سافت استارترها از جمله تجهیزات پر کاربرد در راه اندازی موتورهای الکتریکی هستند. قابلیت کاهش جریان هجومی راه اندازی و همچنین کاهش تکان های مکانیکی ناشی از شروع به کار موتور سبب گسترش استفاده از این تجهیزات شده است. سافت استارتر زیمنس در سری های مختلف و با رنج توانی گسترده به بازار عرشه می شود. این راه اندازهای نرم قابلیت اطمینان بالا، ابعاد جمع و جور و قابلیت ادغام با سیستم اتوماسیون را تجمیع کرده اند.
مانند تمام دستگاه های دیگر، در زمان استفاده از این تجهیزات نیز با خطاهای متفاوتی مواجه خواهیم شد. در ادامه به بررسی خطاهای سافت استارتر زیمنس و روش های غلبه بر آن ها خواهیم پرداخت. با من همراه باشید.
مقدمه ای بر سافت استارتر
سافت استارتر از جمله روش های راه اندازی موتور سه فاز است که چالش هار راه اندازی و توقف را به حداقل می رساند. راه انداز نرم از تکنیک کاهش ولتاژ یا راه اندازی با ولتاژ کاهش یافته برای غلبه بر چالش هار راه اندازی موتور بهره می برد. در ساختار داخلی سافت استارترها از قطعات نیمه هادی تریستور (SCR) استفاده شده است. یکسو کننده کنترل شده سیلیکونی یا همان تریستور، عملکردی مشابه دیود (یکسوساز) دارد با این تفاوت که زمان شروع یکسوسازی یا عبور جریان توسط سیگنال کنترل تعیین می شود.
به بیان دیگر زاویه آتش (یا زمان روشن شدن تریستور) توسط مدار فرمان تعیین می شود. در لحظه شروع به کار زاویه آتش نزدیک به 180 درجه در نظر گرفته می شود. یعنی هدایت مدار در حداقل قرار دارد و بنابراین سطح ولتاژ در پایین ترین میزان ممکن است. پس از شروع به کار موتور با این ولتاژ پایین، ولتاژ تحویل شده به موتور به صورت پلکانی و به آرامی افزایش پیدا می کند. جالب است بدانید اغلب خطاهای سافت استارتر زیمنس به دلیل تنظیمات نادرست ولتاژ شروع و … اتفاق می افتد.
جزئیات بیشتر در مورد ساختار و عملکرد سافت استارتر را در مقاله ” سافت استارتر چیست و چه کاربردی دارد ” ببینید.
سافت استارتر زیمنس
زیمنس تنوع بالایی از محصولات را در زمینه سافت استارترها ارائه می کند. از جمله پارامترهای کلید تاثیر گذار در انتخاب، می توان به هماهنگی سافت استارتر با مشخصات موتور مورد نظر اشاره کرد. سافت استاترهای زیمنس بصورت دو فاز کنترل و سه فاز کنترل موجود هستند. در نمونه های دو فاز کنترل، یک فاز به صورت مستقیم وصل می شود و ولتاژ دو فاز به صورت کنترل شده به موتور اعمال می شود. این محصولات نسبت به نمونه های سه فاز کنترل ابعاد کوچکتر و قیمت پایین تری دارند. قبل از بررسی خطاهای سافت استارتر زیمنس، به معرفی سری های مختلف این تجهیزات کاربردی خواهیم پرداخت.
سافت استارتر 3RW30
این سری از محصولات در خانواده Basic Performance زیمنس جای گرفته اند. این سری از راه اندازهای نرم زیمنس قادرند موتورهایی با توان 1.5 تا 55 کیلووات را کنترل کنند. این سافت ها از نوع دو فاز کنترل هستند و برای کاربری های آسان و ساده پیشنهاد می شوند. سری3RW30 از انواع سافت استارتر آنالوگ زیمنس است و یک انتخاب ارزان قیمت به حساب می آید.
سافت استارترSirius 3RW30 ابعاد جمع و جوری دارد و در فضای تابلو برق صرفه جویی می کند. در این سری از سافت های آنالوگ، پتانسیومترهای جداگانه ای برای تنظیم مقادیر کنترلی بر روی بدنه سافت در نظر گرفته شده است.
سافت استارتر 3RW40
سری W40 از جمله راه اندازهای نرم پرکاربرد زیمنس است. این سافت استارترها علاوه بر راه اندازی نرم، قابلیت توقف نرم موتورهای الکتریکی را نیز دارند. اگر به دنبال یک گزینه مطمئن برای راه اندازی موتور الکتریکی تا توان 250 کیلووات هستید، این سری از محصولات زیمنس به کار شما می آیند. لازم به ذکر است در سال‌های اخیر، زیمنس حداکثر توان این دسته به 55 کیلووات محدود کرده است.
سافت استارتر3RW40 زیمنس نیز از نوع راه اندازهای دو فاز کنترل یا آنالوگ است. سافت های سری 3RW40 را می توان به صورت دستی با استفاده از پنل کاربری تنظیم کرد. علاوه بر این امکان انجام تنظیمات از راه دور نیز فراهم است.
دلیل خطاهای سافت استارتر زیمنس
براساس اطلاعات درج شده در کاتالوگ های زیمنس، اغلب خطاهای سافت استارتر در اثر انجام نادرست تنظیمات اتفاق می افتد. انجام تنظیمات صحیح سافت استارتر مستلزم آشنایی با پارامترهای عملیاتی و نحوه صحیح تنظیم آن هاست.
پارامترهای عملیاتی سافت استارتر زیمنس
سافت استارترهای سری 3RW40 و 3RW30 زیمنس پنل کاربری تقریبا یکسانی دارند. شکل زیر نمونه ای از این راه اندازهای نرم زا نشان می دهد:
سافت استارترها ولتاژ موتور را با شیبی ملایم افزایش می دهند. به عبارت دیگر، با یک رمپ ولتاژ به راه اندازی نرم دست می یابند. ولتاژ موتور در یک زمان مشخص، از یک ولتاژ راه اندازی قابل تنظیم به ولتاژ شبکه افزایش می یابد. این زمان، به عنوان زمان رمپ نیز شناخته می شود. شکل زیر نمونه ای از این رمپ را نشان می دهد.
اصلی ترین پارامترهای عملیاتی سافت استارتر، تنظیمات تابع رمپ است. برای رسیدن به راه اندازی نرم مطلوب لازم است ولتاژ شروع و زمان رمپ (رسیدن به ولتاژ خط) را تنظیم کنید.
تنظیم پتانسیومترU ، ولتاژ راه اندازی(Starting Voltage)
یکی از خطاهای سافت استارتر زیمنس، عدم راه اندازی به موقع موتور یا در واقع تاخیر در شروع به کار موتور است. مقدار ولتاژ راه اندازی توسط پتانسیومتر U تنظیم می شود. این پارامتر تعیین کننده گشتاور موتور است. ولتاژ راه اندازی کوچکتر به معنای گشتاور کمتر، راه اندازی نرمتر و جریان راه اندازی پایین تر است. ولتاژ انتخابی شده باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا اطمینان حاصل کنیم موتور به محض رسیدن سیگنال فرمان شروع به کار می کند. از سوی دیگر باید این ولتاژ در حدی انتخاب شود که موتور به آرامی شروع به کار کند. لازم به ذکر است ولتاژ راه اندازی به صورت درصدی از ولتاژ خط تعیین می شود.
خطای سافت استارتر زیمنس، زمان رمپ (Ramp Up Time)
زمان رمپ یا رسیدن به ولتاژ خط توسط پتانسیومتر t تنظیم می شود. زمان رمپ تعیین می کند که ولتاژ موتور در چه زمانی از ولتاژ راه اندازی به ولتاژ خط برسد. این زمان تنها تعیین کننده شتاب گشتاور موتور در طول فرآیند راه اندازی است. زمان راه اندازی واقعی به نوع بار بستگی دارد و براساس تنظیمات انجام شده می تواند متفاوت باشد. زمان رمپ طولانی تر به معنای جریان کمتر و کاهش شتاب گشتاور در لحظه راه اندازی است. و نتیجه آن شروع به کار نرم تر موتور است. زمان رمپ باید به اندازه کافی طولانی در نظر گرفته شود تا موتور بتواند به سرعت نامی برسد.
به بیان دیگر چنانچه زمان رمپ خیلی کوتاه در نظر گرفته شود، یا به بیان دیگر زمان رمپ قبل از رسیدن موتور به دور نامی تمام شود، جریان راه اندازی بسیار بالایی را شاهد خواهیم بود. بزرگی این جریان می تواند به اندازه جریان راه اندازی مستقیم باشد. این جریان صرف رسیدن موتور به دور نامی به صورت آنی می شود. این وضعیت می تواند به سافت استارتر آسیب برساند. حداکثر زمان رمپ سافت استارتر 3RW30 به 20 ثانیه محدود شده است. اما در سری های 3RW44 و 3RW40 به دلیل استفاده در توان های بزرگتر، زمان رمپ بیش از 20 ثانیه نیز قابل تنظیم است.
تنظیم زمان توقف (Ramp Down Time)
در نمونه های از سافت استارتر که امکان توقف نرم را نیز دارند، تنظیم صحیح زمان توقف می تواند از بروز خطای سافت استارتر زیمنس جلوگیری کند. این زمان عملکردی مشابه زمان رمپ دارد با این تفاوت که زمان رسیدن از ولتاژ نامی به صفر را تعیین می کند. دقت کنید تنظیم نادرست این زمان سبب تکان های شدید در سیستم خواهد شد.
تنظیم جریان نامی (Rated Current) Ie
این پارامتر عموما روی جریان نامی موتور تنظیم می شود. اما از سوی دیگر در تعیین حداکثر جریان راه اندازی موتور نیز نقش دارد. این پارامتر براساس مشخصات درج شده در پلاک موتور تعیین می شود.
حداکثر جریان راه اندازی (xIe – Starting Current )
این پارامتر تعیین کننده حداکثر جریان مجاز در لحظه راه اندازی موتور است و به صورت ضریبی از جریان نامی تعیین می شود. به عنوان مثال اگر این پارامتر روی 5 تنظیم شود، یعنی حداکثر جریان خروجی تا 5 برابر جریان نامی مجاز است.
تنظیم کلاس حفاظت
کلاس حفاظت از موتور براساس استاندارد IEC 60947 تعیین کننده زمان تحمل خطا یا به عبارت دیگر زمان تریپ است. تنظیم درست این پارامتر سبب حفاظت مطمئن تر از موتر خواهد شد. اگر این پتانسیومتر روی off تنظیم شود، در واقع هیچ حفاظتی از موتور به عمل نمی آید. حداکثر جریان موتور در وضعیت گرم روی 1.5 برابر جریان نامی، و در وضعیت سرد روی 7.2 برابر جریان نامی تنظیم می شود. در واقع کلاس حفاظتی تنها زمان تحمل جریان اضافی بدون تریپ را تعیین می کند.
جمع بندی
سافت استارتر زیمنس به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله چالش های همیشگی استفاده از تکنولوژی های جدید، نحوه مواجهه با خطاهای سیستم هاست. خطاهای سافت استارتر زیمنس اغلب به دلیل عدم تنظیم صحیح پارامترهای رخ می دهد. در این مقاله به معرفی پارامترهای مهم تنظیمات سافت استارتر زیمنس و جزئیاتی درباره آن ها پرداختیم. با تنظیم صحیح پارامترها، از بروز خطای سافت استارتر زیمنس پیشگیری کنید.
.