اساس كار استفاده از يك راه انداز نرم كم كردن ولتاژ راه اندازي و در نتيجه گشتاور راه اندازي است چون همانطور كه مي دانيد گشتاور موتور القايي با توان دوم ولتاژ اعمال شده به سيم پيچ هاي استاتور متناسب است. در هنگام راه اندازي ولتاژ به اندازه اي كاهش مي يابد كه گشتاور فقط كمي بيش از بار گشتاور مورد نياز بار باشد و موتور بتواند به آرامي از حالت سكون به حركت درآيد در شكل زير ولتاژ هاي متغيير اعمال شده به ترمينال هاي الكتروموتور را مي بينيد كه براي يك موتور 480 ولت نمايش داده شده است.
اما با استفاده از راه اندازي هاي الكترونيكي گشتاور خروجي موتور به كمك تغيير ولتاژ اعمال شده به ترمينال هاي الكتروموتور كنترل مي شود. ولتاژ راه اندازي بايد با توجه به گشتاور راه اندازي تعيين شود و برای بار اول اين ولتاژ را مي توان با اندازه گيري ولتاژ ترمينال هنگام شروع به حركت شفت موتور بدست آورد. در اين نوع راه اندازي تفيير ولتاژ به صورت پلكاني نيست و تغييرات ولتاژ و در نتيجه گشتاور به نرم و بدون ضربه مكانيكي انجام مي گيرد زمان شتاب گيري موتور از دور صفر تا سرعت نهايي را به كمك يك رمپ مي توان كنترل كرد همين كه يك بار رمپ را براي راه انداز تنظيم كرديد كار تمام است و راه انداز الكتروموتور را مستقل از بار در زمان مشخص شده به دور نامي مي رساند و پس از آن مي توان به راحتي موتور را بدون واسطه و به صورت مستقيم به برق اصلي متصل كرد.
هميشه لازم نيست از راه انداز هاي الكترونيكي استفاده كنيد. فقط زماني كه باري با اينرسي بالا داريد به اين نوع راه انداز نرم احتياج پيدا مي كنيد تا از ضربه شديد مكانيكي جلوگيري كنيد به عنوان مثال برخي فن ها كه پره هاي سنگين و بلندي دارند، يا گير بكس هايي كه بار سنگيني را بايد به حركت در آورند به راه انداز نرم يا سافت استارتر نياز پيدا مي كنند. يا ممكن است جريان شديد راه اندازي الكتروموتور سبب افت ولتاژ در منبع تغذيه يا ولتاژ باس بار شوند براي حل مشكل مي توانيد از سافت استارتر استفاده كنيد يا حتي ممكن است كليد حفاظتي شما قابليت تحمل آمپر راه اندازي را نداشته باشد و اين جريان را به عنوان جريان خطا بييند براي حل مشكل مي توانيد از يك راه انداز الكترونيكي استفاده كنيد تا اين جريان هاي شديد كنترل شوند. و با توجه به نوع بار و موتور و استفاده اي كه از الكتروموتور مي بريد بايد راه انداز مناسب با آن را انتخاب كنيد تا نتيجه مناسبي بگيريد و الکتروموتور با راندمان بالا کار کند.
سافت استارتر ها انواع مختلفي دارند مي توان فقط با كنترل ولتاژ يك فاز موتور را راه اندازي كرد كه در اين روش چون هنوز در دو فاز ديگر همان جريان شديد راه اندازي وجود دارد و فقط درصدي از جريان يك فاز كاهش مي يابد به اين روش نمي توان مقدار زيادي در گشتاور راه اندازي تغيير ايجاد كرد و روش خوبي براي زماني كه به كاهش گشتاور بيشتري مد نظر است مناسب نيست . همچنين سافت استارتر هاي دو فاز هم وجود دارند كه ولتاژ دو فاز را كنترل مي كنند و مشابه نمونه تك فاز آن محدوديت هايي دارد اين نوع سافت استارتر ها براي موتور هاي بزرگ توصيه نمي شوند چون با استارت طولاني تر سبب گرم شدن موتور مي شوند و ديگر اينكه جريان نامتقارني به شبكه تحميل مي كنند. از اين نوع راه انداز مي توانيد براي الكتورموتور هايي با حداكثر تا توان 5.5 كيلووات استفاده كنيد.
نوع ديگر استارتر ها سه فاز نيم موج هستند كه مي توانند ولتاژ هر سه فاز را كنترل كنند اما باز هم يك محدوديت دارند چون فقط قادرند در نيم سيكل ولتاژ را كاهش دهند و در نيم سيكل بعدي ولتاژ به حداكثر مقدار خود مي رسد. اگر در سمت معكوس كه كنترلي انجام نمي شود از ديود به جاي تريستور استفاده شود حداكثر ولتاژ بيشتر خواهد بود كه سبب گرم شدن بيشتر موتور خواهد شد. به خاطر محدوديت هاي سافت استارتر نيم موج و مشكلاتي كه در شبكه برق ايجاد مي كند از آنها مي توان حداكثر تا توان 45 كيلووات استفاده كرد.
سافت استارتر سه فاز تمام موج كنترل شده مي تواند بر سه فاز در تمام سيكل ولتاژ كنترل كامل داشته باشد و ولتاژ را به خوبي كنترل كند. با پيشرفت هايي كه در زمينه نيمه هاي قدرت بوجود آمده امروزه تريستور هايي با قيمت مناسب در بازار يافت مي شوند كه توانند به خوبي ولتاژ را كنترل كنند و توان كنترل شده اي در خروجي موتور داشته باشيم حتي در توان هاي بالا. به اين ترتيب با توجه به تقارني كه در ولتاژ ترمينال هاي موتور وجود دارد موتور بيش از زماني كه به صورت مستقيم استارت مي شود گرم نمي شود. از اين نوع استارتر ها معمولاً تا توان 630 كيلو وات استفاده مي شود.
در شكل بالا گرماي ناشي از راه اندازي موتور در حالت هاي مختلف را مشاهده مي كنيد.
براي استارتر الكترونيكي نرم يا سافت استارتر مي توان مزايايي به اين شرح نام برد
- زمان شتاب گيري الكتروموتور افزايش مي يابد كه مي تواند براي عمر بيشتر قطعات الكتريكي و بار مكانيكي آن مفيد باشد
- جريان راه اندازي كاهش مي يابد يا مي تواند محدود شود.
- مي توان گشتاور موتور را با بار تنظيم كرد.
- در پمپ ها از پديده سرج در هنگام استارت و استاپ موتور مي توان پيشگري كرد.
- تكان ها و لقي هايي كه مي تواند سبب اختلال در پروسس شوند مي توان جلوي آنرا گرفت.
- از خوردگي و پارگي تسمه ها، زنجير، دنده ها يا بيرينگ ها جلوگيري مي شود.
- به كمك توابع كنترلي مختلفي كه در اختيار پروسس صنعتي قرار مي گيرد اتوماسيون جامع تري مي توان فراهم نمود.
آنچه گفته شد حاصل تجربه بنده در صنعت و تحقیقاتی بوده است که در این زمینه انجام داده ام امیدوارم مورد استفاده شما دوستان قرار بگیرد
علی یزدی مقدم
مطالب مرتبط:
- کاربرد ذغال به عنوان جاروبک الکتریکی در صنعت
- تولید الکتریسیته
- استفاده از روش زمین گرمایی برای ساختمان ها
- صرفه جویی انرژی در ساختمان ها به کمک بام خنک
- اساس کار لیزر های نظامی
- پیل الکتروشیمیایی چیست؟
