سافت استارتر (soft starter) یک دستگاه الکترونیکی است که برای کنترل شروع نرم و روان موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. این وسیله به طور خاص برای کاهش جریان ولتاژ در زمان روشن شدن موتورها طراحی شده و باعث می‌شود که تاثیر سوء روشن شدن سریع (به عنوان مثال، تغییرات ناگهانی جریان ولتاژ) بر موتورها کاهش یابد. (خرید و قیمت سافت استارتر زیمنس)
سافت استارترها از قطعات الکترونیکی مختلفی تشکیل شده‌اند، اما قسمت اصلی آن‌ها یک تریستور کنترل شونده است که جریان ولتاژ را به موتور اعمال می‌کند. وقتی برق به سافت استارتر متصل می‌شود، جریان ولتاژ تدریجاً افزایش می‌یابد و به موتور منتقل می‌شود. این فرایند به موتور امکان می‌دهد تا به آرامی و با کاهش خطراتی نظیر استرس و لرزش شروع به کار کند.
قطعات مهم سافت استارتر
قطعات قدرت: این قطعات شامل قطعات الکترونیکی برقی مانند ترانزیستورها، دیودها و مقاومت‌ها هستند که در مدار power stage استفاده می‌شوند.
قطعات کنترل: این قطعات شامل پروسسورها، میکروکنترلرها و دیگر قطعات مربوط به کنترل عملکرد سافت استارتر می‌شوند.
قطعات حفاظت: این قطعات شامل رله‌های حفاظت مختلف هستند (رله چیست) که برای حفاظت از موتور در مواقع خطرناک مانند جریان بالا، ولتاژ پایین و دمای بالا استفاده می‌شوند.
قطعات اتصال: این قطعات شامل کانکتورها، سوکت‌ها و سیم‌ها هستند که برای اتصال قطعات مختلف به همدیگر استفاده می‌شوند.
قطعات نمایش و رابط کاربری: این قطعات شامل نمایشگرها، دکمه‌ها و دیگر ابزارها هستند که برای نمایش و تنظیم پارامترهای سافت استارتر استفاده می‌شوند.
مهمترین قطعاتی که برای یک سافت استارتر لازم است، معمولاً به علت طراحی خاص و توان مورد نیاز می‌تواند متفاوت باشد. برای تهیه قطعات دقیق برای سافت استارتر خود، بهتر است با فروشنده یا تولید کننده معتبری در ارتباط باشید و قطعات مورد نیاز خود را براساس مدل و برند سافت استارتر خود تهیه کنید.
مدار فرمان سافت استارتر
وظیفه اصلی مدار فرمان سافت استارتر، کاهش جریان و ولتاژ در زمان راه‌اندازی موتور است تا به صورت نرم و پیوسته آغاز شود. این کاهش ناگهانی جریان و ولتاژ در هنگام راه‌اندازی موتور، می‌تواند به موتور و سیستم الکتریکی صدمه وارد کند. با استفاده از مدار فرمان سافت استارتر، این مشکل بزرگ قابل کنترل و تسهیل می‌شود.
مدار فرمان سافت استارتر شامل عناصر مختلفی است که در کنترل و محافظت موتور نقش دارند. بعضی از این عناصر عبارتند از:
تریستورها (Thyristors): این قطعات الکترونیکی باعث کنترل جریان و ولتاژ متغیر به موتور می‌شوند.
پل تقویت‌کننده (Amplifier Bridge): این پل، سیگنال‌های کنترلی را از مدار کنترلی قدرت تقویت می‌کند و به تریستورها می‌رساند.
مدار کنترلی قدرت (Power Control Circuit): این مدار، سیگنال‌های کنترلی را به صورت مناسب از طریق پل تقویت‌کننده به تریستورها می‌رساند.
مدار حفاظت (Protection Circuit): این مدار به منظور حفاظت از موتور در برابر جریان بیش از حد، ولتاژ بیش از حد، دمای بالا و سایر خطرات ممکن طراحی شده است.
پس از راه‌اندازی مدار فرمان سافت استارتر، به طور نرم و پیوسته جریان برق افزایش می‌یابد تا موتور به سرعت عادی خود برسد. همچنین، در هنگام توقف موتور نیز، جریان و ولتاژ نیروی برق کاهش یافته و موتور به طور صحیح توقف می‌شود.
با استفاده از مدار فرمان سافت استارتر، عمر مفید موتور بیشتر می‌شود و خطرات برای سیستم الکتریکی کاهش می‌یابد. همچنین، با کاهش ناگهانی جریان و ولتاژ، سطح نویز و لرزش نیز کاهش یابد.
انواع سافت استارتر
در ادامه به انواع سافت استارتر اشاره خواهیم کرد. هر یک از این سافت استارترها قابلیت‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بسته به نیازهای شما، ممکن است انتخاب کنید.
Voltage Ramp Soft Starter: این نوع سافت استارتر با افزایش تدریجی ولتاژ ورودی به موتور، آن را راه‌اندازی می‌کند. به عبارت دیگر، ولتاژ ورودی به موتور به طور مداوم افزایش می‌یابد تا به سرعت نامی برسد. این روش کمک می‌کند تا جریان بالا و ضربه‌های ناشی از راه‌اندازی سریع موتور کاهش یابند.
Current Limit Soft Starter: این نوع سافت استارتر با محدود کردن جریان ورودی به موتور، آن را راه‌اندازی می‌کند. در این روش، جریان ولتاژ ورودی به موتور محدود شده و به تدریج افزایش می‌یابد تا موتور به سرعت نامی برسد. این روش همچنین کمک می‌کند تا جریان بالا و ضربه‌های ناشی از راه‌اندازی سریع موتور کاهش یابند.
Torque Control Soft Starter: این نوع سافت استارتر با کنترل قدرت خروجی موتور، راه‌اندازی صحیح موتور را تضمین می‌کند. در این روش، قدرت خروجی موتور در طول فرآیند راه‌اندازی کنترل می‌شود تا به سرعت نامی برسد. این روش مناسب برای موتورهایی است که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند.
Current Ramp Soft Starter: این نوع سافت استارتر با افزایش تدریجی جریان ورودی به موتور، آن را راه‌اندازی می‌کند. در این روش، جریان ولتاژ ورودی به موتور به طور مداوم افزایش می‌یابد تا به سرعت نامی برسد. این روش نیز به کاهش جریان بالا و ضربه‌های ناشی از راه‌اندازی سریع موتور کمک می‌کند.
سافت استارتر تکفاز و سه فاز
سافت استارترها می‌توانند به صورت تکفاز و سه فاز عمل کنند. تفاوت اصلی بین این دو نوع در تغذیه و نحوه عملکرد آن‌ها است.
سافت استارتر تکفاز: این نوع سافت استارتر برای موتورهای الکتریکی تکفاز استفاده می‌شود. در سیستم برق تکفازی، فقط یک فاز قدرت وجود دارد که برای تأمین برق به موتور استفاده می‌شود. سافت استارتر تکفاز با کنترل الکترونیکی، جریان و ولتاژ را به مرور زمان افزایش می‌دهد تا موتور به طرز نرم و بدون شوک روشن شود.
سافت استارتر سه فاز: این نوع سافت استارتر برای موتورهای الکتریکی سه فاز استفاده می‌شود. در سیستم برق سه فاز، سه فاز قدرت به موتور تأمین می‌شود. سافت استارتر سه فاز نیز با کنترل الکترونیکی، جریان و ولتاژ را به مرور زمان افزایش می‌دهد تا موتور به طرز نرم و بدون شوک روشن شود.
راهنمای نصب و سیم بندی سافت استارتر
نصب سافت استارتر و سیم‌بندی آن به توصیه‌های تولید کننده و مشخصات فنی دستگاه مورد نظر بستگی دارد، اما در ادامه به طور کلی به مراحل نصب و سیم‌بندی سافت استارتر اشاره خواهیم کرد:
قبل از هر چیز، مطمئن شوید که تغذیه برق قطع شده است. همچنین مطمئن شوید که سافت استارتر دارای توان مورد نیاز برای راه‌اندازی موتور شما است.
علاوه بر سافت استارتر، نیاز به چند کابل دارید که عبارتند از: کابل تغذیه (تغذیه اصلی برق)، کابل موتور و کابل کنترل (از جمله سیگنال‌های ورودی/خروجی و آمپرمترها).
با قرار دادن آن در محل مناسب و همچنین اتصال کابل تغذیه به ورودی برق دستگاه، شروع به نصب سافت استارتر کنید.
سپس، کابل موتور را به خروجی موتور سافت استارتر متصل کنید. توصیه می‌شود از جکتورها یا شابلون‌های رنگی استفاده کنید تا هماهنگی صحیح بین کابل‌ها را برقرار نمایید.
در مرحله بعد، کابل‌های کنترل را به سافت استارتر متصل کنید. این کابل‌ها شامل سیگنال‌های ورودی (مانند دکمه راه‌اندازی، دکمه توقف و …) و سیگنال‌های خروجی (مانند آمپرمترها، تابلوهای نشانگر و …) است.
پس از اتصال کابل‌های کنترل، مطمئن شوید که همه اتصالات به درستی و بدون مشکل انجام شده است.
قبل از روشن کردن برق، مطمئن شوید که سافت استارتر راه اندازی شده و آماده عملکرد است.
در انتها، با رعایت دستورالعمل‌های تولید کننده، سافت استارتر را تنظیم کنید و طبق نیازهای خاص سیستم خود، تغییرات لازم را اعمال کنید.
توجه داشته باشید که این فقط یک راهنمای کلی برای نصب و سیم‌بندی سافت استارتر است و بهتر است همیشه دستورالعمل‌های تولید کننده را بررسی و دنبال کنید.
عملکرد و کاربرد سافت استارتر در اتوماسیون صنعتی
راه اندازی نرم: با استفاده از سافت استارتر، موتورهای الکتریکی را به طور نرم و پیوسته راه اندازی می‌کنند. این کاربرد به موتور اجازه می دهد تا بدون شوک ها و خمیدگی های زیاد آغاز به کار کند، که باعث کاهش استهلاک و خرابی های محتمل در موتور می‌شود.
کنترل جریان: سافت استارتر قادر است جریان ورودی به موتور را کنترل و محدود کند. این کنترل جریان برای جلوگیری از افزایش ناگهانی جریان در زمان راه اندازی موتور و کاهش تخلیه صفحات در موتور استفاده می‌شود.
حفاظت موتور: سافت استارتر مجهز به ویژگی‌های حفاظتی است که قابلیت تشخیص خطای ولتاژ، جریان بیش از حد، حرارت بالا و دیگر شرایط غیر عادی را داراست. این ویژگی‌ها به موتور اجازه می‌دهند تا در صورت بروز خطاهای احتمالی محافظت شود و از خرابی‌های جدی جلوگیری کند.
کاهش تکانه و لرزش: با استفاده از سافت استارتر، تکانه و لرزش موتور هنگام راه اندازی کاهش یافته و عمر مفید موتور افزایش می‌یابد.
صرفه جویی در انرژی: سافت استارتر به دلیل کنترل دقیق جریان و ولتاژ ورودی، کاهش مصرف انرژی را در موتور فراهم می‌کند.
با توجه به اینکه سافت استارتر در اتوماسیون صنعتی به عنوان یک دستگاه کنترلی استفاده می شود، قابلیت اتصال به سیستم‌های اتوماسیون صنعتی دیگر نیز دارد. همچنین این امکان را فراهم می‌کند تا به صورت اتوماتیک و با استفاده از سیگنال‌های خارجی کنترل شده، راه اندازی و کنترل موتورهای الکتریکی صورت بگیرد.
اینفوگرافی سافت استارتر چیست؟
سخن آخر
در این مقاله سعی شد تا توضیحات مختری از سافت استارتر و تاثیر عملکرد آن در اتوماسیون صنعتی ارائه شود. همانطور که اشاره شد سافت استارتر (Soft Starter) یک دستگاه الکترونیکی است که برای کنترل شروع نرم و پیشرفت تدریجی موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. هدف از طراحی و استفاده از این دستگاه، کاهش ضربه و جریان بالا در زمان راه اندازی موتورها به منظور حفاظت از موتور و تجهیزات مرتبط است. این دستگاه همچنین با قابلیت اتصال به سیستم‌های اتوماسیون صنعتی (مراحل اجرای پروژه‌های اتوماسیون صنعتی)کمک شایانی به کاربران این حوزه می‌کند.
