روش سنتی راه‌اندازی الکتروموتور «در عرض خط» باعث می‌شود که هنگام روشن شدن موتور، بلافاصله جریان، گشتاور و ولتاژ کامل اعمال شود و به همین ترتیب، بلافاصله پس از متوقف شدن موتور حذف شوند. گرچه این ساده‌ترین روش راه‌اندازی است، اما جریان هجومی (Inrush Current) بالا (اغلب 6 تا 7 برابر جریان نامی موتور) و پیک گشتاور راه‌اندازی می‌تواند به الکتروموتور، تجهیزات درایو و محصول آسیب برساند. همچنین راه‌اندازی در خط (across the line) باعث ایجاد پیک (اوج) تقاضای مصرف اوج تقاضای برق می‌شود که می‌تواند هزینه‌های بالای بخش یوتیلیتی را برای شرکت ایجاد نماید. در این مطلب به سافت استارتر و کارایی آن در راه اندازی الکتروموتور سه فاز خواهیم پرداخت.
راه انداز نرم چه کاری انجام می دهد؟
یک راه‌انداز نرم (soft starter) با افزایش تدریجی ولتاژ در پایانه‌های موتور در حین راه‌اندازی، می‌تواند این مشکلات را برطرف کرده و رمپ-آپ کنترل‌شده‌ای را تا سرعت کامل ارائه دهد. این امر جریان هجومی را کاهش داده و گشتاور راه‌انداز را کنترل می‌کند و ضربه‌های مکانیکی به سیستم و محصول را کاهش می‌دهد.
راه‌اندازهای نرم به‌عنوان راه‌اندازهای نرم ولتاژ کاهش‌یافته (RVSS) نیز شناخته می‌شوند.
یک راه‌انداز نرم به سه جفت SCR (یکسو کننده‌های کنترل‌شده‌ی سیلیکونی) – یک جفت برای هر فاز قدرت- که به‌تدریج برای بخشی از هر فاز ولتاژ اعمال می‌شود، متکی است و ولتاژ ارائه شده به موتور را محدود می‌کند. جریان به نوبه خود متناسب با کاهش ولتاژ، کاهش می‌یابد. درحالی‌که گشتاور متناسب با مربع ولتاژ است، بنابراین حتی کاهش اندک ولتاژ منجر به کاهش زیادی در گشتاور می‌شود. به‌طور مثال یک کاهش 50 درصدی ولتاژ باعث کاهش 50 درصدی در جریان و کاهش 75 درصدی در گشتاور می‌شود.
در فرمول بالا:
T2 = گشتاور در جریان/ولتاژ کاهش‌یافته
T1 = گشتاور در جریان روتور قفل‌شده
I2 = جریان کاهش‌یافته
I1 = جریان روتور قفل‌شده
V2 = ولتاژ کاهش‌یافته
V1 = ولتاژ کامل
هنگامی که سرعت موتور بالا می‌رود، راه‌انداز نرم، کنارگذر (bypass) می‌شود و موتور در عرض خط متصل می‌گردد و توان کامل را به پایانه‌های موتور می‌دهد. راه‌اندازهای نرم تقریباً هیچ هارمونیکی را وارد سیستم نمی‌کنند و معمولاً دارای بازدهی 99 درصد یا بیشتر هستند.
استفاده از اینورتر به عنوان راه انداز نرم
توجه به این نکته ضروری است که یک VFD (درایو فرکانس متغیر یا اینورتر درایو) می‌تواند کارکردهای راه‌اندازی و توقف کنترل‌شده مشابهی را که یک راه‌انداز نرم ارائه می‌دهد، البته به شیوه‌ای متفاوت یعنی با تغییر فرکانس ولتاژ تأمین شده در الکتروموتور به‌جای کنترل مقدار ولتاژ، فراهم کند.اینورترها مزایای دیگری نسبت به راه‌اندازهای نرم دارند که مهم‌ترین آن‌ها توانایی کنترل سرعت الکتروموتور در ناحیه کار است. VFD ها همچنین می‌توانند گشتاور نگهدارنده (گشتاور کامل در سرعت صفر) را فراهم کنند که در کاربردهایی مانند آسانسور و جرثقیل بسیار حائز اهمیت است.
بیشتر بخوانید:
برای کاربردهایی مانند نوار نقاله‌ها و تهویه‌هایی که نیاز به کنترل سرعت و گشتاور یا محدودیت جریان در هنگام راه‌اندازی و توقف دارند – اما با سرعت ثابتی کار می‌کنند – راه‌اندازهای نرم یک راهکار ساده و اقتصادی را در یک فضای نصب کوچک ارائه می‌دهند.
منبع: motioncontroltips
