همه چیز در مورد سافت استارتر Soft Starter یا راه انداز نرم

آیا شما می دانید که سافت استارتر چیست ؟

سافت استارتر یا راه انداز نرم، یکی از تجهیزاتی است که برای راه اندازی الکتروموتورها استفاده می شود. در این مقاله، ابتدا به بررسی دلایل استفاده، چگونگی عملکرد و وظایف سافت استارتر و سپس به کاربردها، مزایا ومعایب و برندهای معروف موجود در بازار این تجهیز، می پردازیم.

به طور کلی روش های بسیاری برای راه اندازی الکتروموتورها وجود دارد که هرکدام از آن ها، با توجه به کاربرد، نوع بار و خصوصیات شبکه، دارای مزایا و معایبی هستند. باید توجه شود که با در نظر گرفتن تمامی شرایط موجود، بهترین روش برای راه اندازی بهینه و ایمن الکتروموتور انتخاب شود.

در ادامه برای شنایی بیشتر با سافت استارتر با ما همراه باشید.

سافت استارتر چیست ؟

سافت استارتر یا راه انداز نرم، از قطعات نیمه هادی مانند تریستور و بردهای الکترونیکی ساخته شده است. این تجهیز معمولا برای راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز استفاده می شود. همانطور که از نام آن پیداست، به کمک آن، می توان الکتروموتور را به صورت ایمن راه اندازی و متوقف کرد.

چرا از سافت استارتر استفاده می شود؟

هنگامی که یک الکتروموتور سه فاز با توان بالا در شبکه شروع به کار کند، جریان زیادی از شبکه کشیده می شود. این جریان بالا، ممکن است باعث افت ولتاژ شدید خط شود که روی سایر تجهیزات نیز ممکن است آثار مخربی را ایجاد کند.

علاوه بر این، جریان راه اندازی بالا، باعث ایجاد حرارت در خود الکتروموتور نیز می شود. در نتیجه، استهلاک، آسیب دیدن سیم پیچ ها و کاهش عمر مفید الکتروموتور نیز رخ می دهد.

با استفاده از سافت استارتر یا راه انداز نرم، می توانیم ولتاژ راه اندازی الکتروموتور را کاهش دهیم. در نتیجه کاهش ولتاژ راه اندازی، جریان کمتری در لحظه راه اندازی از شبکه کشیده می شود و آسیب کمتری نیز به شبکه وارد می شود.

لازم به ذکر است که سافت استارتر، فقط توانایی راه اندازی و توقف موتور به صورت نرم را دارد. ولی کنترل دور و سرعت الکتروموتور را به صورت اختصاصی نمی توان با سافت استارتر انجام داد.

نکته دیگری که قابل ذکر است، این است که کاهش ولتاژی که توسط سافت استارتر در هنگام راه اندازی ایجاد می شود، کاملا قابل تنظیم و برنامه ریزی است. علاوه بر موارد گفته شده، سافت استارتر در برابر ولتاژ زیاد یا ولتاژ کم نیز از الکتروموتور محافظت می کند.

 سافت استارتر علاوه بر بخش های کنترل، سیستم حفاظتی و  تعدادی ورودی و خروجی فرمان در دو حالت فیکس یا قابل برنامه ریزی دارد که امکان انتخاب های متفاوتی به کاربر می دهد.

با تنظیم سافت استارتر جریان راه اندازی موتور را به میزان مورد نیاز کاهش میدهیم. 

از دیگر قابلیت های سافت استارتر می توان به جلوگیری از تنش های الکتریکی و مکانیکی و حفاظت از موتور در مقابل هر نوع خطا اشاره کنیم. 

در شکل زیر می توانید چند نمونه از سافت استارترها را مشاهده کنید:

سافت استارتر چگونه عمل می کند؟

حال که فهمیدیم سافت استارتر چیست ، به بررسی چگونگی عملکرد آن می پردازیم.

گشتاور الکتروموتور، با مربع جریان آن رابطه مستقیم دارد. این جریان نیز به ولتاژ منبع وابسته است. به همین دلیل می توان از تغییر ولتاژ منبع تغذیه، برای کنترل گشتاور در راه اندازی استفاده کرد.

زمانی که موتور در دور نامی باشد، سافت استارتر نمی تواند تغییری در عملکرد موتور ایجاد کند. چون این دستگاه قابلیت تغییر روی فرکانس را ندارد. در سافت استارتر، با کاهش گشتاور توسط ولتاژ، جریان راه اندازی نیز کاهش داده می شود.

هنگام استفاده از سافت استارتر، می توان متناسب با نوع بار و گشتاور مورد نیاز، محدوده جریان مجاز و حتی مدت زمان راه اندازی را تعیین و تنظیم کرد.

سافت استارتر با توجه به محدوده مجاز جریانی که روی آن تنظیم شده، درصدی از ولتاژ ورودی را به الکتروموتور اعمال می کند تا جریان به مقداری که تنظیم شده است برسد.

در واقع می توان گفت که سافت استارتر از روش کاهش ولتاژ در هنگام راه اندازی الکتروموتور استفاده می کند.

این دستگاه، ولتاژ را در هنگام راه اندازی الکتروموتور به صورت تدریجی و ایمن افزایش می دهد. این امر سبب می شود که الکتروموتور به آرامی و نرمی سرعت بگیرد.

پس به طور کلی سافت استارتر، گشتاور راه اندازی را به کمک تغییر ولتاژ و با توجه به محدوده مجاز جریان، به تدریج زیاد می کند تا موتور به سرعت نامی برسد.

در هنگام توقف الکتروموتور نیز، ولتاژ ورودی توسط سافت استارتر به آرامی کاهش پیدا می کند. سرعت الکتروموتور به آرامی کم می شود. هنگامی که سرعت به صفر رسید، سافت استارتر نیز ولتاژ ورودی را قطع می کند.

بای پس در سافت استارتر به چه معناست؟

برای کاهش استهلاک الکتروموتور و سافت استارتر، بعد از راه اندازی الکتروموتور، سافت استارتر باید از مدار خارج شود. به این عمل خارج شدن سافت استارتر از مدار، بای پس می گویند. سافت استارترها به روش داخلی و خارجی بای پس می شوند.

در روش بای پس داخلی، در مدار برخی از سافت استارترها، تعدادی تیغه موازی با مدار داخلی آن تعبیه شده اند و به طور مستقیم به ورودی و خروجی این دستگاه متصل اند. هنگامی که الکتروموتور به دور نامی خود رسید، تیغه های موازی، مدار داخلی سافت استارتر را اتصال کوتاه می کنند تا بای پس داخلی اتفاق بیفتد و سافت استارتر از مدار جدا شود.

در روش بای پس خارجی، از یک کنتاکتور موازی با سافت استارتر برای جدا کردن آن از مدار استفاده می شود. هنگامی که الکتروموتور به دور نامی خود رسید، کنتاکتور از طریق رله وصل می شود. وصل شدن کنتاکتور، منجر به بای پس خارجی سافت استارتر و خروج آن از مدار می شود.

سافت استارتر چه کاربردهایی دارد؟

از سافت استارترها در تجهیزات و دستگاه های زیادی در صنعت استفاده می شود. این روش بیشتر برای الکتروموتورهایی در صنعت مناسب است که با سرعت ثابتی کار می کنند. در ادامه چند نمونه از کاربردهای سافت استارتر در صنعت، نام برده شده اند:

پمپ‌، سانتریفیوژ- کمپرسور-نوار نقاله- میکسر- خرد کن-سنگ شکن-آسیاب-کانوایر و غیره.

مزایای استفاده از سافت استارتر چیست؟

با توجه به مواردی که گفته شد، استفاده از سافت استارترها برای راه اندازی الکروموتورها، مزایای بسیاری دارد. که در ادامه بخشی از آن ها را بیان می کنیم.

• حذف جریان هجومی و گشتاور زیاد در لحظه ی راه اندازی
• کاهش اندازه کابل ها و کلید های اتصال به شبکه تغذیه به علت کاهش جریان موتور
• Start و stop سیستم بدون ضربه
• محدود کردن فرورفتگی ولتاژ خط(voltage dip)
• شتاب دهی و شتاب گیری نرم و بدون پله موتور
• افزایش راندمان سیستم
• افزایش طول عمر موتور و پمپ ها
• کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
• امکان راه اندازی ضربه ای بار های سنگین و کاربرد هایی که تحت بار راه اندازی می شوند
• کاهش تنش بر روی کوپلینگ ها و دیگر تجهیزات انتقال
• جلوگیری از پیک های جریان و گشتاور و در نتیجه کاهش تنش الکتریکی بر روی شبکه تامین توان و کاهش تنش مکانیکی برکل اجزای دوار
• کارکرد و قابلیت برنامه ریزی و نگهداری آسان
• عملکردهای تشخیصی و هشدار زودرس از قبیل اضافه بار- کاهش بار- روتور قفل شده
• کنترل هارمونیک های جریان در زمان راه اندازی توسط کنترل هر فاز
• اتصال موتور تنها با سه سیم و کنترل در خطوط تغذیه موتور
• کنار گذاشتن نیمه هادی های قدرت پس از راه اندازی موتور و ادامه کار با سیستم بای پس داخلی به منظور کاهش دادن تلفات دایمی

معایب استفاده از سافت استارتر چیست؟

سافت استارترها نیز مانند هر تجهیز دیگری، در کنار مزایایی که دارند، معایبی را نیز هنگام استفاده به همراه می آورند. در ادامه تعدادی از معایبی که با استفاده از سافت استارتر ایجاد می شوند را عنوان می کنیم.

• تولید هارمونیک
• ثابت بودن سرعت کارکرد موتور
• عدم امکان تنظیم سرعت
• وابستگی بسیار زیاد زمان شتاب گیری و شتاب دهی به بار
• تعداد محدود راه اندازی در ساعت بسته به شرایط راه اندازی و مشخصات حرارتی راه سافت استارتر

چه تفاوت هایی بین سافت استارتر و اینورتر وجود دارد؟

سافت استارتر ها تجهیزاتی هستند که در زمان راه اندازی و توقف موتور و تشخیص خطاهایی همچون اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می شوند. میزان حفاظت از موتور به مدل سافت استارتر انتخابی بستگی دارد.

همانطور که گفتیم، یکی از معایب سافت استارتر عدم امکان کنترل موتور بعد از راه اندازی است و نمی توان سرعت و گشتاور موتور را تغییر داد. ولی اینورتر یا درایو محدود به زمان راه اندازی نمی باشد. در هر لحظه می تواند به وسیله ی سیگنال های کنترلی سرعت الکتروموتور را کنترل کند.

در واقع اینورتر یک سافت استارتر است که می تواند سرعت را کنترل کند. تمایز بین سافت استارتر و اینورتر به این مساله برمی گردد که می خواهید تا چه میزان بر روی سیستم خود کنترل داشته باشید.

اگر در کاربرد مورد نظر شما جریان راه اندازی بالاست ولی پس از راه اندازی نیازی به کنترل سرعت موتور نیست سافت استارتر گزینه ی مناسب تری است. اما اگر بعد از راه اندازی هم نیاز به کنترل سرعت سیستم دارید باید اینورتر را انتخاب کنید. به علاوه چون سافت استارتر نسبت به اینورتر تنظیمات کمتری دارد ارزان تر است.

معروف ترین و معتبرترین برندهای سافت استارتر موجود در بازار کدامند؟

در بازار، برندهای مختلف سافت استارتر وجود دارند. در ادامه، تعدادی ازبرندهای معتبر و معروف در زمینه ساخت سافت استارتر را نام برده ایم.

LS-Siemens-Schneider-Danfoss-Emotron-Santerno Italian-Sanyo-Igel-ABB

در انتها از شما دعوت می کنیم برای مشاهده محتوای تصویری بیشتر، حتما به پیج اینستاگرام ما سر بزنید.