Soft Starter - Načelo i rad

Soft Starter - Načelo i rad

Soft starter je bilo koji uređaj koji upravlja ubrzanjem električnog motora pomoću upravljanja primijenjenog napona.



Sad ćemo se kratko podsjetiti na potrebu za pokretačem bilo kojeg motora.


Indukcijski motor može se sam pokrenuti zahvaljujući interakciji između fluksa rotirajućeg magnetskog polja i toka namotaja rotora, uzrokujući veliku struju rotora kako se povećava moment. Kao rezultat, stator vuče veliku struju i dok se motor postigne punom brzinom, povuče se velika količina struje (veća od nazivne), što može prouzročiti zagrijavanje motora, na kraju oštetivši ga. Da bi se to spriječilo, potrebni su pokretači motora.





Pokretanje motora može biti na 3 načina

  • Primjena napona punog opterećenja u intervalima: Izravno mrežno pokretanje
  • Postepeno primjenjivanje smanjenog napona: Star Delta Starter i Soft starter
  • Primjena pokretanja dijelova namota: Autotransformatorski starter
Definiranje laganog pokretanja

Preusmjerimo sada svoju posebnu pozornost na lagano pokretanje.



U tehničkom smislu, soft starter je svaki uređaj koji smanjuje moment koji se primjenjuje na elektromotor. Općenito se sastoji od SSD uređaja poput tiristora za kontrolu primjene napona napajanja na motor. Starter djeluje na činjenici da je okretni moment proporcionalan kvadratu startne struje, što je pak proporcionalno primijenjenom naponu. Tako se moment i struja mogu prilagoditi smanjenjem napona u trenutku pokretanja motora.


Mogu biti dvije vrste upravljanja pomoću soft startera:

Otvorite kontrolu : Početni napon primjenjuje se s vremenom, bez obzira na povučenu struju ili brzinu motora. Za svaku fazu, dva SCR-a spojena su natrag i SCR-ovi se provode u početku s odgodom od 180 stupnjeva tijekom odgovarajućih poluvalnih ciklusa (za koje svaki SCR provodi). Ovo se kašnjenje postupno smanjuje dok se primijenjeni napon ne poveća do punog napona napajanja. Ovo je također poznato kao sustav vremenskog napona. Ova metoda nije relevantna jer ne kontrolira ubrzanje motora.

Kontrola zatvorene petlje : Bilo koja od karakteristika izlaza motora poput povučene struje ili brzine se nadgleda i početni napon se u skladu s tim modificira kako bi se dobio potreban odziv. Struja u svakoj fazi se nadgleda i ako premaši određenu zadanu vrijednost, zaustavlja se vremenska rampa napona.

Stoga je osnovni princip soft startera upravljanjem kutom provođenja SCR-a primjena opskrbnog napona može se kontrolirati.

2 Komponente osnovnog soft startera
  • Prekidači napajanja poput SCR-a koje treba fazno kontrolirati tako da se primjenjuju za svaki dio ciklusa. Za trofazni motor, dva SCR-a su spojena straga za svaku fazu. Sklopni uređaji moraju biti nominirani najmanje tri puta više od mrežnog napona.
  • Logika upravljanja pomoću PID kontrolera ili mikrokontrolera ili bilo koje druge logike za kontrolu primjene napona vrata na SCR, tj. za kontrolu kuta paljenja SCR-a kako bi SCR provodio na traženom dijelu ciklusa napajanja.
Primjer rada elektroničkog sustava mekog pokretanja za trofazni asinkroni motor

Sustav se sastoji od sljedećih komponenata.

  • Dva SCR-a za leđa za svaku fazu, tj. Ukupno 6 SCR-a.
  • Upravljački logički sklop u obliku dva usporednika - LM324 i LM339 za proizvodnju razine i napona rampe te optički izolator za kontrolu primjene napona vrata na svaki SCR u svakoj fazi.

Strujni krug za osiguravanje potrebnog istosmjernog napona napajanja.

Blok dijagram koji prikazuje elektronički sustav mekog pokretanja za trofazni indukcijski motor

Blok dijagram koji prikazuje elektronički sustav mekog pokretanja za trofazni indukcijski motor

Napon razine generira se pomoću komparatora LM324 čiji se invertirajući terminal napaja fiksnim izvorom napona, a neinvertirajući terminal napaja se preko kondenzatora spojenog na kolektor NPN tranzistora. Punjenje i pražnjenje kondenzatora uzrokuje da se izlaz komparatora mijenja u skladu s tim i da se razina napona mijenja s visokog na niži. Ovaj napon izlazne razine primjenjuje se na neinvertirajuću stezaljku drugog komparatora LM339 čiji se invertirajući terminal napaja rampnim naponom. Ovaj napon rampe proizvodi se pomoću druge komparatora LM339 koji uspoređuje pulsirajući istosmjerni napon primijenjen na njegovom invertirajućem priključku s čistim istosmjernim naponom na njegovom neinvertirajućem priključku i generira referentni signal nultog napona koji se pretvara u signal rampe punjenjem i pražnjenjem elektrolitski kondenzator.

3rdkomparator LM339 daje signal velike širine impulsa za svaki napon visoke razine, koji se postupno smanjuje kako se napon razine smanjuje. Ovaj signal se invertira i primjenjuje na optoizolator, koji daje impulse vrata SCR-ovima. Kako razina napona opada, širina impulsa Optoisolatora raste, a što je širina impulsa manja, kašnjenje je postupno i SCR se aktivira bez ikakvog odgađanja. Tako se kontrolom trajanja između impulsa ili kašnjenjem između primjene impulsa kontrolira kut paljenja SCR i kontrolira se primjena opskrbne struje, kontrolirajući na taj način izlazni moment motora.

Čitav postupak je upravljački sustav otvorene petlje u kojem se vrijeme primjene impulsa koji okidaju vrata na svaki SCR kontrolira na temelju toga kako se rampni napon smanjuje od nivoa napona.

Prednosti soft starta

Sad kad smo saznali kako an elektronički sustav mekog pokretanja djela, prisjetimo se nekoliko razloga zašto se daje prednost nad ostalim metodama.

    • Poboljšana učinkovitost : Učinkovitost soft startera koji koristi polprevodničke prekidače više je zahvaljujući niskom naponu.
    • Kontrolirano pokretanje : Polaznom strujom se može glatko upravljati jednostavnim mijenjanjem početnog napona, što osigurava lagano pokretanje motora bez ikakvih trzaja.
  • Kontrolirano ubrzanje : Ubrzanje motora kontrolira se glatko.
  • Niska cijena i veličina : To je osigurano korištenjem SSD sklopki.