سافت استارتریک وسیله الکترونیکی است که برای کاهش جریان راه‌اندازی و گشتاور موتورهای الکتریکی AC استفاده می‌شود.
سافت استارترچیست؟
وسیله‌ای است که بین منبع برق وموتورنصب می‌شود.عملکرداصلی آن کنترل ولتاژاعمال شده به موتوردرحین راه‌اندازی و درحین توقف است.
مشکل اصلی : موتورهای الکتریکی در لحظه استارت، به دلیل عدم وجود نیروی ضد محرکه جریان بسیار بالایی (معمولاً ۶ تا ۸ برابر جریان نامی) از شبکه می‌کشند. این جریان بالا می‌تواند باعث:
ایجاد شوک مکانیکی به موتور، گیربکس و بار متصل به آن شود.
ایجاد افت ولتاژ در شبکه برق که بر عملکرد سایر دستگاه‌ها تأثیر می‌گذارد.
نیاز به انتخاب کابل‌ها و کلیدهای با ظرفیت.
راه‌حل : سافت استارتر این مشکل را با افزایش تدریجی ولتاژ ورودی موتور حل می‌کند.
سافت استارتر چگونه این مشکلات را حل می‌کند؟
سافت استارتربا استفاده ازتریستورهایا سیمیکونداکتورهاولتاژ اعمال شده به موتوررا درلحظه شروع به‌طورکنترل‌شده افزایش می‌دهد.
1.کنترل ولتاژ در ابتدا، سافت استارتر ولتاژ کمی به موتور اعمال می‌کند.
2.رامپ آپ سپس ولتاژ را به تدریج و در یک بازه زمانی قابل تنظیم (مثلاً ۲ تا ۳۰ ثانیه) افزایش می‌دهد تا به ولتاژ نامی برسد.
3.پس از راه‌اندازی وقتی موتور به سرعت نامی خود رسید، سافت استارتر معمولاً یک کنتاکتور بای‌پس را فعال می‌کند که جریان را مستقیماً از کنار تریستورها عبور می‌دهد. این کار باعث کاهش تلفات حرارتی در سافت استارتر و افزایش راندمان می‌شود.
در زمان خاموش کردن نیز، سافت استارتر می‌تواند با کاهش تدریجی ولتاژ، از توقف ناگهانی و ایجاد ضربه مکانیکی جلوگیری کند.
چگونه کار می‌کند؟
اساس کار سافت استارتر بر پایه کنترل زاویه فاز با استفاده از تریستورها است.
اجزای اصلی: قلب یک سافت استارتر را جفت تریستورهای معکوس- موازی تشکیل می‌دهند که برای هر فاز دو تریستور قرار می‌گیرند که در یک موتور سه فاز، ۶ تریستور وجود دارد.
اصل کار تریستور مانند یک کلید بسیار سریع الکترونیکی است که فقط در بخشی از سیکل موج سینوسی AC را عبور می‌دهد. با تغییر لحظه‌ای که به تریستور فرمان روشن شدن داده می‌شود،می‌توان مقدارمتوسط ولتاژتحویلی به موتور راکنترل کرد.
پروسه راه‌اندازی
در لحظه اولیه استارت، سافت استارتر ولتاژ پایینی (مثلاً ۴۰ درصد ولتاژ نامی) به موتور اعمال می‌کند.
سافت استاربه طورخودکار و دریک بازه زمانی زاویه تحریک تریستورها را تغییر می‌دهد تاولتاژ خروجی به تدریج افزایش یابد.
با افزایش تدریجی ولتاژ، گشتاور موتور و در نتیجه سرعت آن به آرامی از صفر به سرعت نامی می‌رسد.
سافت استارپس ازرسیدن به ولتاژ کامل، معمولاً یک کنتاکتور بای‌پس را فعال می‌کند تا جریان را مستقیماً به موتور برساند و تریستورها را از مدار خارج کند. این کار از اتلاف انرژی و گرم شدن تریستورها در کارکرد عادی جلوگیری می‌کند.
پروسه توقف : برخی سافت استارترها قابلیت توقف نرم را نیز دارند. در این حالت، به جای قطع ناگهانی برق موتور، ولتاژ به تدریج کاهش می‌یابد. این کار برای جلوگیری از ضربه قوچ در پمپ‌ها مهم است و بسیار مفید می‌باشد.
نمودار مقایسه‌ای کارکرد
مقایسه بین استارت مستقیم (DOL) و استفاده از سافت استارتر را در نمودار زیر ببینید:
خط قرمز(DOL) : جریان در لحظه استارت به حدود 700 درصد (۷ برابر) می‌رسد و سپس به تدریج کاهش می‌یابد.
زمان : جریان به صورت کنترل شده و تقریباً خطی افزایش می‌یابد و از یک حد مشخص شده فراتر نمی‌رود.
سرعت : در هر دو روش، سرعت موتور به یک میزان افزایش می‌یابد، اما در روش سافت استارتر این افزایش با آرامش بیشتری همراه است.
معایب ومزایا
| مزایا | معایب |
| کاهش قابل توجه جریان راه‌اندازی | عدم توانایی کنترل سرعت در حین کار عادی (برخلاف درایو فرکانس متغیر) |
| افزایش عمر مفید موتور و مکانیزم‌های متصل به آن | قیمت بالاتر نسبت به استارت مستقیم (اما پایین‌تر از درایو) |
| جلوگیری از افت ولتاژ شبکه | ایجاد هارمونیک در شبکه برق (که با فیلتر قابل کاهش است) |
| حذف ضربه‌های مکانیکی (شوک) | – |
| قابلیت تنظیم زمان استارت و گشتاور اولیه | – |
| امکان ارائه حفاظت‌های جانبی (اضافه بار، عدم تعادل فازها و …) | – |
کاربردها
سافت استارترها در موتورهایی با بارهای سنگین یا آنهایی که مشکل جریان راه‌اندازی بالا دارند استفاده می‌شوند، مانند:
پمپ‌ها : برای جلوگیری از ضربه قوچ و کاهش فشار روی پروانه و لوله‌کشی.
کمپرسورها : برای کاهش فشار استارت روی موتور و مکانیزم پیستون.
نوار نقاله‌ها : برای جلوگیری از کشش ناگهانی و پارگی تسمه نقاله و پرتاب بار.
پنکه‌ها و دمنده‌های بزرگ : که اینرسی اولیه بالایی دارند.
آسانسورها و بالابرها.
نتیجه گیری
سافت استارتر با کنترل تدریجی ولتاژ به کمک تریستورها، جریان و گشتاور راه‌اندازی موتور را مدیریت می‌کند. این کار باعث می‌شود موتور و سیستم مکانیکی متصل به آن به نرمی و بدون شوک و استرس الکتریکی یا مکانیکی شروع به کار کنند و طول عمر آن‌ها افزایش یابد.
منبع www.faratap.ir