شروع نرم موتور الکتریکی
روشهای کاملاً متفاوتی برای شروع موتور الکتریکی وجود دارد مانند “مستقیم روی خط(DOL)” ، “ستاره-دلتا”، “ترانسفورماتور خودکار”، “مقاومت اولیه” یا استفاده از دستگاههای الکترونیکی حالت جامد مانند “درایو الکتریکی” یا “شروع نرم”.
هر روش کاربرد ها و مزایای خاص خود را دارد. در این مقاله قصد داریم به زبان ساده، درمورد روش “شروع نرم” مطالعه کنیم و بقیه روش ها را در مقاله های بعدی مورد بررسی قرار خواهیم داد.
الفبای شروع به کار نرم
از آنجا که موتورهای الکتریکی اغلب در هنگام شتاب گیری تا سرعت اسمی به مقدار زیادی الکتریسیته نیاز دارند، می توان برای محدود کردن افزایش ناگهانی جریان، موسوم به “هجوم جریان ورودی”، و گشتاور موتورهای الکتریکی از روش شروع نرم استفاده کرد که در نتیجه مرحله شروع به کار تدریجی، ایمن تر و نرمتر خواهد بود.
یک شروع نرم، موتور الکتریکی شما را از آسیب های احتمالی محافظت می کند همچنین باعث افزایش طول عمر اینورتر موتور الکتریکی و کل سیستم، با کاهش گرمایش ناشی از شروع / توقف مکرر ، کاهش فشارهای مکانیکی روی موتور و شافت و تنشهای الکترودینامیکی روی کابلهای برق می شود.
جریان زیاد ورودی، فشار زیادی بر روی سیستم تأمین برق وارد می کند و این منجر به هزینه اضافی می شود.
شروع به کار نرم معمولاً در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد که اینرسی بار بالا و جریان ورودی اولیه زیادی نیاز دارد.
جریان زیاد ورودی، فشار زیادی بر روی سیستم تأمین برق وارد می کند و این منجر به هزینه اضافی می شود.
نمونه هایی از کاربرد شروع به کار نرم
1 سیستم جمع آوری غبار
یکی از این کاربردها Air Scrubber یا سیستم جمع آوری گرد و غبار است. در داخل این دستگاه ها پروانههای بزرگی تعبیه شده است.
در این مورد مدتی زمان لازم است تا پروانه به حرکت درآید اما به محض اینکه پروانه به سرعت مناسب برسد بار جریان و گشتاور در موتور کاهش می یابد.
در این سیستم هر پروانه هوا را به سمت فیلترهای جمع کنندهی ذرات گرد و غبار می کشد. سپس هوای تمیز به کارخانه منتقل می شود.
2 سیستم آبرسانی
یکی دیگر از کاربردهای عالی این دستگاه الکترونیکی حالت جامد، سیستم آبرسانی است. درصورتی که در یک فرایند از پمپ استفاده شود، باید به آرامی سرعت بگیرد. درغیر اینصورت، باعث افزایش ناگهانی فشار در سیستم آبرسانی خواهد شد که می تواند منجر به شرایط خطرناک شود.
3 سیستم جابجایی اشیای سنگین (نوار نقاله)
توان سیستم نوار نقاله که بارهای سنگین را جابجا می کند نیز می تواند با استفاده از یک شروع به کار نرم به حداکثر برسد.
یک شروع به کار نرم در پنل کنترل قرار می گیرد و در قسمت بالا با سه فاز تغذیه می شود. سپس در قسمت پایین، سه فاز برق را به موتور منتقل می کند.
روش های کنترل در سیستم شروع به کار نرم
شروع به کار نرم را می توان با سیم کشی مستقیم و کلید های شروع / توقف کنترل کرد ، یا می توان آن را از طریق شبکه محلی کابلی کنترل کرد که هر یک كنترل مزایا و مضرات خود را دارد.
سیگنال های شروع / توقف مستقیم به PLC نیاز ندارند و ارزان تر هستند. اگر از کنترل شبکه محلی کابلی استفاده شود، یک PLC لازم است. این امر به شما را قادر به گرفتن بازخورد (از موتور) می کند، که قابلیت کنترل تنظیم شونده و نظارت را به شما می دهد.
یک شروع به کار نرم از نمای درونی
اکنون که در مورد برخی از کاربردها و چگونگی اتصال شروع به کار نرم به یک سیستم صحبت کرده ایم، بگذارید یک سیستم شروع به کار جدید را از داخل بررسی کنیم.
قطعه اصلی شروع به کار نرم یک Triac است که به منظور محدود کردن ولتاژ اعمال شده به موتور طراحی شده است.
Triac از دو تریستور یا SCR که بصورت پشت به پشت قرار گرفته اند تشکیل شده است. هنگامی که یک پالس داخلی به این گیت اعمال می شود، جریان را عبور می دهد که باعث می شود جریان به موتور ما ارسال شود.
پالس ها بر اساس زمان پلکانی ارسال می شوند بنابراین جریان به آرامی روی موتور اعمال می شود. این به موتور ما اجازه می دهد تا به آرامی شروع به کار کند. در نتیجه هجوم جریان ورودی و گشتاور را کاهش می یابد.
مقایسهی سیستم شروع به کار نرم و شروع مستقیم روی خط (DOL)
1 مقایسه منحنی ها
DOL مخفف Direct On Line است. DOL ساده ترین راه حلی است که می توانید برای شروع به کار یک موتور ساده تصور کنید.
یک شروع DOL معمولاً از یک فیوز، کنتاکتور و یک رله به منظور حفاظت در برابر بار اضافه تشکیل شده است. خیلی ابتدایی، درست است؟
هنگامی که موتور به سرعت کامل می رسد، سیستم شروع به کار نرم و DOL به صورت مشابه کار می کنند. تفاوت در نحوه عملکرد آنها در زمان رسیدن به سرعت کامل است.
با مقایسه نمودار ولتاژ بین Soft Starter و DOL ، می توانیم ببینیم که یک هجوم ولتاژ مستقیم در منحنی ولتاژDOL وجود دارد؛ درصورتی که سیستم شروع به کار نرم زمان بیشتری را برای رسیدن به ولتاژ کامل می گیرد.
جریان با استفاده از یک سیستم شروع به کار نرم کنترل شده تر است. با شروع DOL ، نقاط اوج بزرگتری در منحنی جریان در لحضه شروع به کار موتور دیده می شود.
با استفاده از یک شروع نرم، زمان رسیدن موتور به سرعت آهسته تر و کنترل شده تر می شود. در حالی که یک DOL موتور را تقریبا آنی به سرعت خود می رساند.
این می تواند اثرات نامطلوب داشته باشد که در ادامه از آن صحبت خواهیم کرد.
هنگام استفاده از DOL گشتاور اعمال شده در موتور هنگام افزایش سرعت بیشتر است. در مقابل، با استفاده از یک شروع نرم گشتاور تدریجا افزایش می یابد.
2 مقایسه روش شروع نرم و DOL در کاربرد های صنعتی
اکنون که می دانیم شروع نرم چیست و چگونه کار می کند، بیایید به کاربرد های صنعتی مان برگردیم و آنچه را که در مورد اینکه چرا یک شروع نرم می تواند از اثرات مکانیکی و برقی نامطلوب جلوگیری کند میدانیم، به کار گیریم.
هنگامی که در کاربرد از DOL استفاده می شود، در هنگام شروع، تأثیری ناگهانی بر روی بار الکتریکی گذاشته می شود و شتابگیری سریع باعث فرسودگی زیادی می شود.
پروانه تصفیه کننده هوای ما با استفاده از کمربند و قرقره توسط موتور هدایت می شود. استفاده از DOL می تواند باعث لغزش و سایش کمربند شود.
در مثال منبع آب، استفاده از DOL باعث افزایش فشار در خطوط آب خواهد شد.
این می تواند باعث سایش بیش از حد شود که ممکن است منجر به شکستن خط لوله شود.
آخرین کاربرد ما سیستم نوار نقاله است که DOL باعث ایجاد فشار در اجزایی می شود که نقاله ها را به همراه اتصالات و یاتاقان ها هدایت می کنند.
این اثرات مکانیکی نامطلوب می تواند باعث شود که سیستم دائما نیاز به نگهداری و تعمیر داشته باشد یا خارج از برنامه نیاز به خاموش شدن داشته باشد و عمر اجزای آن کوتاه تر شود.
همچنین اثراتی الکتریکی وجود دارد که می خواهیم با استفاده از یک شروع نرم از آنها جلوگیری کنیم. جریان زیاد و سنگین که DOL می تواند ایجاد کند، می تواند اتصالات و موتورها را بسوزاند.
در نتیجه، هنگامی که در کاربرد صنعتی اینرسی بار بالا است و به جریان ورودی زیادی نیاز است، یک شروع نرم گزینه مناسبی برای کنترل سیستم است.
همچنین در مورد سیم کشی و کنترل شروع نرم و همچنین اجزای داخلی آن و اینکه چگونه Triac ولتاژ ورودی به موتور را بر اساس زمان پلکانی کنترل می کند، صحبت کردیم.
ما اثرات نامطلوب مکانیکی و برقی را مشاهده کردیم و به این نتیجه رسیدیم که می توان با استفاده از یک شروع نرم از آن جلوگیری کرد.
مقاله پیشنهادی: تنظیم درایو آسانسور
من برای بحث درسی باید درباره نقشه مدار فرمان اینورتر به استادم مطلب تحویل بدم. ممکنه اگه چیزی میدونید در اختیارم بزارید.
سلام دوست عزیز
متاسفانه ما مقاله ای در این باره نداریم