راه اندازی و توقف ایمن موتورها یکی از چالش های بزرگ محیط های صنعتی است. راه انداز نرم موتورها در عین سادگی و سهولت، چالش های جدی را به همراه دارد. به همین دلیل استفاده از تجهیزات ویژه ای که برای این منظور طراحی و تولید شده اند رواج پیدا کرده است.
از جمله تجهیزات پرکاربرد برای مدیریت راه اندازی و توقف موتورها می توان به انواع سافت استارتر اشاره کرد. در این مقاله به بررسی انواع مختلف این تجهیزات خواهیم پرداخت. برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.
راه انداز نرم چیست؟
از آنجا که کاربرد اصلی این تجهیزات، مدیریت و کنترل راه اندازی موتورهاست، به عنوان سافت استارتر یا راه انداز نرم شناخته می شوند. استفاده از اصطلاح سافت نیز بین کاربران و توزیع کنندگان رایج است. روش های مختلفی برای راه اندازی نرم موتورهای الکتریکی وجود دارد. سافت استارترها از تکنیک کاهش ولتاژ برای راه اندازی نرم موتور استفاده می کنند.
روش کار به این صورت است که در لحظه راه اندازی موتور، سطح ولتاژی بسیار پایین تری در مقایسه با ولتاژ منبع به موتور اعمال می شود. با این روش از جریان هجومی ناشی از راه اندازی موتور و تکان های شدید ناشی از شروع به کار یکباره آن جلوگیری می شود. پس از شروع به کار موتور، ولتاژ به آرامی افزایش پیدا می کند تا موتور به دور و جریان نامی برسد.
به منظور کنترل فرآیند توقف موتورها، عکس فرآیند بالا در زمان توقف موتور استفاده می شود. یعنی ولتاژ نامی موتور به آرامی کاهش پیدا می کند تا موتور کاملا متوقف شود.
در مقاله “سافت استارتر چیست و چگونه کار می کند؟” جزئیات بیشتری در مورد عملکرد و ساختار این تجهیزات بیان شده است.
انواع سافت استارتر
تنوع موتورهای الکتریکی و کاربردهای متفاوت آن ها سبب معرفی انوع مختلفی از سافت استارتر شده است. به صورت رایج راه اندازهای نرم را براساس توان عملیاتی (یا جریان نامی) دسته بندی می کنند. در یک دسته بندی دیگر سافت استارترها در دو گروه سنگین کار و نرمال کار یا استاندارد قرار می گیرند. همچنین دسته بندی دیگری نیز وجود دارد که در آن با دو گروه سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ تقسیم می کنند.
اما دسته بندی که شاید بیشتر حائز اهیمت باشد، دسته بندی انواع سافت استارتر براساس تعداد فاز تحت کنترل آن هاست. بر این اساس سافت استارترها در سه گروه دسته بندی می شوند که در ادامه به بررسی هر کدام می پردازیم.
سافت استارتر تکفاز
بسته به شرکت تولید کننده سافت استارتر، این نمونه راه اندازهای نرم ممکن است در سیستم تکفاز یا سه فاز مورد استفاده قرار بگیرند. به عنوان مثال انواع تکفاز سافت استارتر زیمنس تنها برای سیستم های تکفاز تولید و عرضه می شوند. اما برخی برندها نمونه های سافت استارتر سه فاز تکفاز کنترل نیز عرضه می کنند.
در سیستم های تکفاز توان در دسترس و سطح مقطع هادی ها بسیار کوچکتر از سیستم سه فاز است. وقوع جریان های هجومی بالا در مدار تکفاز سبب افت ولتاژ شدید در مدار شده و تجهیزات حفاظتی را فعال می کند. به عنوان مثال فرض کنید یک سیستم سردخانه شامل تعدادی فن و کمپرسور است که به دفعات روشن و خاموش می شوند. اگر افت ولتاژ و عملکرد سیستم های حفاظتی به دفعات رخ دهد، چه اتفاقی می افتد؟ انواع سافت استارتر تکفاز عموما با قابلیت کنترل بر روی فاز و به صورت آنالوگ ساخته می شوند. علاوه بر این در برخی از سافت های تکفاز، ولتاژ و زمان راه اندازی قابل تنظیم نیست.
سافت استارتر دوفاز کنترل
راه اندازهای نرم دوفاز کنترل از انواع سافت استارتر سه فاز هستند. دلیل نامگذاری این تجهیزات اعمال کاهش ولتاژ بر روی دو فاز از سه فاز منبع است. این سافت ها در بازار اغلب با نام سافت استارتر آنالوگ شناخته می شوند. 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 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 نیز ارائه می دهند. از جمله نمونه های رایج سافت آنالوگ می توان به محصولات زیمنس اشاره کرد.
سافت استارتر سه فاز کنترل
پیشرفته ترین نوع سافت استاترها، راه اندازهای نرم سه فاز کنترل هستند. این تجهیزات با عنوان سافت استارتر دیجیتال نیز شناخته می شوند. به دلیل اعمال عملیات کنترلی بر روی هر سه فاز منبع، این سافت کنترل دقیق تری بر روی پارامترهای راه اندازی موتور دارند. از سوی دیگر سافت های دیجیتال امکانات به مراتب بیشتری نسبت به نمونه های آنالوگ دارند.
از جمله امکانات ارائه شده روی انواع سافت استارتر دیجتال می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نمایش پارامترها بر روی صفحه نمایش
- کلیدهای کنترل محلی
- ورودی و خروجی‌های متنوع
- روش‌های مختلف راه‌اندازی و توقف پیشفرض
- امکان راه‌اندازی خودکار با تنظیمات پیشفرض
- منوهای تنظیمات مختلف
- قابلیت های حفاظتی پیشرفته
- ثبت رویدادها در حافظه و امکان گزارش‌گیری
- سیستم کنترل گشتاور جاگ (jog)
- پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی
- و …
به عنوان مثال سافت استارتر دیجیتال زیمنس تنظیمات دقیق تری برای راه اندازی موتور دارد. به کمک این راه انداز موتور را می توان با روش های راه‌اندازی سریع، استاندارد یا پیشرفته استارت کرد. کافی است حالت راه اندازی را انتخاب و پارامترهای خواسته شده را وارد کنید.
در حالت راه اندازی سریع، کافی است نوع تاسیسات را از لیست پیش فرض انتخاب و پارامترهای موتور را وارد کنید. سایر تنظیمات توسط سافت استارتر انجام می شود.
جمع بندی
سافت استارترها از جمله تجهیزات پرکاربرد صنعتی هستند. عملکرد مناسب و مطمئن این تجهیزات در راه اندازی و توقف نرم موتورهای الکتریکی سبب استفاده گسترده از آن ها شده است. سافت ها انواع مختلفی دارند و به روش های مختلفی دسته بندی می شوند. در این مقاله به بررسی دسته بندی انواع سافت استارتر براساس تعداد فاز تحت کنترل آن ها پر داخته شد.
در این دسته بندی می توان سافت ها را به دو گروه تکفاز و سه فاز تقسیم کرد. سافت های سه فاز نیز براساس تعداد فاز تحت کنترل به دو گروه سه فاز کنترل (دیجیتال) و دوفاز کنترل (آنالوگ) تقسیم می شوند که قابلیت های متفاوتی دارند.