X
تبلیغات
رایتل

سافت استارتر چیست

سافت استارتر  چیست

همانطور که از نامش پیداست وسیله ای است جهت راه اندازی الکتروموتورها بصورت نرم و تدریجی.

با سافت استارتر نمی توان همه موتورها را راه اندازی کرد؟چون موتورها تنوع زیادیدارند 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
سافت استارتر  چیست
 
راه انداز نرم موتور یا سافت استارتر چیست؟
 
 همانطور که از نامش پیداست وسیله ای است جهت راه اندازی الکتروموتورها بصورت نرم و تدریجی.
 
با سافت استارتر نمی توان همه موتورها را راه اندازی کرد؟چون موتورها تنوع زیادیدارند 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 می گویند اگر شما مستقیماً موتور را به برق سهفاز وصل کنید. هیچ کنترلی در راه اندازی آن نخواهید داشت. در حالیکه سافتاستارتر به شما امکان کنترل پریود راه اندازی را می دهد.در خیلی از اوقات ما نیازی بهاعمال نظارت و کنترل در راه اندازی موتور نداریم. مثلاً در خیلی ازکاربردهای با موتورهای توان پایین . اما هنوز موارد زیادی هم وجود دارندکه باید راه اندازی با کنترلهای مناسب صورت بگیرد.باید توجه کنیم که هنگام راهاندازی یک موتور سه فاز یک سری اتفاقات الکترویکی و مکانیکی رخ میدهد کهمتفاوت از حالت کار دائم موتور پس از راه اندازی است مثلاً در هنگام راهاندازی موتور جریان خیلی بیشتری نسبت به حالت دائم آن از شبکه می  کشد.اگر موتور کوچک باشد اشکال خاصی ایجادنمی شود ولی اگر موتور بزرگ باشد ممکن است، این جریان زیاد را برق کارخانهنتواند براحتی تأمین کند.،‌مثلاً کشیدن جریان ناگهانی زیاد از برق کارخانه ممکن است باعث افتولتاژ لحظه ای شده و در کار سایر تجهیزات برقی و الکترونیکی اختلال ایجادشود.
DOL v soft starter curves    gentle start curve 
 
پس راه انداز نرم موتور وسیله ای است که جریان راه اندازی موتور را کاهش می دهد؟
 
در واقع ما با تنظیم سافت استارتر جریان راه اندازی موتور را به میزان مورد نیاز محدود می کنیم واجازه کشیدن جریان های زیاد را از برق کارخانه به موتور نمی دهیم.
 
یکی از قابلیتهای اصلی راه انداز نرمموتور محدود کردن جریان راه اندازی است ولی هنوز راه انداز نرم قابلیتهایدیگری نیز دارد.
 
 

 
مفهوم "نرم" در راه انداز نرم موتور چیست؟
 
مفهوم "نرم" به ویژگیهای متفاوتی دلالت می کند. 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 می گیرد؟
 
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 می کنیم شرایط راه اندازی شباهت به Take Up ناگهانی اتوموبیل دارد . بدیهی است که شما اتومبیل خود را به این صورت راهاندازی نمی کنید بلکه با کنترل مناسب سرعت خودرو را بتدریج افزایش می دهیدو آنرا به سرعت مطلوب می رسانید.به این ترتیب عمر مفید موتور واتصالات و کوپلینگهای مکانیکی و بار کاهش پیدا میکند . چون راه اندازی تحتتنش هم به برق کارخانه فشار می آورد و هم به لحاظ مکانیکی به اجزای چرخندهفشار می آورد و استهلاک آنها را بالا می برد.می توانیم بگوئیم که راه انداز نرمموتور وسیله ای 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 درروشهای مختلفی کـه برای راه اندازی اعمال می کنند. در میزانی که موتور وخود را حفاظت می کنند هم تفاوت دارند. مثلا یک راه انداز نرم موتور پشرفتهمی 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 می دهدو حفاظت های بیشتری را نیز می تواند اعمال کند
بصورت مدار الکترونیکی از یک راه انداز نرم چگونه استفاده مـی شود.
 به این شکل نگاه کنید. نخست برق سه فازبه سافت استارتر وارد می شود و خروجی سه فاز سافت استارتر به وصل می شود. در یک کاربرد ساده با استفاده از پانل روی دستگاه ، موتور استارت می شود. موتور بر اساس تنظیمات از پیش انجام گرفته دور می گیرد و در یک زمان مشخصبه دور نامی خود می رسد
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 می دهدکه بستگی به مدل سافت استارتر دارد.
بطورکلی سافت استارترها به دو نوع بیسیک و مجهز تقسیم می شوند.
1- در مدلهایبیسیک یک کنتاکتور بای پاس با سافت استارتر پارالل می شود که پس از راهاندازی موتور کنتاکور مذکور عملاً  سافت استارتر را بای پس کرده و از مدارخارج می کند.
2- 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 IMS2 همواره در مسیر می مانند البته قابلیّت 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 می شود. و این کنتاکتور پس از راه اندازی موتور توسط خود سافتاستارت تغذیه شده و کنتاکتهای آن وصل می شود و برق بطور مستقیم به موتوراعمال می شود.
با توجه به اینکه جریان از مسیر خارج ازسافت استارت به موتور وصل میشود. سافت استارت چگونه موتور را در مقابلاضافه جریان حفاظت می کند؟
یک مدار ابتدائیسافتاستارت نمی تواند موتور را در مقابل اضافه جریان حفاظت کند، در واقع یکسافت استارت مجهز به راحتی این کار را انجام می دهد. قبلاً گفتیم که سافتاستارتها 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 راهترانسهای اندازه گیری جریان قرار دارد . بنابراین سافت استارت با کمک آنترانسها دقیقاً جریان موتور را اندازه می گیرد. از آن کاملتر سافتاستارتهای کاملاً مجهز هستند که اساساً در آنها نیاز به نصب کنتاکتورخارجی نیست.
 سایر حفاظتهای یک سافت استارت پیشرفته.
سافت استارتهای IMS2 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 می دهد) 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 می نماید.وظایف بی متال و کنترل فاز را سافت استارت تقبل نمود.
علاوه بر آن سافت استارت مدل IMS2 شرکت IMS2 می تواند با کنترل گشتاور، نیروی دورانی روی شفت و سایر آسیبهای مکانیکی، محدود نماید. (ELectronic shearpin) یا سافت استارت IMS2 در صورت بی بار شدن ناگهانی موتور نظیر مواقعی که تسمه پاره می شود و یا سایر اشکالات مکانیکی را سنس کرده و هشدار متناسبی می دهد.
 حفاظت سافت استارت IMS2 ازخود؟
برای مثال IMS2 شرکت Aucom  خودش را در مقابل سوختن SCR ، اشکالات مدار قدرت ، گرم شدن هیت سینگ و یا طولانی شدن زمان راه اندازی حفاظت می کند.سافت استارت را نمی توان 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 مربوطهمشورت شود.
یک راه انداز برای اینکهبتواند جریان راه اندازی را محدود کند ولتاژ را کاهش می دهد، کاهش ولتاژباعث کاهش گشتاور راه اندازی موتور میشود . منظور از گشتاور راه اندازی،نیروی دورانی مورد نیاز جهت کندن بار و به چرخش در آوردن آن می باشد. بنابراین اگر بار طوری باشد که گشتاور راه اندازی(یا نیروی دورانی راهاندازی)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. طبیعتبسیاری از بارها طوری است که گشتاور راه اندازی کمی دارند. برای مثال فنها، کمپرسورها و پمپ ها بارهای ایده آل برای راه اندازی با سافت استارت میباشند. اینها در مقیاس وسیعی در کارخانجات مورد استفاده قرار می گیرند.
سافت استارت برای راه اندازی کلیه پمپ ها و فن ها 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 6 برابر جریان اسمی موتور است. یعنی یک موتوری که جریان اسمی آن100A است در هنگام راه اندازی با اتصال مستقیم به شبکه ۶۰۰A 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 می گیرد. 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 می توان جلوگیری نمود. این تلاطمهامی توانند به جداره برخی از چااههای عمیق که ماسه ای هستند آسیب برساند وعمر مفید چاه را کاهش دهد.‌بامحدود کردن سرعت راه اندازی در پمپها پدیده کاویتاسیون راه اندازی هم تحتکنترل در می آید.
منظور از کاویتاسیون چیست؟
کاویتاسیون عبارتند از بروز حبابهاییهوائی که بخار  آب ناشی از کاهش فشار ( یا خلأ ) در پمپ بدلیل شتاب سریعایجاد می شود و بعد  از دور گرفتن پمپ و جبران فشار ، این حبابها می ترکندو باعث خوردگی تدریجی پره ها می شود.یکی از دلایل ایجاد کاویتاسیون، استارتناگهانی پمپ و دور گرفتن سریع پره ها است. این امر باعث می شود در پشت پرهها خلا درست شده و آب در داخل آن فضا بسرعت تبخیر می شود و ترکیدن اینحبابهای بخار و شتاب ذرات آب اطراف آن با پره ها بسیار خورنده است.
تا اینجا در مورد مزایای سافتاستارتر در  راه اندازی پمپ توضیح دادیم. ولی در هنگام توقف پمپ هم راهانداز نرم در بعضی از کاربردهای پمپ بسیار مفید ظاهر می شود.که سافت استارترها در هنگام توقف موتور هم آنرا کنترل می کنند.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 می کند. ایناختلاف سطح را هد می گویند.یک چنین پمپی در هنگام توقف اختلالاتزیادی درست می کند. چون پمپ ناگزیر است به سیال (مثلاً آب ) بمیزانی انرپیجنبشی 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 می باشد، بطورناگهانی بطرف پمپ سرازیر می شود. این آب پس از برخورد به پمپ که به آن کلهقوچی می گویند مجدداً به عقب رانده می شده و این سیکل چند بار تکرار میشود تا آنکه انرژی آب تمام شود.
 این ضربه و نواسانات بعدیآن، هم به پمپ و هم به لوله ها می تواند آسیب بزند.این موضوع بقدری جدیاست که برای کنترل آن همواره ازیک تجهیزات مکانیکی استفاده می شود.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 ، کهتازه در این صورت تنها پمپ حفاظت می شود، و هنوز معلوم نیست تکلیف نوساناتاعمال شده به لوله ها و فیتینگ ها چه می شود.
سافت استارتر چگونه مسئله را حل می کند.و چگونه جلو ضربه کله قوچی را می گیرد؟
سافت استارتر با توقف تدریجی پمپ باعثمی شود که انرژی پتانسیل آب بتدریج میرا شود و بدین ترتیب ضمن جلوگیری ازضربه از نواسانات مکانیکی بعدی آن هم جلوگیری می کند.پس سافت استارتر نقش یک سافت استاپ یا توقف نرم را هم بازی می کند.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 ولیبه 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 می کند و بصورت تدریجی پیوسته افزایش می یابد، تا همهولتاژ به موتور اعمال شود.
   نمی توانیم نتیجه بگیریم که جریان هم بتدریج از صفر و متناسب با ولتاژ افزایش پیدا می کند تا به دور اسمی برسد.چون در یک سافتاستارت جریان به میزان از قبل تعریف شده محدود می شود و در تمام مدت راهاندازی جریان از آن مقدار اضافه نمی شود . 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 توجهکنیم که بسته به موتور و بار اگر این جریان را از یک حدی کمتر انتخابکنیم، ممکن است موتور اصلاً راه اندازی نشود. چون قبلاً گفتم که با کاهشجریان راه اندازی، گشتاور راه اندازی موتور نیز کم می شود. حال اگر جریانراه 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 یکموتور سیکلت کامیونی را به حرکت در آورد. نکته دیگری که باید به آن توجهکنیم آنست که هر گاه جریان راه اندازی را کم انتخاب کنیم ، با فرض اینکهبتوانیم به گشتاور مقاوم بار غلبه کنیم، و آنرا به حرکت در بیاوریم ، مدتزمانی که طول خواهد کشید تا سرعت موتور به سرعت نامی آن برسد تابع جریانانتخاب 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 می باشد براحتی تنظیم می گردد.راه اندازهای دیگری نیز وجود دارندکه یا کم استفاده هستند و یا موارد خاص بکار گرفته می شوند. منظورم آنستکه زیاد متداول نیستند.
راه اندازهای نرم از چند کیلووات تا چند مگاوات در دسترس می باشند و ولتاژ کار آنها می تواند380v تا11kv باشد.
برای موتورهای چند صد کیلووات و یا چند مگاواتی هم سافت استارتر ساخته می شود؟البته تعداد محدودی سازنده وجود دارند که برای توانهای مگاوات راه انداز نرم می سازند که Aucom  یکی از آنهاست. 
سیستمهای درایو چیست؟
سیستمهای درایو شامل کنترل کننده هایدور موتور، راه اندازهای نرم موتور، الکتروموتورها و ترانسفورماتورهایمرتبط با آنها و سنسورها و سایر تجهیزات مرتبط می شود.
در یک پروژهسیستمهای درایو مسائل کاملاً تخصصی و کارشناسانه است و حتماً ‌لازم استمشتریان صنعتی پارتنرهای مناسبی برای این کار داشته باشند. همانطور کهاشاره کردید مسائل مرتبط شامل، بررسی و انتخاب راه حلهای مناسب، انتخابمحصول 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 می باشد 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 تنهائیویژگیهای خود محصول کافی نیست البته بدیهی است محصول باید کیفیت مطلوبیداشته باشد ولی باید توجه کرد که چه سیستمهائی در پشت غرفه آن محصول نهفتهاست. مثلاً شما ممکن است یک اتومبیل فراری را در ایران تهیه کنید ولیباید توجه کنیم که این خودرو در ایران فاقد نهادهای حمایتی مناسب است.بنابرایندر انتخاب محصول فرآیندهای سازمانی ساپلایر محصول، لاجستیک،‌خدمات پس ازفروش و نکات دیگر را باید مورد توجه قرار داد. مثلاً باید توجه کرد کهنمایندگیهای داخلی که یک محصول ولو با کیفیت خوب را عرضه می کنند خودشانکیفیت خدماتی مناسبی دارند یا نه!
تفاوت مدلهای مختلف راه اندازهای نرم موتور Aucom  ؟
راه انداز های نرم موتور Aucom  در سه سریCsxi و IMS2 و MVS عرضه می شوند.
 مدل Csxi مدل آنالوگ بوده و با هفت ولوم پیش بینی شده در روی آن تنظیمات انجام می شود در ضمن کنترل ولتاژ روی دو فاز انجام می شود و رلهBypass در آن پیش بینی شده است این مدل تا رنج 110kw عرضه می شود.
 سری IMS2 مدلدیجیتال بوده که کنترل روی هر سه فاز بوده و نمایشگر دیجیتال جهتپارامترها و جریان و گرمای دستگاه دارد ، همچنین کلیه پارامترها توسط کیپد تنظیم می گردد و قابلیّت برنامه ریزی دارد در ضمن این سری تا ۸۰0kw عرضه می شود

تاریخ : جمعه 10 آذر‌ماه سال 1391 | 08:20 ب.ظ | نویسنده : علی | نظرات (2)

  • paper | مدرسه نونهالان | احد