معرفی سافت استارتر زیمنس در توسعه سیماتک ایرانیان

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : دوشنبه, 12 آبان 1399 15:56

تفاوت سافت استارتر زیمنس با اینوتر (درایو) :

سافت استارتر زیمنس تجهیزاتی هستند که برای زمان راه اندازی و توقف و تشخیص خطاهای همچون اضافه بار و اتصال کوتاه و … موتور استفاده می شوند که بسته به مدل سافت استارتر  زیمنس حفاظت ها می تواند کم تر یا بیشتر باشد.اینورتر یا درایو محدود به زمان راه اندازی نمی باشد و در هر لحظه می توان به وسیله سیگنال های کنترلی که معمولا 4 تا 20  میلی آمپر می باشد سرعت الکترو موتور را کنترل نمود.از کاربرد های درایو میتوان به راه انداز نرم موتور، چپگرد، راستگرد موتور، تغییر دور موتور اشاره کرد.

برنامه شبیه سازی سافت استارترها (STS) ابزار مناسبی است که کاربردی ساده ، آسان وسریع را فراهم می آورد.

با وارد کردن اطلاعات موتور و بار ، برنامه ، درخواست مورد نظر را شبیه سازی کرده و سافت استارتر زیمنس مناسب را می توان انتخاب کرد.

مزایای این برنامه عبارتند از:

- استفاده آسان و سریع از برنامه

- استفاده از بانک اطلاعاتی دقیق و به روز موتورهای زیمنس از جمله موتورهای IE3/IE4

- شبیه سازی استارت های سنگین تا کلاس 30

- قابلیت به روز رسانی (به عنوان مثال انواع بارها ، موتورها)

- شبیه سازی سریع با حداقل داده های ورودی

- مشاهده جدول سافت استارتر های زیمنس برای انواع کاربردها

نمای کلی برنامه

سافت استارتر زیمنس 3RW برای حالت کار عادی طراحی شده اند و برای حالت های استارت سنگین  و یا استارت در حالتی که فرکانس بالا  است ، باید از سافت استارترهای  بزگتر استفاده شود. سافت استارت رزیمنس 3RW 52  در شبکه هایی تا ولتاژ  600 VAC و سافت استارتر های 3RW 55  در شبکه هایی تا ولتاژ 690 V AC مورد استفاده قرار می گیرند.

اگر زمان زیادی برای استارت مورد نیاز بود ، پیشنهاد می شود که از یک سنسور PTC و یا سوییچ دمایی در موتور مورد استفاده قرار  گیرد و همچنین این راه حل برای "کنترل گشتاور" و "متوقف کردن پمپ" استفاده می شود زیرا در این حالت ها یک جریان اضافی به مدار اضافه می شود.

در هنگام استفاده از سافت استارتر نباید از هیچ عنصر خازنی بین موتور و سافت استارتر استفاده شود علاوه بر این از سیستم های ایستا برای جبران توان راکتیو و سیستم های دینامیکی برای اصلاح ظریب توان (PFC) در حالت استارت و استاپ سافت استارتر نباید استفاده کرد . رعایت کردن این نکات برای جلوگیری از ایجاد خطا در تجهیزات و سافت استارتر بسیار حائز اهمیت است.

مزایای سافت استارتر زیمنس

- جریان هجومی زیاد و گشتاور مکانیکی زیاد را در زمان راه اندازی حذف می کند.

- باعث کاهش اندازه کابلها و کلیدهای اتصال به شبکه تغذیه می گردد. (از طریق کاهش جریان راه اندازی)

- فرورفتگی ولتاژ ( voltage dip) خط را محدود می کند.

- شتاب گیری و شتاب دهی نرم و بدون پله را می دهد.

- راه اندازی ضربه ای برای بارهای سنگین و کاربردهایی که تحت بار راه اندازی می شوند.

- مشخصات محدود کنندگی جریان

- کنتاکتور کنار گذر ( By-pass )صرفه جویی انرژی را افزایش می دهد.

- از پیکهای جریان و گشتاور جلوگیری می کند و بدین ترتیب تنش الکتریکی کمتری بر روی شبکه تامین توان و تنش مکانیکی کمتری بر کل اجزای دوار وارد می شود.

- استرس و تنش را بر روی کوپلینگها و دیگر تجهیزات انتقال (جعبه دنده ها، شفتها، تسمه ها و غیره) کاهش می دهد. به واسطه کاهش دادن ضربات مکانیکی طول عمر موتور و دیگر اجزا  و قطعات را افزایش می دهد.

- در تابلوی کلیدها و ادوات به فضای کمتری نیاز دارد (خیلی باریکتر از بقیه تجهیزات راه اندازی الکترومکانیکی است)

- مشخصات راه اندازی و توقف منحصر به فرد

- کارکرد، برنامه ریزی و نگهداری آسان

سافت استارتر زیمنس

معایب سافت استارتر زیمنس

- هارمونیک تولید می کنند (کمتر از اینورتر)

- سرعت کارکرد موتور ثابت است (بر خلاف VFD ، فرکانس ثابت است)

- امکان تنظیم سرعت وجود ندارد (فقط برای راه اندازی، توقف و حفاظت استفاده می شود)

- زمان شتاب گیری و شتاب دهی به میزان بسیار زیادی به بار بستگی دارد.

همانطور که میدانید موتور های القایی هنگام راه اندازی 3 تا 5 برابر جریان نامی خود جریان از شبکه میکشند که دلیل جریان راه اندازی بالای موتور ها این است که طبق قانون القای فاراده برای القای ولتاژ باید تغییرات نسبی میدان وجود داشته باشد در لحظه راه اندازی چون رتور هنوز ساکن است و به راه نیوفتاده است تغییرات میدان ندارد و ولتاژی هم در استاتور القا نمی کند در نتیجه ولتاژ استاتور که حاصل تفریق ولتاژ تغذیه و ولتاژ القایی رتور است مقدار بزرگی می شود و همین باعث بالارفتن جریان استاتور می شود.

به همین دلیل بالا بودن جریان راه اندازی روش های راه اندازی مورد توجه قرار میگیرند تا بتوانند این جریان را محدود کنند .البته ناگفته نماند که موتور های کوچک چون جریان راه اندازی خیلی بالایی ندارند می توانند به صورت مستقیم راه اندازی شوند که به اصطلاح روش راه اندازی مستقیم DOL یا Direct Online هم به آن ها می گویند.

یکی از مهم‌ترین پارامترهایی که باید در سافت استارتر زیمنس تنظیم نمود، زمان شروع برای رسیدن دور موتور از صفر به مقدار نامی ( استارت نرم) و بالعکس از دور نامی به صفر (استاپ نرم) می‌باشد. این تنظیم به‌راحتی و تنها با استفاده از پتانسیومتر موجود بر روی سافت استارتر زیمنس انجام می‌گیرد. در مدل‌هایی که دارای حفاظت اضافه‌بار موتور به‌صورت داخلی می‌باشند، امکان تنظیم جریان نیز وجود دارد.

سافت استارت‌های پیشرفته‌تر و با قابلیت و کاربرد بیشتر وجود دارد که در این مدل‌ها از صفحه‌کلید (KeyPad) و نمایشگر روی سافت استارتر برای اعمال تنظیمات استفاده می‌گردد. همچنین از همین طریق نیز می‌توان سافت استارتر زیمنس را عیب‌یابی یا راه‌اندازی نمود.

سافت استارتر زیمنس

Start ramp: مدت‌زمانی است که سافت استارتر موتور را از یک ولتاژ ابتدایی (Initial Voltage) تا یک ولتاژ نهایی راه‌اندازی می‌کند. در واقع سافت استارتر با افزایش تدریجی ولتاژ موتور، موتور را به‌صورت نرم راه‌اندازی کرده و جریان راه‌اندازی آن را کنترل می‌کند. این زمان تنظیم‌شده نباید زیاد باشد زیرا موتور گرم شده و حتی کلیدها و رله‌های سر راه موتور trip خواهند کرد.مسلماً هرچه بار موتور کمتر باشد می‌توانیم این زمان را کمتر کنیم و بالعکس.

Stop ramp: مدت‌زمانی است که موتور از ولتاژ حداکثری به ولتاژ پایینی که برایش تعیین‌شده  (Step down voltage) می‌رسد تا موتور به‌صورت نرم استاپ(متوقف) شود. این زمان هم نباید خیلی کم باشد زیرا قرار است موتور آرام متوقف شود. مثلاً فرض کنیم این سافت استارتر زیمنس برای موتور نقاله‌ای استفاده‌شده که روی آن بطری شیشه‌ای قرار دارد هر چه نرم استاپ شود، طبیعتاً بهتر است.

Initial voltage : این پارامتر همان ولتاژ اولیه‌ای است که موتور با آن استارت می‌شود. ذکر این نکته لازم است که در یک موتور سه فاز اگر در راه‌اندازی ولتاژ را کم کنیم گشتاور راه‌اندازی هم کم می‌شود. مثلاً اگر ولتاژ راه‌اندازی ۱۰ درصد از ولتاژ سه فاز ۳۸۰ ولتی باشد(یعنی ۳۸ ولت) آنگاه طبق رابطه بین گشتاور راه‌اندازی و ولتاژ، گشتاور راه‌اندازی، ۱/۰ به توان دو (که می‌شود یک‌صدم )یعنی درصد گشتاور راه‌اندازی یک درصد گشتاور نامی خواهد شد و این یعنی موتور اصلاً راه نخواهد افتاد.

Current limit: این پارامتر تنظیم محدودیت جریان در زمان راه‌اندازی است. اگر در زمان راه‌اندازی، موتور دارای بار سنگینی باشد و جریانی بیش از Current Limit بخواهد، سافت استارتر زیمنس دیگر افزایش تدریجی ولتاژ نخواهد داشت و تا جریان راه‌اندازی افت کرده و دوباره سافت استارتر شروع به افزایش جریان راه‌اندازی خواهد کرد.

Step down voltage: ولتاژ پایینی است که موتور پس از استاپ کردن از ولتاژ بالا به سمت این ولتاژ پایین می‌آید. این ولتاژ همه‌جا نیاز به تنظیم ندارد و بهترین جایی که کارایی دارد مربوط به پمپ‌های آب است.