عملکرد سافت استارتر

امروزه استفاده از سافت استارتر (soft starter) و موتورهای القایی در تمامی سطوح صنعتی کاربردهای فراوانی دارند اعم از صنایع فولاد، آب و فاضلاب، خودروسازی و … . دلیل این امر هزینه ساخت، تعمیر و نگهداری این نوع از موتورهاست. در ضمن در این موتورها امکان کنترل سرعت نیز وجود دارد و عمر آنها طولانی است. اما در کنار مزایای بیان شده برای این موتورها، دو اشکال اساسی در مورد این نوع از موتورها وجود دارد:

• بازدهی پایین (به دلیل پایین بودن ضریب قدرت آن)
• جریان راه ­اندازی بالا تا حدود 7 برابر جریان نامی

پیش از بررسی روش ­های حل این دو مشکل، دلایل بروز آنها مورد بررسی قرار می­ گیرد. برای درک بهتر افزایش جریان در لحظه راه اندازی موتور القایی به مدار معادل موتور القائی که در شکل زیر آماده است توجه بفرمایید بررسی روش ­های حل این دو مشکل، دلایل بروز آنها مورد بررسی قرار می­گیرد. برای درک بهتر افزایش جریان در لحظه راه اندازی موتور القایی به مدار معادل موتور القائی که در شکل زیر آماده است توجه بفرمایید.

در دیاگرام بالا، مقدار s از رابطه زیر قابل استخراج است. در این رابطه ns سرعت سنکرون و nr سرعت رتور است.

با توجه به مدار معادل و رابطه بالا، در لحظه راه ­اندازی موتور، ضریب لغزش برابر با 1 است به این دلیل که سرعت رتور صفر است. بنابراین میزان امپدانس رتور که متشکل از مقاومت سیم ­پیچ یا قفس سنجاب است بسیار ناچیز است. این حالت را می ­توان مانند ترانسفورماتوری که سمت ثانویه آن اتصال کوتاه شده است در نظر گرفت. با توجه به این توضیحات در لحظه اتصال موتور به شبکه امپدانس معادل دیده شده از سمت شبکه بسیار ناچیز بود و در حد امپدانس سیم­ پیچ ها است. این موضوع باعث می­شود جریان راه ­اندازی تا 7 برابر جریان نامی بالا رود. با افزایش سرعت و دور موتور میزان جریان کاهش یافته و به میزان جریان نامی می­رسد.

بنابراین برای حل این مشکل دو راه کار اصلی وجودد دارد. اول، افزایش مقاومت سیم ­پیچ­ها در زمان راه ­اندازی و دوم، کاهش ولتاژ اعمال به موتور. برای حل این موضوع راهکارهایی پیشنهاد شده است که در این مقاله این روش­ها مورد بررسی قرار می­گیرند.

سافت استارتر

• اضافه کردن مقاومت در مسیر سیم­ پیچ رتور یا استاتور:

این روش باعث افزایش مقاومت مسیر جریان و در نتیجه کاهش جریان راه ­اندازی می­شود. تصویر زیر نحوه اتصال این دو مقاومت در مدار را نشان می­دهد. توجه به این نکته ضروری است که مقاومت گذاری در رتور و استاتور به صورت همزمان برای راه ­اندازی انجام نمی­شود و تنها از یکی از این مقاومت­ها برای راه ­اندازی استفاده می­شود.

• اضافه کردن سلف (راکتور) در مسیر استاتور:

این روش باعث افزایش امپدانس مسیر جریان و در نتیجه کاهش جریان راه ­اندازی می­شود. نحوه اتصال مانند اتصال مقاومت در مسیر استاتور است.

• راه ­اندازی ستاره-مثلث:

در این روش در ابتدا سیم ­پیچ ­های استاتور به صورت ستاره بسته می­ شود تا ولتاژ کمتری به ترمینال­های آن اعمال شود و بعد از راه­ اندازی اتصال سیم ­پیچ ­ها مثلث می­ شود تا توان کامل از موتور دریافت گردد.

از بهترین روش­ های راه ­اندازی موتور استفاده از سافت استارتر و عملکرد سافت استارتر (soft starter) در راه اندازی موتورها می باشد. عملکرد سافت استارتر در این روش با استفاده از مدارات الکترونیک قدرت ولتاژ اعمال به ترمینال ماشین کاهش یافته و جریان موتور در لحظه راه­ اندازی کنترل می ­شود.

• استفاده از سافت استارتر:

به جرات می­ توان گفت یکی از بهترین روش­ های راه ­اندازی موتور استفاده از سافت استارتر و عملکرد سافت استارتر در راه اندازی موتور است. عملکرد سافت استارتر در این روش با استفاده از مدارات الکترونیک قدرت ولتاژ اعمال به ترمینال ماشین کاهش یافته و جریان موتور در لحظه راه­ اندازی کنترل می ­شود. در مورد استفاده سافت استارتر و عملکرد آن در مقالات بعد بیشتر صحبت خواهد شد.