Softstarty - ABBy sinik ruszał łagodnie - Wstęp do sterowanie rozruchem silników asynchronicznych 3 fazowych przy użyciu urządzeń łagodnego rozruchu ( Soft Startów ).
Softstart nie zmienia częstotliwości ani prędkości. Zamiast tego podnosi stopniowo napięcie przykładane do silnika od wartości początkowej do pełnej. Początkowo napięcie silnika jest tak niskie,że jest w stanie tylko korygować luz między kołami zębatymi lub naprężać pasy napędowe, aby zapobiec gwałtownym szarpnięciom podczas rozruchu. Stopniowo jednak napięcie i moment obrotowy wzrasta, a maszyny zaczynają się rozpędzać.
Jedną z korzyści, jakie daje ta metoda rozruchu, jest możliwość dokładnego przystosowania momentu obrotowego do potrzeb, zarówno pod obciążeniem, jak i bez obciążenia. Użycie softstartu obniża prąd rozruchowy, co pozwala zapobiec spadkom napięcia w sieci. obniża to także moment rozruchowy i zmniejsza naprężenie mechaniczne urządzeń, co przekłada się na mniejsze zapotrzebowanie na serwis i obsługę utrzymaniową. Softstart jest w stanie przeprowadzić softstop, aby wyeliminować hydrauliczne uderzenie wody i gwałtowne zmiany ciśnienia w instalacjach pomp oraz zapobiec rozrywaniu delikatnego materiału transporterów taśmowych.
Ogólne informacje o softstartach
Softstart składa się tylko z niewielkiej liczby elementów. Są to tyrystory, które regulują napięcie silnika, oraz obwód drukowany na płytce (PCBA) służący do sterowania tyrystorami. Oprócz tego istnieje jeszcze radiator i wentylatory rozpraszające ciepło, transformatory prądu, które dokonują pomiaru prądu, oraz obudowa, w którą czasami jest wbudowany ekran i klawiatura. Coraz częściej się zdarza, że oferowane są wbudowane styczniki obejściowe ( bypass ) w głównym obwodzie, które minimalizują straty mocy podczas normalnej pracy.
Niektóre modele softstartów wyposażone są we wbudowany elektroniczny przekaźnik przeciążeniowy, dzięki czemu nie trzeba stosować zewnętrznego przekaźnika, wejście PTC, złącza do komunikacji z magistralą polową itp.
Softstart składa się z pewnej liczby przeciwsobnych tyrystorów, po dwa w każdej fazie ( UWAGA - nie wszytkie softstarty - np typ PSR sterują tylko w 2 fazach ) . Tyrystory te są elementami półprzewodnikowymi, które normalnie mają działanie izolujące, ale gdy zostanie wysłany sygnał startowy, mogą zacząć przewodzić, co umożliwia przepływ napięcia i prądu. Podczas uruchamiania do tyrystorów wysyłany jest sygnał startowy tak, aby przepływała przez nie tylko ostatnia część każdego półokresu sinusoidy napię cia. Następnie podczas rozruchu sygnał startowy wysyłany jest coraz wcześniej
i coraz większa część napięcia przepływa przez tyrystory. Wreszcie sygnał startowy wysyłany jest dokładnie po przejściu zera i od tej pory przez tyrystor może przepływać 100% napięcia.Przepuszczanie coraz większego napięcia przez tyrystory można traktować jako stopniowe podwyższanie napięcia od tzw. napięcia początkowego do pełnego. W trakcie przeprowadzania softstopu kolejność zdarzeń jest odwrotna. Najpierw przez tyrystory przepuszczane jest pełne napięcie i w miarę zatrzymywania sygnał startowy wysyłany jest coraz później, aby przepuszczane było coraz mniejsze napięcie, aż zostanie osiągnięte napięcie końcowe. Wtedy do silnika przestanie dopływać prąd i następuje jego zatrzymanie.
Rozruch: tyrystory początkowo przepuszczają część napięcia, a potem coraz więcej, zgodnie z ustawionym czasem narastania.
Zatrzymanie: tyrystory przewodzą pełne napięcie,a podczas łagodnego zatrzymywania obniżają je zgodnie z ustawionym czasem obniżania, aż do zatrzymania silnika.
Ponieważ napięcie dochodzące do silnika podczas rozruchu jest obniżone, niższy jest także prąd i moment obrotowy. Konkretnie, gdy napięcie wynosi 50% pełnego napięcia, prąd będzie wynosił około 50% maksymalnego prądu przy danej prędkości, a moment obrotowy obniżony zostanie do około 25% maksymalnego momentu obrotowego.
Główne korzyści z zastosowania softstartu są następujące: Początkowy prąd rozruchowy jest niższy, co pozwala uniknąć spadków napięcia w sieci. Niższy moment obrotowy przekłada się na mniejsze naprężenia mechaniczne urządzeń, co skutkuje mniejszym zapotrzebowaniem na serwis i obsługę utrzymaniową sprzętu oraz wydłużeniem jego okresu eksploatacji. Wreszcie, stopniowe redukowanie napięcia podczas zatrzymywania pozwala uniknąć uderzenia hydraulicznego wody w instalacjach pomp, co dodatkowo zmniejsza naprężenia w instalacji.
Niniejsze opracowanie stanowi wyciąg z publikacji firmy ABB - Softstarty. Kompendium wiedzy. Całość podręcznika do pobrania online -> ABB Softstarty Komenduim wiedzy