در مقاله “انواع سافت استارتر” به معرفی مدل‌های مختلف سافت استارتر های موجود اشاره کردیم. دو دسته بندی مهم در خصوص سافت استارتر ها، مربوط به مبحث بای پس و آنالوگ یا دیجیتال بودن آنها بود. همچنین اشاره شد که سافت استارتر ها می‌توانند به دو صورت اتصال دلتا یا اتصال سه فاز متصل به خط از برق شبکه تغذیه کنند. در این مقاله می‌خواهیم با در نظر گرفتن این پارامترها با نحوه نصب سافت استارتر ها و مدار آنها آشنا شویم. پس با ما همراه باشید.
کار سافت استارتر چیست؟
گفتیم که الکتروموتورهای سه فاز برای راه اندازی اولیه نیازمند جریان بالایی هستند که جریان کشی آنها می‌تواند تا 16 برابر جریان نامی الکتروموتور باشد. این مقدار از جریان به دو مؤلفه آسیب می زند. نخست؛ تجهیزات برقی موجود در شبکه و تجهیزات برقی حدفاصل شبکه و الکتروموتور. دوم؛ تجهیزات مکانیکی الکتروموتور نظیر جاروبک ها، شفت‌ها، بلبرینگ‌ها، کوپلینگ ها و گیربکس. در کنار این‌ها مواردی مانند افزایش سرسام آور قبض برق مصرفی و مصرف بالای انرژی را نیز در نظر بگیرید. اگرچه به طور کامل در رابطه با کارکرد سافت استارتر در مقاله “انواع سافت استارتر” صحبت کردیم؛ اما به‌طور خلاصه می گوییم که ما نیاز به روش یا تجهیزی داریم تا از مواردی که عنوان شد؛ جلوگیری نماید. برای دسترسی به این مورد؛ روش‌های مختلفی ابداع شده است که پر استفاده ترین و نام آشناترین آن، استفاده از مدار ستاره-مثلث می‌باشد. این مدار متشکل از کنتاکتور، بی متال و تایمر بوده که طی دو مرحله الکتروموتور را به دور نامی می‌رساند. در ادامه با استفاده از ظرفیت و راندمان بالای کاری نیمه هادی‌های صنعتی؛ دستگاهی با نام تجاری سافت استارتر یا راه انداز نرم ساخته شد. این دستگاه به طور کلی معطوف به راه اندازی انواع الکتروموتور برای مصارف مختلف اعم از عمومی، پمپ، فن، تاور و… می‌باشد. شیوه عملیات یک سافت استارتر به این شرح است که بر اساس زمان تعریف شده؛ الکتروموتور را از صفر تا دور نامی راه اندازی کرده و سپس از مدار خارج می‌شود. با اعلام فرمان توقف الکتروموتور، این تجهیز وارد مدار شده و مجدداً سرعت الکتروموتور را به صورت نرم و آهسته از دور نامی به صفر انتقال می‌دهد. سافت استارتر ها برای سیستم‌های تکفاز و سه فاز ساخته شده‌اند اما بیشترین مصرف آنها در سیستم‌های سه فاز می‌باشد.
نحوه نصب سافت استارتر چگونه است؟
همانگونه که در بخش قبل عنوان کردیم؛ برای نصب یک سافت استارتر باید حداقل به دو نکته توجه داشت :
1- سافت از نوع دیجیتال است یا آنالوگ
2- سافت دارای بای پس داخلی است یا خارجی
با توجه به این دو نکته در ابتدا روش‌هایی برای نصب و سیم بندی سافت استارتر ها بیان می‌کنیم و در نهایت یک سافت زیمنس را از نظر مدار قدرت و فرمان سیم بندی می‌کنیم.
همانطور که می دانیم سافت استارتر به دو شکل خطی یا فازی یا داخلی مثلث قابل نصب است. نکته مهم این است که می‌توان تمامی سافت استارتر ها را به صورت خطی متصل کرد؛ اما دو روش دیگر تابع شرایط داخلی سافت استارتر است و همه سافت استارتر ها قابلیت نصب به صورت فازی یا داخل مثلث را ندارند. در ضمن بدانید که روش داخل مثلث باعث از کار افتادن امکاناتی مانند ترمز جریان مستقیم می‌شود. با ذکر این نکات به معرفی مجدد روش‌های نصب می‌پردازیم:
نصب سافت استارتر به صورت اتصال خطی
ساده‌ترین و پرکاربردترین روش نصب سافت استارتر ها روش اتصال خطی است. در این روش همه تجهیزات حفاظتی، حتی کنتاکتور اصلی نیز به صورت سری در بالادست سافت استارتر قرار می‌گیرد. البته اگر سافت مجهز به به ای پس خارجی باشد؛ کنتاکتور را باید به صورت موازی قرار داد. ضمناً در نظر داشته باشید که در این روش جریان نامی تجهیزات مورد استفاده باید منطبق بر جریان نامی الکتروموتور باشد.
نصب سافت استارتر به صورت داخل مثلث
در این مدل سافت در مدار داخل مثلث قرار گرفته و به نوعی جایگزین مدار ستاره مثلث می‌شود. به این روش شش سیمه یا اتصال فازی نیز می گویند. مزیت این روش کاهش 42 درصدی جریان نامی عبوری از سافت استارتر و دیگر تجهیزات و در نتیجه کاهش هزینه مصرف برق و خرید تجهیزات است. دو نکته مهم در این روش نصب به شرح زیر است:
الف) متوجه باشید که استفاده از این روش موجب از کارافتادن برخی امکانات مانند ترمز جریان مستقیم است.
ب) دقت نمایید که برای استفاده از این روش باید الکتروموتور و سافت استارتر شما توانایی کار دائم به شکل مثلث را داشته باشد.
در روش داخل مثلث کنتاکتور می‌تواند هم بالا دست سافت استارتر و هم موازی سافت استارتر نصب شود. اگر کنتاکتور را موازی سافت نصب کنید؛ در این صورت موتور شما کمی بیشتر تحت فشار خواهد بود. اما جریان نامی کنتاکتور شما تقریباً 58 درصد جریان نامی الکتروموتور است. اگر کنتاکتور را بالا دست سافت استارتر نصب کنید؛ در این صورت جریان نامی کنتاکتور باید مطابق با جریان نامی الکتروموتور باشد.
آیا می توان با استفاده از یک سافت استارتر چند الکتروموتور را با هم راه اندازی کرد؟
گفتیم که سافت استارتر الکتروموتور را به دور نامی رسانده و از مدار خارج می‌شود. یعنی در نهایت الکتروموتور را به برق شبکه متصل می‌کند. همین مسئله باعث به وجود آمدن سؤال بالا می‌شود. در پاسخ به این سؤال می‌توان گفت که خوشبختانه این کار امکان پذیر است. برای راه اندازی چند الکتروموتور توسط یک سافت استارتر دو روش وجود دارد:
⦁ راه اندازی چند الکتروموتور به صورت همزمان یا موازی یا پارالل
⦁ راه اندازی چند الکتروموتور به صورت ترتیبی
در ادامه به معرفی این دو روش می‌پردازیم:
1) راه اندازی چند الکتروموتور به صورت همزمان یا موازی (پارالل)
پیش از هر توضیحی به شما پیشنهاد می‌دهیم که برای انجام محاسبات مورد نیاز برای انتخاب سافت استارتر مورد نظرتان؛ به محاسبات عددی اکتفا نکرده و از نرم افزارهای انتخاب سافت استارتر بر اساس روش نصب و الکتروموتورهای انتخابی کمک بگیرید. برای راه اندازی چند الکتروموتور با یک سافت استارتر به روش موازی لازم است به دو مورد دقت داشته باشید: جریان نامی و محدودیت جریان (جریان راه اندازی) الکتروموتورها. حال دو حالت وجود دارد که بررسی هر کدام می‌پردازیم:
الف) راه اندازی الکتروموتور های یکسان با یک سافت استارتر
در این روش سافت استارتر شما باید بتواند مجموع جریان نامی الکتروموتورها را تحمل کرده و همچنین بتواند بر اساس درخواست شما جریان متحمل یا جریان راه اندازی را در مدت زمان لازم برای راه اندازی الکتروموتورها تحمل نماید. برای راه اندازی به این صورت، استفاده از یک کنتاکتور و یک رله یا سیستم اضافه بار در بالادست سافت استارتر کافیست. با یک مثال سعی می‌کنیم این مطلب را برای شما روشن کنیم.
فرض کنید دو الکتروموتور دارید که جریان نامی آنها 50 آمپر و جریان راه اندازی مستقیم آنها 200 آمپر است. همچنین می‌خواهیم الکتروموتورها ظرف مدت 10 ثانیه به دور نامی برسند. در این صورت باید سافت استارتری استفاده شود که اولاً بتواند جریان نامی 100 آمپر را از خود عبور دهد و در ثانی بتواند به مدت 10 ثانیه جریانی 400 آمپری را تحمل کند.
ب) راه اندازی الکتروموتور های غیر یکسان با یک سافت استارتر
در این روش کمی تغییر در شکل مدار داریم. در این حالت نیز سافت استارتر ما باید بتواند مجموع جریان‌های نامی را از خود عبور داده و بتواند در مدت زمان مناسب جریان راه اندازی را نیز تحمل کند. اما اینجا دو نکته وجود دارد: نخست اینکه دقت نمایید که اگرچه الکتروموتورها متفاوت هستند؛ اما شما فقط می‌توانید یک زمان راه اندازی را در نظر بگیرید و قطعاً زمان راه اندازی شما بر اساس الکتروموتوری است که جریان کشی بیشتری دارد. دوم اینکه در این مدل رله اضافه بار نباید قبل از سافت استارتر در مدار قرار گیرد؛ بلکه باید بعد از سافت استارتر برای هر الکتروموتور یک رله اضافه بار منحصر به فرد قرار دهید.
2) راه اندازی چند الکتروموتور به صورت ترتیبی
برای راه اندازی ترتیبی باید بررسی کنید که آیا سافت استارتر شما می‌تواند به صورت جداگانه جریان نامی و راه اندازی هر کدام از الکتروموتورها را تحمل کند یا خیر. ممکن است اکتروموتور های شما مشابه یا غیر مشابه باشند. در حالت غیر مشابه؛ سافت استارتر باید بتواند جریان راه اندازی بزرگ‌ترین الکتروموتور را در مدت زمان مطلوب شما تأمین نماید. دقت نمایید که چون این فرآیند مرحله‌ای بوده و سافت استارتر به صورت چند باره وارد مدار و از مدار خارج می‌شود؛ طبیعتاً گرم می‌شود و این حرارت اگر بیش از اندازه باشد؛ موجب خرابی دستگاه می‌شود. با مدیریت زمان راه اندازی الکتروموتورها می‌توان از این امر جلوگیری کرد.
روش عملیات به این شرح است که سافت استارتر ابتدا الکتروموتور اول را راه اندازی کرده و آن را به دور نامی می‌رساند، در ادامه به وسیله کنتاکتور به ای پس، موتور اول از مدار سافت استارتر خارج شده و موتور دوم برای راه اندازی نرم آماده می‌شود و همینطور الی آخر.
برای این روش راه اندازی همواره یک کنتاکتور مرجع به عنوان محافظ قبل از سافت استارتر قرار می‌گیرد که جریان نامی آن معادل جریان تمام الکتروموتورها می‌باشد. همچنین به تعداد دو برابر الکتروموتورها، بعد از سافت استارتر در مدار کنتاکتور قرار می‌دهیم. یعنی برای هر الکتروموتور یک کنتاکتور برای اتصال الکتروموتور به سافت استارتر و یک کنتاکتور برای به ای پس یا راه اندازی اضطراری داریم. درنهایت پیش از اتصال سیم‌ها به الکتروموتورها، برای هرکدام یک رله اضافه بار به جهت محافظت از آنها قرار می‌دهیم. در شکل زیر راه اندازی سه الکترو موتور با یک سافت استارتر را مشاهده می‌نمایید. در این نقشه سه کنتاکتور موازی سافت استارتر همان کنتاکتور های به ای پس هستند. رله‌های محافظ نیز برای هر الکتروموتور؛ پس از کنتاکتور ها و پیش از الکتروموتورها قرار گرفته‌اند.
مدار قدرت سافت استارتر
سیم کشی مدار قدرت برای یک سافت استارتر بسیار آسان است و نیاز به توضیح خاص یا ویژه‌ای ندارد. تفاوتی نمی‌کند سافت استارتر شما از نوع آنالوگ باشد یا دیجیتال. مدار قدرت سافت استارتر های سه فاز کاملاً مشخص است. سیم سه فاز شبکه باید در ابتدا وارد تجهیز حفاظتی مانند کلید مینیاتوری یا کلید اتوماتیک کمپکت شده و در ادامه وارد یک کنتاکتور شود. پس از آن از خروجی کنتاکتور سیم کشی سه فاز به مدار قدرت ورودی سافت استارتر انجام شده و خروجی سه فاز آن یا وارد رله حفاظت و یا مستقیماً وارد الکتروموتور می‌شود. دقت نمایید که تجهیزات خود را مطابق با جریان نامی و راه اندازی الکتروموتور انتخاب نمایید.
مدارفرمان سافت استارتر
سیم کشی مدار فرمان وابسته به سافت استارتر انتخابی شماست. یکی از سافت استارتر های پر مصرف بازار، سافت استارتر های خانواده SIRIUS شرکت زیمنس مدل 3RW4037 می‌باشد. ترمینال‌ها و پتانسیومتر های این مدل در زیر توضیح داده شده است:
دقت کنید که این مدل دارای یک تغذیه جداگانه برای سافت استارتر بوده و ترمینال قدرت برق ورودی برای تغذیه سافت استارتر استفاده نمی‌شود. همچنین توجه داشته باشید که این مدل از جمله مدل‌های آنالوگی است که تنها دو ترمینال (فاز) ابتدایی و انتهایی آن از تریستور استفاده کرده‌اند و ترمینال قدرت (فاز) وسطی فاقد هرگونه تریستور بوده و شینه آن مستقیم به برق شبکه متصل است. برای مدار فرمان این سافت استارتر از یک مینیاتوری تک فاز، یک کلید گردان تکفاز یا کلید شستی یک حالته و بوبین کنتاکتوری که برای مدار قدرت استفاده کرده‌ایم؛ استفاده می‌کنیم. سیم بندی مدار فرمان را در زیر مشاهده می‌کنید:
مطابق نقشه بالا، فاز ورودی وارد مینیاتوری شده و در ادامه وارد تیغه NO کلید گردان می‌شود. خروجی آن به پایه 1 ترمینال سافت استارتر داده می‌شود. یک سیم فاز هم به ترمینال A1 برای تغذیه سافت می‌دهیم. در ادامه سیم خروجی از کلید گردان به بوبین کنتاکتور داده می‌شود. سیم نول را نیز به ترمینال‌های A2 کنتاکتور و سافت استارتر متصل می‌کنیم. حال در صورت چرخاندن کلید گردان، کنتاکتور برق دار شده و برق شبکه وارد ترمینال‌های قدرت سافت استارتر می‌شود. با توجه به برق دار بودن سافت استارتر؛ عملیات راه اندازی الکتروموتور مطابق با تنظیمات انجام شده بر روی سافت استارتر با استفاده از پتانسیومتر ها، انجام می‌شود.
جمع بندی
سافت استارتر ها انواع متفاوتی دارند و برای مصارف مختلف به انواع شیوه ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله سعی کردیم تا به طور خلاصه شما را با روش‌های مختلف نصب سافت استارتر آشنا کرده و در پایان یک نمونه ساده از نصب مدل سه فاز این تجهیز را به شما نشان دهیم. شما می‌توانید هرگونه سؤال یا ابهام را با همکاران ما در میان گذاشته و برای خرید و دریافت قیمت سافت استارتر های موجود کلیک نمایید. همچنین می‌توانید با مشترک شدن در کانال‌های مجازی ما از جدیدترین مقالات و آخرین تغییرات قیمت کالاها مطلع شوید. انرژی در دستان تو!
