ایران پرتو

نمایندگی فروش محصولات زیمنس

سافت استارتر چیست + 20 سوال مهم با پاسخ کامل

سافت استارتر

سافت استارتر چیست + 20 سوال مهم با پاسخ کامل

سافت استارتر چیست؟ سافت استارت یا راه انداز نرم موتور سه فاز دستگاه ای هست که امروزه دیگه بیشتر مهندس های برق یا باهاش سر و کار داشتند یا حداقل اسم سافت استارتر رو شنیدن حتما. با این حال احساس میکنم نیاز هست یه مطلب کامل تر درباره سافت استارت نوشته بشه. چرا که بنده بارها هنگام صحبت با برخی از دوستان و همکاران عزیزم می بینم که بعضاً دانسته ها کامل نیست یا حتی اشتباهاتی هم گاهاً درباره سافت استارتر دیده میشه.

در این سال ها بنده با سوالات زیادی در این زمینه سافت استارتر مواجه شده ام. برخی از اونایی که حضور ذهن دارم در این زمینه ها بوده اند:

سافت استارتر چیست
انواع سافت استارتر
نحوه عملکرد و طرز کار سافت استارتر
تنظیمات سافت استارتر
نحوه انتخاب سافت استارتر
نحوه نصب سافت استارتر
مدار سافت استارتر یا بعبارتی نقشه سیم بندی سافت استارتر
درباره سافت استارتر تک فاز
و …

1- سافت استارتر چیست و کاربرد آن کدام است؟

برای پاسخ به سوال سافت استارتر چیست باید ابتدا کوتاه درباره راه اندازی موتور سه فاز صحبت کنم. برای استارت موتور سه فاز (مخصوصا موتور سه فاز بزرگ) اگه اون رو مستقیم به برق سه فاز بزنیم در لحظات اولیه استارت مشکلاتی ممکنه ایجاد بشه. اونم اینکه:

اولا از نظر مکانیکی راه اندازی یکباره با فول سرعت باعث آسب به قسمت های مکانیکی دستگاه میشه مثل گیربکس، تسمه یا حتی شفت ممکنه بریده بشه
قسمت های مکانیکی به مرور زمان مستهلک میشه و هزینه تعمیر و نگهداری به شدت بالا میره.
از نظر برقی هم موتور سه فاز جریان زیادی از شبکه میکشه که مثلا ممکنه بسته به بار حتی در لحظاتی تا ۱۰ برابر مقدار اصلی هم بالابره
این جریان شدید به مرور زمان به قطعات آسیب میزنه و هم ممکنه اصلا از ظرفیت برق کارگاه بیشتر باشه و باعث ایجاد مشکل در عملکرد سایر مصرف کننده های برقی بشه
به این مسئله بنده در مقاله روشهای راه اندازی موتور سه فاز مفصل تر پرداختم. یکی از این روشها سافت استارتر یا راه انداز نرم موتور هست که (همانطور که از اسمش هم پیداست) استفاده از اون باعث میشه موتور سه فاز هنگام استارت ضربه نداشته باشه و به نرمی راه اندازی بشه. این مسئله باعث میشه خرابی و استهلاک مکانیکی و مشکلات برقی که بالا گفته شد به حداقل ممکن برسه. امیدوارم کاربرد سافت استارتر رو تونسته باشم بیان کنم.

2- جریان سافت استارت نسبت به ستاره مثلث چقدر است؟

پاسخ: در این باره پیشنهاد میشه مطلب مقایسه روش های راه اندازی موتور سه فاز رو مطالعه نمائید. در اینجا کوتاه عرض کنم که سافت استارت نسبت به ستاره مثلث جریان راه اندازی کمتر و مزایای زیادی دارد.

اما اینکه جریان راه اندازی دقیقا چقدر است و اینکه سافت استارت چند آمپر جریان میکشه که موتور راه بیفته، کاملا به شرایط و مشخصات خاص هر کار بستگی داره. و تعیین اون فقط با تجربه و سعی و خطا امکان پذیره. البته میشه گفت که در کارهای معمولی جریان راه اندازی سافت استارتر از 3 تا 5 برابر جریان بار نامی خواهد بود.

همچنین توجه فرمایید در تنظیمات سافت استارتر می تونیم مقدار جریان راه اندازی موتور رو تا حدی تنظیم کنیم، ولی خب اگه مقدار تنظیم شده کمتر از مقداری باشه که بار موتور سه فاز نیاز داره، موتور یه زوزه میکشه و اصلا راه نمی افته چون قدرت و گشتاور برای راه اندازی بار کافی نیست.

3- آیا سافت استارتر می‌تونه موتور رو بصورت نرم استپ کنه؟

پاسخ: سوال خوبیست و خوشبختانه پاسخ مثبته. در بعضی کارها حتما نیازه که موتور موقع توقف بصورت آهسته و کنترل شده توقف کنه. دوستانی که تجربه دارن می دونن مثلا تسمه نوار نقاله ای که اجسام شکستنی حمل می کنه یا مثلا پمپ شناور حتما باید توقف آرام و کنترل شده داشته باشند.

طرز کار سافت استارتر به این صورته که موقع استپ، ولتاژ الکتروموتور رو کنترل شده کم میکنه و با توقف آرام، از صدمات و اشکالات احتمالی جلوگیری میکنه. البته ناگفته نمونه معدودی از سافت استارترها امکان توقف نرم رو ندارند. موقع بررسی و خرید سافت استارتر حتما توجه به این مسئله بکنید.

4- در مدار سافت استارتر بانک خازنی کجا قرار میگیره؟

پاسخ: حتما در سمت ورودی بین سافت استارتر و برق سه فاز شبکه قرار میگیره. اگه تابلو خازنی در سمت خروجی (بین موتور و سافت استار) قرار بگیره با توجه با ایجاد رزنانس بین خازن ها و موتور و ایجاد پیک های ولتاژی شدید، احتمال صدمه به سافت استارتر چیزی حدود 100% هستش! موارد مختلفی بوده که بنده در این مورد باهاش برخورد داشتم. لطفا دقت کنید!

5- آیا با سافت استار میشه موتور رو چپگرد-راستگرد کرد؟

پاسخ: خیر! سافت استارتر چنین امکانی ندارد. بر خلاف اینورتر که ما دیگه نیازی به کنتاکتور برای چپگرد راستگرد نداریم، در سافت استار حتما باید از دو کنتاکتور برای جابجایی دو فاز ورودی استفاده کنیم. باید برای مدار سیم بندی و نقشه قدرت سافت استارتر، نقشه تک خطی (شمای فنی) زیر رو ببندیم و کنتاکتورها موقع تغییر جهت جای دو فاز ورودی رو عوض می کنند. بنابراین تغییر جهت جزء کاربرد سافت استارتر محسوب نمیشه

6- آیا در نقشه سافت استارتر، کنتاکتور ورودی لازمه؟

پاسخ: میگن سافت استارت نیازی به کنتاکتور در ورودی نداره. ولی توصیه ما اینه که حتما کنتاکتور در مدار سافت استارتر در ورودی استفاده کنید. برای مقاصد زیر:

برای توقف موتور در مواقع اضطراری با فرمان خارجی دستی یا اتوماتیک
بعنوان قطع کننده برق ورودی دستگاه سافت استارت هنگام اضافه بار (فرمان قطع از رله راه انداز نرم صادر میشه)
هنگام استفاده نکردن طولانی مدت از راه انداز نرم، با قطع کنتاکتور ورودی، دستگاه از شبکه ایزوله میشه (تریستور های سافت استار هنگام خاموش بودن، به نوسانات ولتاژی از شبکه بسیار حساس هستند).
با این وجود گاهی ممکنه یک کلید حفاظتی MCCB هم کافی باشه.

7- چه نوع کنتاکتوری برای تابلو برق سافت استارتر مناسبه؟

پاسخ: به صورت معمول در تابلو برق سافت استارتر یه کنتاکتور در ورودی قرار میگیره. و همچنین در برخی از تابلو برق سافت استارتر ها نیز یه کنتاکتور برای بای پس استفاده میشه. (اگه سافت استارتر بای پس داخلی نداشته باشه).

با توجه به اینکه کنتاکتور ورودی مدار سافت استارتر ممکنه لازم باشه زیر بار قطع بشه (در پاسخ سوال قبل اشاره شد به این مسئله)، در ورودی تابلو برق سافت استارت باید کنتاکتور مناسب موتور قفس سنجابی استفاده بشه یعنی کنتاکتور گروه AC-3. اما برای کنتاکتور مدار بای پس چون قاعدتاً قطع و وصل اش تحت بار انجام نمیگیره، کنتاکتور با کاربری بار اهمی هم کفایت می‌کنه (گروه AC-1).

دوستانی که علاقه مند به آشنایی بیشتر با کدهای گروه بندی Utilization Category، برای کنتاکتورها هستند، میتونن از این لینک استفاده کنن.

8- چرا فرمان همزمان به سافت استارت و کنتاکتور ورودی باعث فالت میشه؟

پاسخ: چون کار غیر اصولی ای هستش!! چطور؟ درسته شما فرمان رو همزمان میدید، ولی کنتاکتور بخاطر مکانیکی بودنش دیرتر از سافت استارت عمل میکنه. یعنی چند میلی ثانیه طول میکشه تا بچسبونه (کنتاکتور تاخیر عملکرد داره). طرز کار سافت استارتر به این صورته که موقع استارت ابتدا ولتاژ ورودی رو چک میکنه. به همین خاطر چون در لحظات اولیه ولتاژی در ورودی نمی بینه. پس چاره‌ای جز دادن فالت برایش نمیمونه!

لطفا ابتدا فرمان وصل رو به کنتاکتور ورودی مدار سافت استارتر بدید. سپس با یک تاخیر (مثلا 1 ثانیه) فرمان سافت استارت رو اعمال کنید. احتمالا لازم باشه یه کوچولو نقشه سیم بندی سافت استارتر (نقشه مدار فرمان) رو جابجا کنید تا عملکرد سافت استارتر به درستی صورت بگیره.

9- چرا باید سافت استارت رو بای پس کرد؟

پاسخ: در کاربرد سافت استارتر عموماً دستگاه پس از راه‌اندازی نرم موتور، از مدار خارج میشه (یا بهتره خارج بشه!). مهم ترین دلیل اش اینه که در صورت بای پس شدن دیگه جریان قدرت از تریستورهای سافت استارتر عبور نمیکنه و تلفات حرارتی اون کم میشه. تقریبا نزدیک صفر. لذا دیگه راه انداز نرم داخل تابلو برق، حرارت آنچنانی تولید نمیکنه. بنابراین نیازی به نصب فن برای تابلو برق سافت استارت نیست.

از طرفی اگه تابلو برق سافت استار فن نداشته باشه درجه حفاظت بدنه (IP) تابلو بالا میره. این معنیش اینه که در محیط‌های آلوده به گرد و خاک یا سایر ذرات، تابلو برق ما بسیار در شرایط بهتر و مدت طولانی تر کار میکنه. البته خب برای نصب کردن یا نکردن فن برای تابلو برق سافت استارتر باید گرمای تولیدی سایر تجهیزات داخل تابلو برق سافت استارتر یا حرارت محیط نصب سافت استارتر و تابلو برق رو هم در نظر گرفت تا دمای داخل تابلو برق از مقدار مجاز بالاتر نره.

معمولا در رنج سافت استارتر های کوچک، بای پس بصورت داخلی و در رنج سافت استارتر های بزرگتر بای پس سافت استارتر به صورت خارجی انجام میگیره.

10- آیا سافت استارتر موتور رو حفاظت میکنه؟

پاسخ: امروزه دیگه حفاظت های سافت استارتر خیلی کامل شده و بیشتر دستگاه های راه انداز نرم موتور، حفاظت های اصلی رو روی الکتروموتور سه فاز دارند و نیاز به استفاده از تجهیزاتی مانند کنترل بار و کنترل فاز ندارید. البته حفاظت های سافت استارتر در برخی از مدل‌های قدیمی تر و ارزان تر وجود نداره یا کامل نیست که باید به کاتالوگ سافت استارتر مراجعه نمود. بنابراین حفاظت موتور یکی از موارد مهم کاربرد سافت استارتر محسوب میشه.

11- آیا با بای پس شدن، حفاظت های سافت استارتر روی موتور هست؟

پاسخ: در اکثر دستگاه های سافت استارتر اگه نقشه مدار سافت استارتر و سیم بندی ترمینال های مدار بای پس به درستی رعایت بشه (طبق کاتالوگ سافت استارتر)، ترانسفورماتورهای جریان (CT) داخلی سافت استارتر همچنان در مسیر جریان عبوری موتور خواهند بود. و در آن صورت همه حفاظت‌های سافت استارتر کماکان به قوت خود باقی خواهند ماند.

12- آیا سافت استارتر هارمونیک تولید می‌کنه؟

پاسخ: خوشبختانه سافت استارتر فقط در لحظات راه‌اندازی و توقف هارمونیک کمی تولید می کنه. بعد از راه اندازی و در طول بای پس هم که کلا هارمونیک تولیدی Soft Starter صفر است. پس می‌تونیم بگیم سافت استار هیچ اثر هارمونیک مخرب نداره لذا هیچگونه چوک ورودی یا چوک خروجی نیاز نداره.

کوتاه عرض کنم هارمونیک، ولتاژ و جریانی هستش که باعث افزایش دما میشه و تاثیر بد و مخرب در موتور، کابل ها و سایر تجهیزات ایجاد می کنه.

13- نحوه سایزینگ توان سافت استارتر چگونه است؟

پاسخ: سوال بسیار مهمیه. در مورد این سوال بایستی در یک مقاله جداگانه صحبت کرد. ولی اینجا بصورت خلاصه عرض کنم که کیلووات و جریان نامی سافت استارتر در صورتی ملاک هستش که برخی موارد رعایت بشه. این موارد عموماً عبارتند از:

طول زمان راه اندازی که سافت استارتر زیر فشار هستش
شدت جریان راه اندازی که از سافت استارتر عبور میکنه
فاصله زمانی بین دو راه اندازی موتور سه فاز
سیکل کاری و استراحت دستگاه
شرایط محیطی از قبیل دمای محیط، ارتفاع محل نصب سافت استارتر
و …
در صورتی که نیاز باشه خارج از شرایط استاندارد ذکر شده در کاتالوگ سافت استارتر، دستگاه را مورد استفاده قرار دهیم، باید با توجه به دستورالعمل سازنده، مقدار جریان نامی و توان نامی اصلاح یا Derate بشه.

بصورت خلاصه: در محیط گرم یا در کاری که موتور سه فاز استارت/استپ های زیادی داره، راه انداز نرم موتور حداقل یک رنج بالاتر از موتور انتخاب بشه. در کارهای سنگین مانند سنگ شکن و همزن نیز حتما سایز راه انداز نرم موتور بزرگتر از موتور انتخاب بشه.

مطلب دیگری که توجه بهش واجبه اینه که در مقایسه و انتخاب سافت استارتر، حتما به جای در نظر گرفتن “توان نامی” سافت استارتر یا موتور، “جریان نامی” اونها مورد توجه و مقایسه قرار بگیره (لطفا!). در فرصت های آتی توضیحات بیشتری می‌نویسم.

14- سافت استارت می‌تونه موتورها رو یکی پس از دیگری استارت کنه؟

پاسخ: بله می تونه. باید در مدار و نقشه سیم بندی سافت استارتر به ازای هر موتور 2 کنتاکتور و حفاظت جداگانه در نظر گرفته بشه (شکل زیر) البته در عمل اجرای این روش نیاز به تجربه بالایی داره مخصوصا در کیلووات های بالا. همچنین باید در انتخاب رنج مناسب Soft Starter به شرایط مختلف هریک از موتورها توجه کافی صورت بگیره تا بعدا در شرایط مختلف مشکلی پیش نیاد.

15- در محیط گرم، چگونه از سافت استارتر استفاده کنم؟

پاسخ: در جواب سوال قبل به نوعی به این مطلب اشاره شد. طبیعتاً کشیدن جریان نامی از سافت استارت منوط به رعایت حداکثر دمای مجاز محل نصب سافت استارتر است که از طرف سازنده در کاتالوگ سافت استارتر تعیین میشه (همیشه نه ولی معمولا °40C است دمایی که سازندگان مشخص میکنن).

با وجود این مطلب اگه محیط گرم تر از حد مجاز هم باشه باز راه حل هست. اونم اینه که ظرفیت راه انداز نرم موتور بایستی به مقدار کافی بزرگ تر از بار موتور انتخاب بشه. (بعبارتی Derating factor اش منظور شده باشه) بصورت مشابه برای ارتفاع محل نصب سافت استارتر از سطح دریا هم مطلب فوق صادقه و در اون صورت کاربرد سافت استارتر بدون اشکال خواهد بود.

سافت استارتر
سافت استارتر

16- تفاوت سافت استارتر آنالوگ و دیجیتال چیست؟

از یه جهت انواع سافت استارتر رو میشه به دو دسته سافت استارتر دیجیتال و سافت استارتر آنالوگ تقسیم بندی کرد. و اما تفاوت سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ:

سافت استارتر آنالوگ

این نوع سافت استارت از اولین مدل های تولید شده سافت استارت بوده که جایگزین مدار ستاره مثلث شده. در سافت استارتر آنالوگ برای انجام تنظیمات سافت استارتر متناسب با موتور و بار، یک سری پتانسیومتر و سوئیچ وجود داره و شما بایستی از اونا استفاده کنید. یعنی در واقع سافت استارتر آنالوگ نمایشگر و کی پد نداره.

مهمترین مزیت اش هم قیمت سافت استارتر آنالوگ هستش که نسبت به سافت استارتر دیجیتال ارزان تر و قیمت مناسب تر هستش. سافت استارتر آنالوگ معمولا در توان های پایین تر تولید میشه و خیلی از اوقات از نوع دو فاز کنترل هستش (به این مطلب در سوال بعدی بیشتر می پردازیم)

سافت استارتر دیجیتال

امروزه بیشتر سافت استارتر های تولیدی از نوع سافت استارتر دیجیتال هستند. در سافت استارت دیجیتال شما یه کی پد یا نمایشگر دارید که به راحتی میتونید تنظیمات سافت استارتر رو که شامل تعدا زیادی پارامتر هست – با استفاده از دکمه های روی کی پد – کاملا متناسب با نیاز موتور سه فاز تنظیم کنید و بهترین عملکرد سافت استارتر رو داشته باشید. همچنین میتونید مقادیر کارکرد موتور مانند جریان، ولتاژ، گشتاور و … رو هم از رو ی نمایشگر سافت استارتر دیجیتال مشاهده و مانیتور کنید.

همچنین برای موتور سه فاز حفاظت های سافت استارتر دیجیتال نسبت به سافت استارتر آنالوگ عموما بسیار بیشتر و کامل تر هستش. و البته قیمت سافت استارتر دیجیتال نسبت به آنالوگ بیشتر هستش.

17- انواع سافت استارتر چیست؟

پاسخ: در سوال قبل ما درباره انواع سافت استارتر دیجیتال و آنالوگ صحبت کردیم. اما میشه انواع سافت استارتر رو از یه جهتی دیگه هم تقسیم کرد: سافت استارتر 2-فاز و سافت استارتر 3-فاز.

مدل 3-فاز که روشنه و همه آشنا هستند و نیازی به توضیح نیست.

مدل 2-فاز: برای کاهش قیمت و اندازه راه انداز نرم موتور، برخی سازندگان در رنج های پایین مخصوصا، مدل سافت استارتر ویژه‌ای دارند که تنها روی 2-فاز از 3-فاز تریستور داره و فقط دو فاز کنترل میشه و فاز سوم یکسره هستش.

مهم ترین عیب این مدل این هستش که جریان راه‌اندازی در فاز سوم نسبت به دو فاز دیگه بالاست (شکل زیر). به هر حال بحث صرفه جویی و ارزان بودن مطرح است. همچنین مدل های 2-فاز امکان اتصال شش سیمه ندارند. پیشنهاد میکنم از این صفحه مشخصات چند تا برند رو ببینید و با هم مقایسه کنید.

18- مدار سیم‌بندی سه‌سیمه و شش‌سیمه سافت‌استارتر چیست؟

پاسخ:

مدار سه سیمه (In-line connection)

این روش همون مدار سیم بندی رایج هستش که راه انداز نرم بصورت سری با موتور سه فاز (در مسیر جریان خط) قرار می‌گیره و همه جریان موتور سه فاز از سافت استار می‌گذره. در این سیم بندی باید مثلا برای موتور 100A راه انداز نرم موتور هم مانند سایر تجهیزات بر مبنای 100A انتخاب و سایز بشه.

مدار شش سیمه (Inside-Delta connection)

این مدار سیم بندی از نظر عملکرد هیچ تفاوتی با سیم بندی سافت استارتر قبلی (سه سیمه) نداره. ولی نسبت به اون معایبی داره و مزایایی داره. مزایای این مدار سیم بندی عبارتند از:

چون دستگاه سافت استار درون اتصال مثلث قرار می‌گیرد، به راحتی میشه راه انداز نرم رو در تابلوهای ستاره مثلث قدیمی جای داد و نیازی به تغییر کابل کشی تابلو نیست.
چون راه انداز نرم موتور در مسیر فاز قرار می گیره، فقط 58% جریان الکتروموتور (3√/1) از اون عبور می‌کنه. لذا میتونیم سافت استارتر و بقیه ادوات مربوطه رو بر مبنای 58% جریان نامی خط سایز کرد. از این جهت قیمت تمام‌شده کاهش می‌یابد.

البته در این مدار سیم بندی بر خلاف قبلی (سه سیمه) 6 رشته کابل مورد نیازه و اگر فاصله تابلو تا موتور سه فاز زیاد باشد، هزینه کابل کشی زیاد میشه. پس باید در بحث هزینه-فایده و قیمت تمام شده نهایی موارد مختلفی را مد نظر قرار داد.

همچنین باید اشاره کرد این نحوه نصب سافت استارتر برای موتور با سربندی نامی ستاره قابل استفاده نیست. همچنین برای موتورهایی که 6 سر کلاف های آن در دسترس نباشند قابل استفاده نیست. نهایتا همان طور که در سوال قبل (انواع سافت استارتر) عرض کردم راه انداز نرم ای که 2 فاز را کنترل می کند قابلیت اتصال شش سیمه ندارد.

19- سافت استارتر تک فاز چیست؟

پاسخ: بصورت خلاصه عرض کنم که برندهای معتبر معمولا سافت استارتر تک فاز تولید نمیکنند و معمولا سافت استارتر تک فاز وجود نداره (برای کوتاه شدن مطلب به دلایل وجود نداشتن سافت استارتر تک فاز نمیپردازم). بنابراین در صورت نیاز به سافت استارتر تک فاز میتونید بجای اون از اینورتر تک فاز استفاده کنید. به همین صورت برای موتور تکفاز هم سافت استارتر تولید نمیشه یا حداقل اش بنده سافت استارتر موتور تک فاز ندیدم.

و اما سخن آخر

سافت استارتر دستگاه خیلی پیچیده ای نیست ولی می بینیم که در جهت بهره برداری ازش چه نکات مختلفی رو باید مورد نظر قرار داد. بنده تو این مقاله در حدی که ذهنم یاری می کرد در کنار سوال “سافت استارتر چیست” سوالات دیگری رو هم جمع آوری کردم و سعی کردم پاسخ های مفیدی هم براشون ارائه بدم. با این حال هیچ نوشته ای خالی از ایراد نیست. شما خواننده عزیز اگه احساس کردید هنوز سوالاتی درباره سافت استارت هست که باید بیشتر بهش پرداخته بشه یا احیاناً برخی از مطالب روشن نبود، می تونید در انتهای همین صفحه سوالاتون رو مطرح بفرمایید تا در خدمتتون باشم یا اگه لازم بود درباره سافت استارتر pdf مناسبی براتون بفرستم. صمیمانه منتظر دریافت نظرات شما هستم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس