سافت استارتر (Soft Starter)

سافت استارتر یکی از انواع تجهیزات صنعتی است. سافت استارتر (Soft Starter) در لغت به معنای راه اندازی نرم می باشد. راه اندازی نرم یعنی اینکه موتور به تدریج و با آهستگی به دور اسمی خود برسد. الکتروموتورها در زمان راه اندازی ولتاژی بین 6 تا 10 برابر ولتاژ نامی خود مصرف می کنند که این اتفاق سبب راه اندازی آن ها با تنش ها و ضربات الکتریکی و مکانیکی فراوانی می شود و رفته رفته موجب استهلاک اجزای موتور می گردد. وظیفه ی سافت استارتر همان طور که از اسمش 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 موتور به نرمی و آرامی صورت می گیرد. در سافت استارتر جهت محدود کردن مقدار جریان مصرفی موتور، مقدار ولتاژ و در نتیجه مقدار جریان کنترل می شود و بنابراین در لحظۀ راه اندازی دیگر افزایش جریان نخواهیم داشت. اصلی ترین قسمت هر سافت استارتر، تریستورهای آن است که وظیفه برش و تغییر ولتاژ را برعهده دارند. سافت استارتر ها در راه اندازی پمپ ها، میکسرها، آسیاب ها، سنگ شکن ها، کانوایرها، فن ها، پله های متحرک، بلوورها ، اگزوسترها ، خرد کن ها و ... کاربرد دارند.

                                                    

• راه اندازی نرم و کم کردن ولتاژ در زمان راه اندازی

• تنظیم مقدار حفاظت بار

• تغییر زمان استارت و استپ و همچنین استپ و استارت بدون ضربه

• شتاب نرم

• راندمان ماکسیمم

• از بین رفتن گشتاور لحظه ای زمان استارت و حذف جریان هجومی

• بیشتر شدن طول عمر سیستم

• کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری

• از پیک های جریان و گشتاور جلوگیری می کند.

• استرس و تنش را بر روی کوپلینگ ها و دیگر تجهیزات انتقال (جعبه دنده ها، شفت ها، تسمه ها و غیره) کاهش می دهد.

• کنترل شتاب گیری و شتاب دهی نرم

• کارکرد، برنامه ریزی و نگهداری آسان

• مشخصات راه اندازی و توقف منحصر به فرد

• جریان هجومی زیاد و گشتاور مکانیکی زیاد را در زمان راه اندازی حذف می کند.

• باعث کاهش اندازه کابل ها و کلید های اتصال به شبکه تغذیه می گردد.

• افزایش طول عمر موتور و دیگر اجزا

• جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتور

• راه اندازی چندگانه

• هزینه نصب و راه اندازی کمتر نسبت به روش های دیگر مانند اینورتر

از آنجا که موتورهای الکتریکی اغلب حین شتاب گرفتن و رسیدن به سرعت نامی مقدار زیادی جریان از شبکه برق می کشند، می توان از سافت استارتر برای محدود کردن جهش جریان معروف به "جریان هجومی" و کنترل گشتاور موتور های الکتریکی استفاده کرد که منجر به راه اندازی ایمن تر، نرم تر و تدریجی می شود. سافت استارترها از موتور الکتریکی در برابر آسیب احتمالی محافظت می کنند و در عین حال با کاهش گرمایش ناشی از استارت/استپ های مکرر، کاهش فشار مکانیکی موتور، کاهش تنش های الکترودینامیکی بر روی کابل های برق و شفت موتور، طول عمر موتور الکتریکی و کل سیستم را افزایش می دهد.

سافت استارتر برای راه اندازی موتور از روش کاهش ولتاژ استفاده می کند. کاهش ولتاژ راه اندازی موجب کاهش گشتاور راه اندازی می شود. لذا روش های کاهش ولتاژ در زمان راه اندازی، برای راه اندازی موتور هایی که زیر بار نیستند و یا بار سبک دارند مناسب است. یکی از مهم ترین ویژگی های سافت استارتر اتصال موتور به شبکه برق به واسطه یکسو کننده سیلیکونی موجود در آن است. این موضوع این امکان را به ما می دهد که کنترل ولتاژ از صفر تا ولتاژ نامی را در سافت استارتر داشته باشیم که نهایتا منجر به یک راه اندازی نرم می شود. در این روش گشتاور و سرعت موتور همزمان با افزایش تدریجی ولتاژ به نرمی افزایش می یابد. این عمل در زمان استپ موتور به صورت معکوس انجام می شود و لذا استپ نرم موتور را نیز به همراه خواهد داشت و از بروز ضربه های مکانیکی به موتور جلوگیری می کند. پس از اینکه موتور توسط سافت استارتر راه اندازی شد دیگر نیازی به حضور سافت استارتر در مدار الکتریکی راه اندازی موتور نمی باشد و باید از مدار خارج شود تا استهلاک موتور و سافت استارتر کاهش پیدا کند. به این عمل بای پس کردن گفته می شود. بعضی از سافت استارتر ها درون خودشان یک کنتاکتور بای پس دارند و دیگر نیازی به کنتاکتور بای پس خارجی نخواهد بود.

قطعه اصلی مورد استفاده برای کنترل ولتاژ در یک سافت استارتر، تریستور است. تریستور یکسو کننده کنترل شده ای است که هنگامی که یک پالس گیت به نام پالس آتش به آن اعمال می شود، جریان را فقط در یک جهت و در یک زاویه دلخواه عبور می دهد. زاویه پالس آتش تعیین می کند که چه مقدار از سیکل ولتاژ ورودی باید از آن عبور کند. پالس های آتش می توانند بین 0 تا 180 درجه متغیر باشند. کاهش زاویه آتش باعث افزایش دوره هدایت تریستور می شود بنابراین اجازه عبور ولتاژ بالا را می دهد. هنگامی که موتور راه اندازی می شود، کنترل کننده برای هر SCR جداگانه پالس تولید می کند. پالس با استفاده از آشکارساز عبور از صفر تشخیص داده می شود.

اولین زاویه پالس آتش تقریباً 180 درجه (دوره هدایت بسیار کم) است تا حداقل ولتاژ را امکان پذیر کند. به تدریج پس از هر عبور صفر، زاویه پالس های آتش شروع به کاهش می کند و دوره هدایت تریستور را افزایش می دهد. ولتاژ از طریق تریستور شروع به افزایش می کند. بنابراین سرعت موتور به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که موتور به سرعت کامل نامی خود (در زاویه آتش 0 درجه) برسد، تریستور ها با استفاده از یک کنتاکتور بای پس از کار در حالت عادی کاملاً بای پس می شوند. از آنجا که تریستور آتش کردن گیت را متوقف می کند، بازدهی سافت استارتر را افزایش می دهد. در حین توقف موتور،SCR  کنترل را در دست می گیرد و به منظور تنظیم ولتاژ تغذیه شروع به آتش کردن منظم می کند.

جریان هجومی زیاد به خصوص در زمان راه اندازی موتور می تواند به موتور صدمه بزند. در این مواقع از سافت استارتر استفاده می شود اما درایو (اینورتر) می تواند موتور را کنترل و سرعت موتور را تغییر دهد. در واقع اینورتر یک سافت استارتر است که می تواند سرعت را کنترل کند. یک سافت استارتر از ۶ تریستور ساخته می شود که به صورت موازی و عکس نصب شده اند تا بتوانند موتور را به آرامی راه اندازی کنند. اینورتر از سه بخش تشکیل شده است: 1- یکسوساز که ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند. 2- یک خازن که خروجی یکسوساز را صاف و بدون ریپل تحویل می دهد. 3- مبدل DC به AC که با استفاده از ۶ ترانزیستور IGBT ولتاژ DC را به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل می کند. علاوه بر این، از آنجایی که سافت استارتر نسبت به اینورتر تنظیمات کمتری دارد، ارزان تر از اینورتر است.

 

                        

• سافت استارتر دیجیتال

• سافت استارتر آنالوگ

                                                                   

• تغذیه برد کنترل

• ورودی دما

• تغذیه مدارات منطقی

• تاکومتر فیدبک گشتاور

• سه فاز اصلی و زمین

• خروجی به موتور

• در روش راه اندازی سافت استارت، موتور فقط از طریق یک کابل 3 رشته و به صورت سربندی مثلث(Δ)  به سافت استارتر متصل می شود و بنابراین صرفه قابل ملاحظه ای در هزینه کابل صورت می پذیرد.

• سیگنال Run

• خروجی آنالوگ

• خروجی آنالوگ قابل برنامه ریزی

• خروجی های دیجیتال قابل برنامه ریزی

• فرمان راه اندازی  Start

• فرمان توقف موتور  Stop

• Reset

• ورودی های قابل برنامه ریزی