تفاوت سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ: کدام را انتخاب کنیم؟

سافت استارتر یکی از تجهیزات پرکاربرد صنعتی است که برای کنترل راه اندازی و توقف موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد. به بیان دقیق تر، سافت استارترها می توانند فرآیند استارت و استپ موتورها را به صورت نرم و با شیب قابل تنظیم کنترل نمایند. این تجهیزات به دو دسته کلی سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ تقسیم می شوند.

به زبان ساده سافت های آنالوگ دارای تنظیمات کم تر و مکانیزم ساده تری می باشند و امکانات کمی در اختیار کاربر می گذارند. اما سافت های دیجیتال پیچیده تر بوده و امکانات پیشرفته تری دارند. در این مقاله به مقایسه این دو گروه پرداخته ایم. با ما همراه باشید …

سافت استارتر

سافت استارترها از جمله تجهیزات کنترلی مورد استفاده برای راه اندازی و توقف (استارت و استپ) ایمن موتورها هستند. این تجهیزات از تکنیک کاهش ولتاژ راه اندازی برای کنترل جریان راه اندازی موتور استفاده می کنند. شیوه کار به این صورت است که سافت استارتر در طول فرآیند راه اندازی و توقف موتور، ولتاژ را به صورت تدریجی افزایش می دهد.

 تنظیم سطح ولتاژ به موتور اجازه می دهد تا به آرامی شتاب بگیرد و سرعت را به صورت خطی افزایش دهد. عکس این فرآیند در زمان توقف موتور انجام می شود. راه اندازی موتور با این روش علاوه بر پیشگیری از جریان های هجومی بزرگ، از تکان های مکانیکی ناشی از تامین ناگهانی ولتاژ کامل موتور جلوگیری می کند.

جزئیات بیشتر در مورد عملکرد و کارایی این تجهیزات را می توانید در مقاله

“سافت استارتر چیست و چه کاربردهایی دارد؟”  ببینید.

سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ

سافت استارترها از مدارات الکترونیکی به منظور کنترل عملکرد موتور بهره می برند. مدارات الکترونیکی را می توان به دو گروه آنالوگ و دیجیتال تقسیم کرد. بر مبنای همین دسته بندی، سافت استارترها نیز براساس تکنولوژی به کار رفته در مدار کنترلشان به دو گروه دیجیتال و آنالوگ تقسیم می شوند. سافت های دیجیتال تکنولوژی بالاتری دارند. بالاتر بودن تکنولوژی سبب پیچیدگی بیشتر ساختار و همچنین امکانات بیشتر آن ها شده است.

از سوی دیگر سافت های آنالوگ به دلیل پیچیدگی کمتر مدار کنترل، مکانیزم ساده تری دارند. پارامترهای قابل تنظیم در این نمونه های راه انداز کم تر است و امکانات کمتری نیز در اختیار کاربر می گذارند. سافت استارتر آنالوگ مورد استفاده در سیستم سه فاز،  عموما روی هر سه فاز ورودی کنترل ندارند. به عنوان مثال سافت استارتر آنالوگ زیمنس از نوع دوفاز کنترل است. اما در برخی از برندهای دیگر حتی نمونه تکفاز کنترل نیز مشاهده می شود.

از سوی دیگر سافت استارتر دیجیتال روی هر 3 فاز ورودی کنترل دارد. جالب است بدانید در بازار دسته بندی سافت استارتر آنالوگ، سافت استارتر دیجیتال خیلی رایج نیست. اغلب در بازار سافت های آنالوگ را دوفاز کنترل و سافت های دیجیتال را سه ‌فاز کنترل می نامند. مهمترین تفاوت های این دو گروه را می توان در موارد زیر مورد بررسی قرار داد:

• تفاوت در روش کنترل
• بهره وری انرژی
• تفاوت در دقت کنترل پارامترها
• میزان حفاظت از موتور
• تطبیق پذیری و امکان ارتباط با شبکه اتوماسیون صنعتی
• پیچدگی و تفاوت قیمت

در ادامه به بررسی هریک از این تفاوت ها می پردازیم.

مقایسه روش کنترل سافت استارتر دیجیتال و سافت استارتر آنالوگ

هنگامی که صحبت از روش کنترل به میان می آید، استارتر نرم دیجیتال و استارتر نرم آنالوگ تفاوت های اساسی با هم دارند.

استارت‌های نرم دیجیتال از ریزپردازنده‌ها و تکنیک‌های کنترل دیجیتالی بهره می برند. استفاده از الگوریتم های دیجیتال دقیق، دستیابی به کنترل دقیق تر و طیف گسترده ای از تنظیمات و عملکردهای قابل برنامه ریزی را امکانپذیر می کند. از جمله می توان به ویژگی‌های پیشرفته حفاظت از موتور و .. اشاره کرد. علاوه بر این مدار کنترل دیجیتال امکان برقراری ارتباط با سایر بخش های سیستم اتوماسیون را برای سافت استارتر دیجیتال فراهم می کند.

از سوی دیگر، استارت های نرم آنالوگ برای کنترل جریان راه اندازی و گشتاور موتور به مدارهای کنترل آنالوگ متکی هستند. آنها از مقاومت های متغیر، خازن ها و سایر اجزای آنالوگ برای تنظیم ولتاژ و جریان عرضه شده به موتور در هنگام راه اندازی استفاده می کنند. سافت استارتر آنالوگ معمولاً پارامترهای قابل تنظیم کمتر و ویژگی های کنترلی محدودتری نسبت به همتایان دیجیتال خود دارد.

تفاوت در دقت کنترل

از نظر دقت کنترل، سافت استارترهای دیجیتال به طور کلی دقت بالاتری را در مقایسه با سافت استارترهای آنالوگ ارائه می دهند.

 استفاده از ریزپردازنده ها و تکنیک های کنترل دیجیتال، امکان کنترل دقیق جریان راه اندازی و گشتاور موتور را برای سافت های دیجیتال فراهم می کند. این دستگاه‌ها الگوریتم‌های پیشرفته و قابلیت‌ پردازش سیگنال دیجیتال را دارند که دقت کنترل آن ها را به شدت افزایش می دهد. سافت استارترهای دیجیتال طیف وسیعی از پارامترها شامل ولتاژ، جریان و نرخ شتاب/کاهش سرعت را به دقت تنظیم می کنند. این سطح از دقت کنترل، راه‌اندازهای نرم دیجیتال را برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق بر رفتار موتور دارند، مناسب می‌سازد.

سافت استارتر آنالوگ به مدارهای کنترل آنالوگ متکی است و عموماً دقت کنترل کمتری را ارائه می دهد. در حالی که استارت های نرم آنالوگ می توانند جریان راه اندازی و گشتاور موتور را تنظیم کنند، محدوده تنظیم و دقت آن ها محدودتر است. مدار کنترل آنالوگ معمولاً از مقاومت ها و خازن های متغیر برای کنترل سطح ولتاژ و جریان در هنگام راه اندازی استفاده می کنند. استارت‌ های نرم آنالوگ از دقت کمتری نسبت به استارت‌های نرم دیجیتال برخوردارند، اما برای کاربردهایی که به دقت بالا یا کنترل دقیق بر رفتار موتور نیاز نیست مناسبند.

حفاظت از موتور و تفاوت های اساسی

از دید کاربردی، اصلی ترین تفاوت سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ، عملکردهای حفاظتی پیشرفته‌ و قابل تنظیم‌ نسخه های دیجیتال است. انواع حفاظت های ارائه شده توسط هر سیستم را در ادامه ببینید. توجه به این نکته مهم است که این قابلیت ها ممکن است در بین مدل‌ها و تولیدکنندگان مختلف سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ متفاوت باشد. توصیه می‌شود برای درک دقیق قابلیت‌های حفاظتی هر مدل به مشخصات محصول مراجعه یا با یک کارشناس خبره مشورت کنید.

استارت نرم دیجیتال

• حفاظت از اضافه بار: استارت های نرم دیجیتال می توانند سطح جریان موتور را کنترل و در برابر جریان های بیش از حد که می تواند به موتور یا تجهیزات متصل آسیب برساند، از موتور حفاظت کنند.
• تشخیص افت فاز: سافت دیجیتال قابلیت شناسایی از دست رفتن فاز یا عدم تعادل فاز را دارد. علاوه بر این موتور را در برابر این خطا محافظت می کند که به جلوگیری از آسیب دیدن موتور و عملکرد نامتعادل کمک می کند.
• حفاظت از اتصال کوتاه: مکانیسم‌ حفاظت از اتصال کوتاه این سافت ها، قدرت شناسایی و پاسخگویی سریع به عیوب اتصال کوتاه را دارد و موتور را در برابر این خطا محافظت می کند.
• مانیتورینگ حرارتی: برخی از انواع سافت استارتر دیجیتال، توانایی نظارت بر دمای موتور را از طریق سنسورهای داخلی و یا با استفاده از سنسورهای دمای خارجی دارند. این امکان محافظت در برابر گرمای بیش از حد و آسیب حرارتی را فراهم می کند.
• نظارت بر ولتاژ و جریان: سافت های دیجیتال به طور مداوم سطوح ولتاژ و جریان موتور را کنترل و عملکرد موتور در محدوده عملکرد ایمن را تضمین می کنند.
• عیب‌یابی موتور: برخی از انواع پیشرفته دیجیتالی سافت، قابلیت تشخیص عیوبی مانند مشکلات سیم‌پیچ روتور یا استاتور، مشکلات بلبرینگ و خرابی عایق را دارند.
• تنظیمات حفاظتی قابل برنامه ریزی: استفاده از نسخه دیجیتال، به کاربران این امکان را می دهد که پارامترهای حفاظتی مختلف را بر اساس الزامات موتور و کاربرد خاص سفارشی سازی کنند. این قابلیت امکان تنظیم دقیق آستانه های حفاظتی و زمان پاسخ را فراهم می کند.

سافت استارتر آنالوگ

سافت استارترهای آنالوگ معمولاً ویژگی‌های اساسی حفاظت از موتور را ارائه می‌دهند، اما سطوح حفاظت پیشرفته و امکان سفارشی‌سازی تنظیمات را ندارند. برخی از حفاظت های متداول که در استارت های نرم آنالوگ یافت می شود عبارتند از:

• حفاظت از اضافه بار: این سافت ها در برابر جریان های بیش از حد از موتور حفاظت می کنند.
•  محدودیت جریان: جریان عرضه شده به موتور در هنگام راه اندازی محدود و از جریان های هجومی زیاد که می تواند به موتور یا سیستم قدرت آسیب برساند، جلوگیری می شود.

سافت استارتر دیجیتال و ارتباط با شبکه

اتوماسیون صنعتی یا اتوماتیک کردن فرآیندهای مختلف یکی از راهکارهای ارائه شده برای بهبود فرآیند ها و افزایش بهره وری است. در سیستم های اتوماسیون یک کنترل کننده صنعتی یا plc وظیفه برنامه ریزی و نظارت بر عملکرد بخش های مختلف سیستم را بر عهده دارد. این نظارت با ارتباط مداوم و گردآوری اطلاعات از بخش های مختلف سیستم امکانپذیر می شود.

ارتباط بین تجهیزات صنعتی با استانداردهای ویژه ای انجام می شود که به پروتکل موسوم شده اند. پروتکل ها شامل استانداردهای نرم افزاری و سخت افزاری هستند. تجهیزاتی می توانند در قالب این پروتکل ها با شبکه ارتباط برقرار کنند که پورت های ارتباطی ویژه بر روی آن ها تعبیه شده باشد. سافت استارتر دیجیتال امکان برقراری ارتباط با شبکه صنعتی را دارد.

این در حالی است که سافت استارتر آنالوگ قابلیت اتصال به شبکه را ندارد. برخی از مدل های آنالوگ را می توان با افزدون ماژول های اضافی به شبکه متصل کرد.

سافت استارتر آنالوگ، ساده تر و ارزان تر

سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ از نظر پیچیدگی ساختاری، تفاوت های اساسی با هم دارند. نمونه های آنالوگ از سیستم کنترلی و ساختار ساده تری بهره می برند. این ساختار ساده تر سبب قیمت پایین تر این نمونه ها شده است.

در مقابل سافت استارتر دیجیتال ساختار پیچیده تری دارد. این ساختار پیچیده سبب ارائه امکانات بیشتر و حفاظت کامل تر از موتور شده است. در مقابل هزینه این دستگاه ها بیشتر از نمونه های آنالوگ است. 

دیجیتال و آنالوگ در یک نگاه

همانطور که اشاره شد، نمونه های دیجیتال و آنالوگ سافت استارتر از جنبه های مختلفی با هم متفاوتند. در جدل زیر یک مقایسه کاربردی بین این تجهیزات انجام شده است:

انتخاب گزینه مناسب

انتخاب بین سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ به نیازهای خاص برنامه شما بستگی دارد. جهت انتخاب بهتر توصیه می شود هنگام تصمیم گیری عوامل زیر را در نظر بگیرید:

پیچیدگی برنامه

 اگر برنامه شما به کنترل دقیق، ویژگی‌های حفاظتی پیشرفته و تنظیمات سفارشی‌شده نیاز دارد، سافت استارتر دیجیتال انتخاب ارجح خواهد بود. سافت های دیجیتال در کاربردهایی که انعطاف پذیری، دقت و قابلیت های ارتباطی پیشرفته ضروری است، برتری دارند.

محدودیت‌های بودجه

 اگر محدودیت‌ بودجه دارید و نیازهای کنترل شما نسبتاً ساده است، سافت آنالوگ می‌تواند یک راه ‌حل مقرون ‌به ‌صرفه با قابلیت اطمینان خوب ارائه کند. سافت استارترهای آنالوگ برای برنامه هایی که به ویژگی های پیشرفته یا سفارشی سازی گسترده نیاز ندارند مناسب هستند.

مقیاس پذیری و ارتقا در آینده

 اگر پیش بینی می کنید که برای توسعه یا ارتقای سیستم در آینده، به ویژگی های اضافی یا گزینه های اضافی نیاز داشته باشید، سافت دیجیتال مقیاس پذیری و سازگاری بیشتری را ارائه می دهد. سافت استارترهای دیجیتالی را می توان به راحتی مجدداً برنامه ریزی یا ارتقا داد تا نیازهای متغیر را برآورده سازند، در حالی که سافت استارترهای آنالوگ ممکن است از نظر قابلیت گسترش محدودیت هایی داشته باشند.

تعمیر و نگهداری و عیب یابی

 هنگام انتخاب سافت استارتر، سهولت تعمیر و نگهداری و عیب یابی را در نظر بگیرید. اگر سادگی و تعمیر و نگهداری ساده فاکتورهای حیاتی برای برنامه شما هستند، یک سافت استارتر آنالوگ ممکن است مناسب تر باشد.

هر دو راه انداز نرم دیجیتال و آنالوگ دارای نقاط قوت و مزایای خاص خود هستند. استارترهای نرم دیجیتال کنترل پیشرفته، دقت، انعطاف پذیری و قابلیت های ارتباطی را ارائه می دهند، در حالی که سافت استارترهای آنالوگ سادگی، قابلیت اطمینان، مقرون به صرفه بودن و سهولت نگهداری را ارائه می دهند.

الزامات برنامه، محدودیت های بودجه و نیازهای مقیاس پذیری آینده خود را به دقت ارزیابی کنید تا گزینه ای را انتخاب کنید که به بهترین وجه با نیازهای کنترل موتور شما هماهنگ باشد. برای دریافت توصیه های شخصی و اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر سیستم های موتوری خود، با تولید کنندگان یا کارشناسان صنعت مشورت کنید.

جمع بندی

سافت استارترها را به روش های مختلفی دسته بندی می کنند. در یک دسته بندی براساس تکنولوژی بکار رفته در مدار کنترل، سافت ها به دو گروه دیجیتال و آنالوگ تقسیم می شوند. نمونه های آنالوگ را با عنوان دو فاز کنترل و نمونه های دیجیتال را با عنوان سه فاز کنترل در بازار می شناسند.

سافت استارت‌ دیجیتال در برنامه‌هایی که کنترل پیشرفته، سفارشی‌سازی و ویژگی‌های محافظت از موتور بسیار مهم هستند ترجیح داده می شود. سافت استارتر آنالوگ برای کاربردهای ساده تری که مقرون به صرفه بودن و کنترل اولیه موتور کافی است مناسب هستند.

برای کسب اطلاعات بیشتر به “راهنمای انتخاب سافت استارتر زیمنس” مراجعه کنید.