Soft Starter - Principiu și funcționare

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Un soft starter este orice dispozitiv care controlează accelerația unui motor electric folosind controlul tensiunii aplicate.

Acum, să ne reamintim pe scurt necesitatea de a avea un demaror pentru orice motor.




Un motor cu inducție poate începe automat din cauza interacțiunii dintre fluxul de câmp magnetic rotativ și fluxul de înfășurare a rotorului, provocând un curent ridicat al rotorului pe măsură ce cuplul este crescut. Drept urmare, statorul atrage un curent mare și, până când motorul ajunge la viteza maximă, se trage o cantitate mare de curent (mai mare decât curentul nominal) și acest lucru poate provoca încălzirea motorului, eventual deteriorându-l. Pentru a preveni acest lucru, sunt necesare demaroare pentru motoare.

Pornirea motorului poate fi în 3 moduri



  • Aplicarea tensiunii la sarcină maximă la intervale de timp: pornire directă pe linie
  • Aplicarea tensiunii reduse treptat: Starter Star Delta și Soft Starter
  • Aplicarea pornirii înfășurării parțiale: demaror autotransformator
Definirea pornirii soft

Acum, să ne îndreptăm atenția specială către pornirea ușoară.

În termeni tehnici, un demaror moale este orice dispozitiv care reduce cuplul aplicat motorului electric. În general, constă din dispozitive în stare solidă, cum ar fi tiristoarele, pentru a controla aplicarea tensiunii de alimentare a motorului. Starterul funcționează pe faptul că cuplul este proporțional cu pătratul curentului de pornire, care la rândul său este proporțional cu tensiunea aplicată. Astfel, cuplul și curentul pot fi reglate prin reducerea tensiunii în momentul pornirii motorului.


Pot exista două tipuri de control folosind soft starter:

Deschideți controlul : O tensiune de pornire se aplică cu timpul, indiferent de curentul tras sau de viteza motorului. Pentru fiecare fază, două SCR-uri sunt conectate spate cu spate și SCR-urile sunt conduse inițial la o întârziere de 180 de grade în timpul ciclurilor respective de semiondă (pentru care conduce fiecare SCR). Această întârziere este redusă treptat cu timpul până când tensiunea aplicată crește până la tensiunea totală de alimentare. Acest lucru este, de asemenea, cunoscut sub numele de sistem de rampa de tensiune temporală. Această metodă nu este relevantă deoarece nu controlează accelerația motorului.

Control cu ​​buclă închisă : Oricare dintre caracteristicile de ieșire ale motorului, cum ar fi curentul tras sau viteza, este monitorizată, iar tensiunea de pornire este modificată corespunzător pentru a obține răspunsul necesar. Curentul din fiecare fază este monitorizat și dacă depășește un anumit punct setat, rampa de tensiune a timpului este oprită.

Prin urmare, principiul de bază al soft starterului este prin controlul unghiului de conducere al SCR-urilor, aplicarea tensiunii de alimentare poate fi controlată.

2 Componente ale unui soft starter de bază
  • Comutatoare de alimentare ca SCR-urile care trebuie să fie controlate de fază astfel încât să fie aplicate pentru fiecare parte a ciclului. Pentru un motor trifazat, două SCR-uri sunt conectate spate cu spate pentru fiecare fază. Dispozitivele de comutare trebuie să fie evaluate de cel puțin trei ori mai mult decât tensiunea de linie.
  • Logică de control folosind controlere PID sau microcontrolere sau orice altă logică pentru a controla aplicarea tensiunii de poartă la SCR, adică pentru a controla unghiul de tragere al SCR-urilor pentru a face SCR să se conducă la partea necesară a ciclului de tensiune de alimentare.
Exemplu de lucru al sistemului electronic Soft Start pentru motorul cu inducție trifazată

Sistemul constă din următoarele componente.

  • Două SCR-uri înapoi pentru fiecare fază, adică 6 SCR-uri în total.
  • Controlați circuitele logice sub forma a două comparatoare - LM324 și LM339 pentru a produce nivelul și tensiunea rampei și un optoizolator pentru a controla aplicarea tensiunii de poartă la fiecare SCR în fiecare fază.

Un circuit de alimentare pentru a furniza tensiunea de alimentare necesară.

Diagrama bloc care prezintă sistemul electronic de pornire soft pentru motorul cu inducție trifazat

Diagrama bloc care prezintă sistemul electronic de pornire soft pentru motorul cu inducție trifazat

Tensiunea de nivel este generată folosind comparatorul LM324 al cărui terminal inversor este alimentat folosind o sursă de tensiune fixă ​​și terminalul neinversibil este alimentat printr-un condensator conectat la colectorul unui tranzistor NPN. Încărcarea și descărcarea condensatorului determină modificarea corespunzătoare a ieșirii comparatorului și nivelul de tensiune de la mare la scăzut. Această tensiune de nivel de ieșire se aplică terminalului neinversibil al unui alt comparator LM339 al cărui terminal inversor este alimentat folosind o tensiune de rampă. Această tensiune de rampă este produsă utilizând un alt comparator LM339 care compară tensiunea de curent continuu aplicată la terminalul său inversor cu tensiunea continuă de curent continuu la terminalul său neinversibil și generează un semnal de referință de tensiune zero care este transformat într-un semnal de rampă prin încărcarea și descărcarea condensator electrolit.

Cele 3rdcomparatorul LM339 produce un semnal de lățime de impuls mare pentru fiecare tensiune de nivel înalt, care scade treptat pe măsură ce tensiunea de nivel se reduce. Acest semnal este inversat și aplicat Optoizolatorului, care furnizează impulsuri de poartă către SCR-uri. Pe măsură ce nivelul de tensiune scade, lățimea impulsului Optoizolatorului crește și cu cât lățimea impulsului este mai mare, cu atât este mai mică întârzierea și treptat SCR este declanșat fără nicio întârziere. Astfel, controlând durata dintre impulsuri sau întârzierea între aplicațiile impulsurilor, unghiul de ardere al SCR este controlat și se controlează aplicarea curentului de alimentare, controlând astfel cuplul de ieșire al motorului.

Întregul proces este un sistem de control în buclă deschisă în care timpul de aplicare a impulsurilor de declanșare a porții către fiecare SCR este controlat pe baza cât de devreme scade tensiunea rampei de la tensiunea de nivel.

Avantajele Soft Start

Acum, că am aflat despre cum sistem electronic de pornire soft funcționează, să ne amintim câteva motive pentru care este preferată în comparație cu alte metode.

    • Eficiență îmbunătățită : Eficiența sistemului de pornire soft utilizând întrerupătoare în stare solidă este mai mult datorită tensiunii reduse de stare.
    • Pornire controlată : Curentul de pornire poate fi controlat lin prin modificarea ușoară a tensiunii de pornire și acest lucru asigură pornire lină a motorului fără nicio lovitură.
  • Accelerație controlată : Accelerația motorului este controlată fără probleme.
  • Cost redus și dimensiune : Acest lucru este asigurat cu utilizarea comutatoarelor în stare solidă.