
یک مدار ابتدائی سافتاستارت نمی‌تواند موتور را در مقابل اضافه جریان حفاظت کند، در واقع یکسافت استارت مجهز به راحتی این کار را انجام می‌دهد. قبلاً گفتیم که سافت استارت‌ها مدلهای مختلفی دارند.
شرح یک مدار سافت استارتر مجهز؟
برق سه فاز بهورودی سافت استارت وارد میشود و مجدداً از آن خارج میشود در بین راه ترانسهای اندازه گیری جریان قرار دارد. بنابراین سافت استارت با کمک آن ترانس‌ها دقیقاً جریان موتور را اندازه می‌گیرد. از آن کاملتر سافت استارتهای کاملاً مجهز هستند که اساساً در آن‌ها نیاز به نصب کنتاکتورخارجی نیست.
 

سایر حفاظتهای یک سافت استارت پیشرفته.
سافت استارتهای IMS۲ ساخت شرکت Aucom نمونهای از سافت استارتهای پیشرفته است این سافت استارت نیاز به کنتاکتور بایپس ندارد (در صوتیکه کنتاکتور بای پس اضافه کنیم حفاظت انجام می‌دهد) وقادر است موتور را در مقابل اضافه جریان، بر اساس یک مدل گرمائی از موتورحفاظت کند.
 
از سوی دیگر اگر موتور دارای ترمیستور حفاظتی باشد میتوان آنرا به سافت استارت متصل نمود و سافت استارت، موتور را در مقابل قطع شدنفاز ورودی و یا بهم خوردن توالی فاز‌ها و همچنین عدم تقارن جریانهای سه فازحفاظت می‌نماید. وظایف بی متال و کنترل فاز را سافت استارت تقبل نمود.
علاوه بر آن سافت استارت مدل IMS۲ شرکت IMS۲ می‌تواند با کنترل گشتاور، نیروی دورانی روی شفت و سایر آسیبهای مکانیکی، محدود نماید. (ELectronic shearpin) یا سافت استارت IMS۲ در صورت بی بار شدن ناگهانی موتور نظیر مواقعی که تسمه پاره می‌شود و یا سایر اشکالات مکانیکی را سنس کرده و هشدار متناسبی می‌دهد.

حفاظت سافت استارت IMS۲ ازخود


سافت استارتر IMS۲ Aucom

برای مثال IMS۲ شرکت Aucom خودش را در مقابل سوختن SCR، اشکالات مدار قدرت، گرم شدن هیت سینگ و یا طولانی شدن زمان راه اندازی حفاظت می‌کند. سافت استارت را نمی‌توان برای راه اندازی همه موتورهای سه فاز و با هر باری استفاده نمود. چون راه اندازیهای نرم موتور برای همهبار‌ها و موتور‌ها مناسب نیستند؛ و معمولاً لازم است با یک متخصص مربوطه مشورت شود.
یک راه انداز برای اینکه بتواند جریان راه اندازی را محدود کند ولتاژ را کاهش می‌دهد، کاهش ولتاژ باعث کاهش گشتاور راه اندازی موتور میشود. منظور از گشتاور راه اندازی، نیروی دورانی مورد نیاز جهت کندن بار و به چرخش در آوردن آن می‌باشد. بنابراین اگر بار طوری باشد که گشتاور راه اندازی (یا نیروی دورانی راه اندازی) بالائی نیاز داشته باشد عملاً با راه انداز نرم موتور نمیتوان آنبار را راه اندازی نمود.
چگونگی تشخیص راه انداز نرم برای کاربرد مورد نظر خیلی هم نگران کننده نیست. طبیعت بسیاری از بار‌ها طوری است که گشتاور راه اندازی کمی دارند. برای مثال فنها، کمپرسور‌ها و پمپ‌ها بارهای ایده آل برای راه اندازی با سافت استارت میباشند. این‌ها در مقیاس وسیعی در کارخانجات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سافت استارت برای راه اندازی کلیه پمپ‌ها و فن‌ها جوابگو است ولی ممکن است گاهی اوقات بررسیهای دیگری نیز مورد نیاز باشد. ولی بصورت کلی این برداشت درست است.

چگونگی راه اندازی پمپ توسط سافت استارت

اولاً در هنکام راه اندازی جریان را به میزان زیادی محدود میکندبدین ترتیب تنشهای الکتریکی وارده به شبکه و موتور را میگیرد. حتماتوجه دارد که جریان راه اندازی یک موتور با اتصال مستقیم آن به شبکه حدود ۶ برابر جریان اسمی موتور است.
 
یعنی یک موتوری که جریان اسمی آن ۱۰۰ A. است در هنگام راه اندازی با اتصال مستقیم به شبکه ۶۰۰ A. از شبکه جریان میکشد. ثانیاً سافت استارت گشتاور (نیروی دورانی) اضافی رابه موتور و پمپ محدود نموده و جلوی خیلی از مشکلات مکانیکی و استهلاک بعدیرا می‌گیرد. در بعضی از پمپ‌ها مثل پمپهای شفت و غلاف که در آبیاری استفادهمیشوند قطعات چرخنده زیادی وجود دارد.
 
تنشهای مکانیکی هنگام راه اندازی میتواند عمر آن‌ها را کاهش دهد در بعضی از کاربرد‌ها مثل چاههای عمیق آّبکشاورزی، با استفاده از سافت استارتر و دور گرفتن دریجی موتور و پمپ ازتلاطم دورانی ناگهانی آب در داخل چاه می‌توان جلوگیری نمود.
 
این تلاطمهامی توانند به جداره برخی از چااههای عمیق که ماسه‌ای هستند آسیب برساند وعمر مفید چاه را کاهش دهد. بامحدود کردن سرعت راه اندازی در پمپ‌ها پدیده کاویتاسیون راه اندازی هم تحت کنترل در می‌آید.

منظور از کاویتاسیون چیست؟

پدیده کاویتاسیون Cavitation


کاویتاسیون عبارتند از: بروز حبابهایی هوائی که بخار آب ناشی از کاهش فشار (یا خلأ) در پمپ بدلیل شتاب سریعایجاد می‌شود و بعد از دور گرفتن پمپ و جبران فشار، این حباب‌ها می‌ترکندو باعث خوردگی تدریجی پره‌ها می‌شود. یکی از دلایل ایجاد کاویتاسیون، استارت ناگهانی پمپ و دور گرفتن سریع پره‌ها است. این امر باعث می‌شود در پشت پره‌ها خلا درست شده و آب در داخل آن فضا بسرعت تبخیر می‌شود و ترکیدن این حبابهای بخار و شتاب ذرات آب اطراف آن با پره‌ها بسیار خورنده است.

تا اینجا در مورد مزایای سافت استارتر در راه اندازی پمپ توضیح دادیم. ولی در هنگام توقف پمپ هم راه انداز نرم در بعضی از کاربردهای پمپ بسیار مفید ظاهر می‌شود. که سافت استارتر‌ها در هنگام توقف موتور هم آنرا کنترل می‌کنند. برای مثال پک پمپ که هد بالائی دارد را تجسم کنید.

هد بالا چیست؟

یک پمپ آب را در نظربگیرید، که آب را از یک موقعیت پائین به ارتفاع بالاتری هدایت می‌کند. این اختلاف سطح را هد می‌گویند. یک چنین پمپی در هنگام توقف اختلالات زیادی درست می‌کند. چون پمپ ناگزیر است به سیال (مثلاً آب) بمیزانی انرژی جنبشی بدهد که به آن اختلاف ارتفاع غلبه کند.
حالا تجسم کنید این پمپ، باقطع کردن کنتاکاور ورودی آن ناگهان خاموش شود. در این حالت آبی که در لوله‌ها وجود دارد و دارای انرژی پتانسیل بالائی بسته به هد پمپ می‌باشد، بطور ناگهانی بطرف پمپ سرازیر می‌شود. این آب پس از برخورد به پمپ که به آن کله قوچی می‌گویند مجدداً به عقب رانده می‌شده و این سیکل چند بار تکرار میشود تا آنکه انرژی آب تمام شود.

این ضربه و نواسانات بعدی آن، هم به پمپ و هم به لوله‌ها می‌تواند آسیب بزند. این موضوع بقدری جدی است که برای کنترل آن همواره ازیک تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شود.
 
مثلاًممکن است از یک انباره هوائی برای گرفتن جلو ضربه کله قوچی استفاده کنند؛ و یا قبل از خاموش کردن پمپ نخست یک شیر برقی را در خروجی پمپ ببندد، که تازه در این صورت تنها پمپ حفاظت می‌شود، و هنوز معلوم نیست تکلیف نوساناتاعمال شده به لوله‌ها و فیتینگ‌ها چه می‌شود.

سافت استارتر چگونه مسئله را حل می‌کند؛ و چگونه جلو ضربه کله قوچی را می‌گیرد؟

سافت استارتر با توقف تدریجی پمپ باعث می شود که انرژی پتانسیل آب بتدریج میرا شود و بدین ترتیب ضمن جلوگیری از ضربه از نواسانات مکانیکی بعدی آن هم جلوگیری می‌کند. پس سافت استارتر نقش یک سافت استاپ یا توقف نرم را هم بازی می‌کند؛ و این خاصیت در خیلی از کاربرد‌ها حائز اهمیت است.
با این همه خواصی که برشمردیم فکرمی کنید یک سافت استارتر گران قیمت باشد؟
به لحاظ کار چیز بارزشی است ولی به لحاظ قیمت فروش آن گران نبوده و حتی اختلاف قیمت چندانی با راهاندازهای متداول دیگر، مثل راه انداز ستاره مثلث ندارد.

در یک سافت استارت ولتاژ از مقدار قابل تنظیمی شروع به افزایش می‌کند و بصورت تدریجی پیوسته افزایش می‌یابد، تا همه ولتاژ به موتور اعمال شود.

نمی‌توانیم نتیجه بگیریم که جریان هم بتدریج از صفر و متناسب با ولتاژ افزایش پیدا می‌کند تا به دور اسمی برسد. چون در یک سافتاستارت جریان به میزان از قبل تعریف شده محدود می‌شود و در تمام مدت راهاندازی جریان از آن مقدار اضافه نمی‌شود. پس از پایان زمان راه اندازیجریان کاهش پیدا کرده و به میزان مورد نیاز بار محدود میشود.

چه معیارهائی برای انتخاب جریان راه اندازی وجود دارد؟

اولاً باید توجه کنیم که بسته به موتور و بار اگر این جریان را از یک حدی کمتر انتخاب کنیم، ممکن است موتور اصلاً راه اندازی نشود. چون قبلاً گفتم که با کاهش جریان راه اندازی، گشتاور راه اندازی موتور نیز کم می‌شود. حال اگر جریان راه اندازی را آنقدر کاهش بدهیم که در نتیجه گشتاور راه اندازی موتور ازراه اندازی بار کمتر بشود. اصلاً بار از جا کنده نخواهد شد. (منظور اگرنیروی دورانی تولید شده در شفت موتور از نیروی دورانی مورد نیاز برای کندنبار کمتر باشد اصلاً بار حرکت نخواهد کرد) دقیقاً مشابه این که یک موتور سیکلت کامیونی را به حرکت در آورد. نکته دیگری که باید به آن توجه کنیم آنست که هر گاه جریان راه اندازی را کم انتخاب کنیم، با فرض اینکه بتوانیم به گشتاور مقاوم بار غلبه کنیم، و آنرا به حرکت در بیاوریم، مدت زمانی که طول خواهد کشید تا سرعت موتور به سرعت نامی آن برسد تابع جریان انتخاب شده ما خواهد بود. به عبارت دیگر جریان کمتر مدت زمان بیشتر وجریان بیشتر مدت زمان کمتری طول خواهد کشید، تا موتور به دور اسمی خودبرسد.

در یک سافت استارتر ما ناگزیر نیستیم تنظیمات مختلفی انجام بدهیم؟ بصورت کلی با تنظیم سه، چهار پارامتر که مشخصه استارت و جریان موتور می‌باشد براحتی تنظیم می‌گردد. راه اندازهای دیگری نیز وجود دارندکه یا کم استفاده هستند و یا موارد خاص بکار گرفته می‌شوند. منظورم آنستکه زیاد متداول نیستند.

راه اندازهای نرم از چند کیلووات تا چند مگاوات در دسترس می‌باشند و ولتاژ کار آن‌ها می‌تواند ۳۸۰ v. تا ۱۱ kv باشد.

برای موتورهای چند صد کیلووات و یا چند مگاواتی هم سافت استارتر ساخته می‌شود؟ البته تعداد محدودی سازنده وجود دارند که برای توانهای مگاوات راه انداز نرم می‌سازند که Aucom یکی از آنهاست.

سیستمهای درایو چیست؟

سیستمهای درایو شامل کنترل کننده های دور موتور، راه اندازهای نرم موتور، الکتروموتور‌ها و ترانسفورماتورهایمرتبط با آن‌ها و سنسور‌ها و سایر تجهیزات مرتبط می‌شود.

در یک پروژه سیستمهای درایو مسائل کاملاً تخصصی و کارشناسانه است و حتماً لازم است مشتریان صنعتی پارتنرهای مناسبی برای این کار داشته باشند. همانطور که اشاره کردید مسائل مرتبط شامل، بررسی و انتخاب راه حلهای مناسب، انتخاب محصول مناسب با توجه به مسائل بعدی آن، نصب و راه اندازی درست محصولات وخدمات پس از فروش شامل تامین قطعات یدکی و تعمیرات و نظایر آن می‌باشد واز اینجا مشتریان صنعتی باید با یک شرکت معتبر و پایدار کار کنند چونپشتیبانی سیستمهای درایو بیش از خرید آن‌ها اهمیّت دارد.
 

در انتخاب یک محصول به تنهائی ویژگیهای خود محصول کافی نیست البته بدیهی است محصول باید کیفیت مطلوبی داشته باشد ولی باید توجه کرد که چه سیستمهائی در پشت غرفه آن محصول نهفته است. 
 
مثلاً شما ممکن است یک اتومبیل فراری را در ایران تهیه کنید ولی باید توجه کنیم که این خودرو در ایران فاقد نهادهای حمایتی مناسب است. بنابراین در انتخاب محصول فرآیندهای سازمانی ساپلایر محصول، لاجستیک، خدمات پس ازفروش و نکات دیگر را باید مورد توجه قرار داد.
 
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نتیجه عبارت زیر را وارد کنید
captcha =
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار