سافت استارترها به صورت گسترده جهت کنترل راه اندازی و توقف ایمن الکترو موتورها درصنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. مبنای کارسافت استارتر ها، کاهش ولتاژ تغذیه موتور است. سافت استارترها را در دو گروه کلی دیجیتال و آنالوگ دسته بندی می کنند.
سافت ها با افزایش عمر مفید الکتروموتور و کاهش مصرف انرژی، نقش به سزایی در به حرکت درآوردن چرخ صنعت دارند. در این مقاله به بررسی انواع سافت استارتر آنالوگ زیمنس می پردازیم.
راه انداز نرم
سافت استارتر ها یکی از تجهیزات مهم و پرکاربرد اتوماسیون صنعتی هستند. سافت ها از اجزایی چون برد الکترونیکی (PCB)، هیت سینک، تایریستور یا ترانزیستور های قدرت به همراه فن و بدنه ساخته شده اند. Soft Starter به طور کلی در دو دسته سافت استارتر دیجیتال و سافت استارتر آنالوگ تقسیم بندی می شوند.
مهمترین تفاوت این تجهیزات در تعداد فازی است که کنترل می کنند. سافت های آنالوگ روی دوفاز کنترل دارند و سافت های دیجیتال روی هر سه فاز کنترل را اعمال می کنند.
برای آشنایی با تفاوت های سافت آنالوگ و دیجیتال می توانید مقاله
“تفاوت سافت استارتر آنالوگ و دیجیتال” را مطالعه کنید.
راه انداز نرم علاوه بر بخش های کنترلی، ممکن است شامل تعدادی ورودی و خروجی فرمان و همچنین قابلیت های حفاظتی نیز باشد.
استفاده از سافت ها در راه اندازی الکترو موتورها مزایای زیر را به دنبال دارد:
- حفاظت از موتور در برابر اضافه بار
- کاهش گرما و حرارات سیم پیچ الکتروموتور در زمان راه اندازی
- افزایش طول عمر الکتروموتور
- جلوگیری از جریان های هجومی راه اندازی
- پیشگری از آسیب به یاتاقان ها، کوپلینگ ها و گیربکس
- جلوگیری از تکان ها و لرزش های مکانیکی
- امکان راه اندازی و توقف نرم الکترو موتور
- کاهش سطح مقطع کابل ها به دلیل کاهش جریان راه اندازی
عملکرد سافت استارترها
فرض کنید درکارخانه تولید مربا هستیم. یکی از خطوط تولید، شیشه های مربا را از شیر های پرکن به سمت دستگاه بسته بندی می برد. مسلما اگر این خط تولید به صورت ناگهانی متوقف یا شروع به حرکت کند، در اثر تنش مکانیکی تولید شده توسط الکترو موتور، شیشه های مربا واژگون شده و محصول از بین خواهد رفت. سافت استارتر ها راه حل این مشکل هستند و این امکان را فراهم می کنند که خط تولید مربا به آرامی و با گشتاور محدود شده شروع به حرکت کند و یا با کاهش گشتاور به تدریج متوقف شود.
همانطور که بیان شد ، اساس کار سافت استارتر ها کاهش ولتاژ اعمالی به الکتروموتور در زمان راه اندازی و یا توقف الکترو موتور است.
برای مطالعه بیشتر در این زمینه به مقاله “سافت استارتر چیست؟” مراجعه کنید.
همانطور که در بخش قبل به آن اشاره کردیم، سافت استارتر آنالوگ روی دوفاز ورودی کنترل دارد.
راه اندازی موتور با سافت استارتر
Soft Starter ها در زمان راه اندازی موتور، ولتاژ را به صورت تدریجی افزایش می دهند. کنترل سطح ولتاژ باعث می شود الکترو موتور به آرامی شتاب بگیرد و سرعت به صورت خطی افزایش پیدا کند.
راه اندازی موتور با سافت استارتر ها علاوه بر جلوگیری از جریان های هجومی بزرگ، باعث پیشگیری از لرزش و تکان های مکانیکی ناشی از اعمال ناگهانی ولتاژ کامل به موتور خواهد شد. بعد از اینکه الکترو موتور به سرعت نامی خود رسید، سافت استارتر ها به وسیله کنتاکتورهای بای پس از مدار خارج می شوند و و لتاژ اعمالی را بدون هیچ تغییری در اختیار الکترو موتور قرار می دهند.
سافت استارتر و توقف موتور
توقف ناگهانی موتور نیز مانند راه اندازی یکباره آن، منجر به ایجاد تکان و لرزش های مکانیکی خواهد شد. بنابراین از سافت استارترها در فرآیند توقف موتور نیز استفاده می شود. در هنگام توقف موتور، ولتاژ تغذیه به تدریج کاسته می شود. این کار باعث کاهش تدریجی سرعت موتور خواهد شد. زمانی که سرعت الکتروموتور به صفر رسید، سافت استارتر منبع ولتاژ ورودی الکترو موتور را قطع خواهد کرد.
سافت استارتر آنالوگ زیمنس
سافت های آنالوگ زیمنس، روی دو فاز ورودی از منبع تغذیه یا شبکه کنترل دارند. این راه اندازها قابلیت های متنوعی دارند که سبب کاربرد گسترده آن ها در صنعت شده است. این تجهیزات پارامترهای مرتبط با گشتاور راه اندازی و محدود کردن جریان راه اندازی را به وسیله مداری های آنالوگ کنترل می کنند.
راه انداز آنالوگ به کمک مقاومت ها، خازن ها و مدارات آنالوگی که دارند، ویژگی های اساسی حفاظت از موتور مانند حفاظت اضافه بار و محدود کردن جریان راه اندازی را ارائه می دهند. سافت استارتر های زیمنس در سه گروه کلی زیر دسته بندی می شوند:
- Sirius 3RW30
- Sirius 3RW40
- Sirius 3RW50
هریک از این سری ها مشخصات متفاوتی دارند که آن ها را برای کاربردهای خاصی مناسب می کند.
سری Sirius 3RW30
اعضای این خانواده یک انتخاب مناسب برای کنترل راه اندازی موتور در سطوح پایه و ساده هستند. این سری از جمله راه اندازهای نرم آنالوگ مقرون به صرفه زیمنس به حساب می آیند.
سافت استارتر 3RW30 زیمنس دارای ابعاد جمع و جوری است و در فضای تابلو برق صرفه جویی می کند. در این سری از سافت های آنالوگ، پتانسیومترهای جداگانه ای برای تنظیم مقادیر کنترلی روی بدنه سافت وجود دارد.
برخی از مشخصه های کاربردی سافت آنالوگ سری Sirius 3RW30 عبارتند از:
- محدوه توان قابل پشتیبانی از 1.5 تا 55 کیلو وات
- محدوده ولتاژ قابل پشتیبانی از 200 تا 480 ولت
- جریان نامی 3.6 تا 106 آمپر
- ولتاژ ورودی قابل تنظیم از 40 تا 100 درصد
- زمان راه اندازی قابل تنظیم تا 20 ثانیه
- دمای کاری از 25- تا 60+ درجه سانتی گراد
- دارای کنتاکتور بای پس داخلی
این سری از سافت های آنالوگ کاربردی های متفاوتی دارند و الکتروموتور های زیادی در صنعت به کمک این سافت های آنالوگ کنترل می شوند . اکنون مثال هایی از کاربرد Sirius 3RW30 Soft Starterرا باهم بررسی می کنیم :
- راه اندازی دستگاه همزن ، میکسر و سانتریفیوژ
- راه اندازی و کنترل ایمن موتورها
- کنترل پمپ در تاسیسات تصفیه آب
- کنترل فن ها در سیستم های HVAC
- کنترل راه اندازی ایمن تسمه نقاله در کارخانه های تولیدی
سری Sirius 3RW40
این سری از سافت استارتر آنالوگ زیمنس برای کنترل راه اندازی و توقف موتور ها درسطح متوسط طراحی شده اند. این سافت های آنالوگ دارای محافظت اضافه بار داخلی، زمان شروع و توقف قابل تنظیم و عملکرد بای پس یکپارچه هستند.
برخی از مشخصه های سافت استارتر 3RW40 زیمنس به صورت زیر است:
- محدوده توان قابل پشتیبانی از 2.5 تا250 کیلو وات
- محدوده ولتاژ قابل پشتیبانی از 200 تا600 ولت
- جریان از 12.5 تا 432 آمپر (قابل تنظیم بودن محدود سازی جریان )
- ولتاژ ورودی قابل تنظیم از 40 تا 100 درصد
- زمان راه اندازی قابل تنظیم تا 20 ثانیه
- زمان توقف قابل تنظیم تا 20 ثانیه
- امکان تنظیم کلاس تریپ برای انواع موتور متصل به سافت
- دمای کاری از 25- تا 60+ درجه سانتی گراد
- دارای حفاظت اضافه بار موتور
- دارای کنتاکتور بای پس داخلی
- امکان اتصال به شبکه های صنعتی در مدل 3RW44
سافت استارتر های آنالوگ سری Sirius 3RW40 با قدرت 250 کیلو وات در کاربری های متفاوتی استفاده می شوند. برخی از کاربرد های این سری در زیر آورده شده است:
- راه اندازی و کنترل پله برقی
- راه اندازی و کنترل آسیاب ها
- کنترل سانتریفیوژ ها
- راه اندازی و کنترل دستگاه های تراشکاری
- راه اندازی ایمن کمپرسور در صنایع نفت و گاز
- کنترل میکسر در صنایع غذایی و آشامیدنی
- راه اندازی و توقف سانتریفیوژها در صنایع داروسازی
سری Sirius 3RW50
این سری از راه انداز های آنالوگ برای سطوح عملکردی متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. این سافت ها محدودیت جریان و حفاظت اضافه بار را در کنار طراحی کامپکت و جمع و جور ارائه می کنند. این راه اندازها قابلیت توقف نرم را نیز دارند. برخی آپشن ها مانند ماژولHMI ، ماژول های ارتباطی، خروجی آنالوگ یا محافظ موتور را نیز می توان بصورت انتخابی به سافت های این سری اضافه کرد.
برخی از ویژگی های Sirius 3RW50 را در لیست زیر می بینیم :
- محدوده توان قابل پشتیبانی از 75 تا 315 کیلو وات
- محدوده ولتاژ قابل پشتیبانی از 200 تا600 ولت
- حداکثر جریان عبوری قابل تنظیم از 130 تا700 درصد
- ولتاژ ورودی قابل تنظیم از 30 تا 100 درصد
- ولتاژ توقف قابل تنظیم از 100 تا 50 درصد
- زمان راه اندازی قابل تنظیم تا 20 ثانیه
- زمان توقف قابل تنظیم تا 20 ثانیه
- دمای کاری از 25- تا 60+ درجه سانتی گراد
- دارای حفاظت اضافه بار موتور
- دارای کنتاکتور بای پس داخلی
- پشتیبانی از HMI در دو مدل Standard و High Feature
- امکان ریست در 3 حالت Manual ، Auto و Remote
- دارای یک ورودی دیجیتال و 3 ترمینال خروجی دیجیتال
- دارای یک ترمینال خروجی آنالوگ
- پشتیبانی از شبکه های Profibus ،Profinet، Ethernet، Modbus RTUو Modbus TCP
این سری از سافت استارتر آنالوگ زیمنس در راه اندازی موتورها تا توان 315 کیلو وات می توان استفاده کرد. برخی از کاربرد های این سری عبارتند از:
- کنترل پمپ ها در صنایع آب و فاضلاب
- راه اندازی ایمن فن در نیروگاه های تولید برق
- کنترل کمپرسورها در صنایع پتروشیمی
سخن پایانی
سافت استارتر آنالوگ یکی از روش های خوب و پرکاربرد برای کنترل راه اندازی و توقف الکترو موتور ها است. راه انداز نرم آنالوگ بر روی دو فاز منبع کنترل دارد، به همین دلیل با نام سافت دو فاز نیز شناخته می شود. شرکت زیمنس مدل های مختلفی از این راه اندازها را با مشخصات متفاوت تولید کرده است. برای مشاهده تنوع و خرید سافت آنالوگ زیمنس از فروشگاه زیمنس کالا دیدن کنید.