در مقاله پیش رو سعی بر این است که انواع روش های راه اندازی الکتروموتور که در ایران رایج است را شرح دهیم.
به طورکلی چند روش رایج برای راه اندازی الکتروموتور وجود دارد:
DOL مخفف کلمه Direct on line بوده که در زبان پارسی به معنای راه اندازی مستقیم است. به عبارتی برق به صورت مستقیم به الکتروموتور متصل می شود و هیچ تجهیزی بین این دو نیست.
این روش به روش تک ضرب نیز شهرت دارد. در روش مستقیم برق سه فاز یا تک فاز به صورت مستقیم وارد یک کنتاکتور می شود و سپس به الکتروموتور وصل خواهد شد.
کنتاکتور در حقیقت مانند کلید قطع و وصل عمل خواهد کرد. تمامی روش هایی که در بالا ذکر شد علاوه بر مزایایی که دارد معایبی نیز به دنبال خواهد داشت.
گشتاور به معنای حاصل ضرب نیرو در جابجایی تعریف می شود. به عبارتی مقدار نیرویی است که در خروجی شفت موتور به عنوان نیروی گرداننده عمل می کند.
گشتاور راه اندازی بالا برای تجهیزاتی که در زمان استارت زیر بار اولیه نیاز به نیروی اولیه زیادی دارند بسیار مناسب است.
با توجه به مواردی که در بالا ذکر شد، اگرچه روش راه اندازی مستقیم دارای مزایایی است، اما بدیهی است که معایب بزرگی نیز دارد؛ اما در حال حاضر یکی از پرطرفدارترین راه های راه اندازی الکتروموتور به شمار می رود.
به این روش برای راه اندازی الکتروموتور، روش تک ضرب نیز گفته می شود. جریان راه اندازی بالا در موتورهای با توان بالا و همچنین گشتاور راه اندازی بالا می توان برای تجهیز متصل به الکتروموتور مشکل ساز شود.
روش دومی که در این مقاله در مورد آن بحث خواهد شد، روش دو ضرب یا ستاره مثلث است. همان طور که قبلاً هم اشاره شد،
راه اندازی یک باره الکتروموتور با روش تک ضرب یا همان راه اندازی مستقیم باعث خواهد شد که به یک باره جریان زیادی از شبکه گرفته شود و گشتاور راه اندازی بالایی را منتقل کرده و به تجهیزات دیگر آسیب بزند.
لذا اگر بتوان کاری کرد که جریان راه اندازی کنترل شود، مزیت بسیار بزرگی ایجادشده است و هزینه های بهره برداری کاهش خواهد یافت.
عملاً در روش دو ضرب یا همان ستاره مثلث، با کاهش ولتاژ جریان راه اندازی و گشتاور را کاهش می دهند و در حقیقت دو ایراد بزرگ راه اندازی الکتروموتور سه فاز با روش مستقیم را برطرف خواهیم کرد.
با این کار ولتاژ یک سوم خواهد شد پس گشتاور و به دنبال آن جریان راه اندازی یک سوم خواهد شد. گشتاور و جریان راه اندازی در حالت ستاره یک سوم مثلث بوده و این نوع راه اندازی می تواند بسیاری از مشکلات راه اندازی الکتروموتور به روش مستقیم را کاهش دهد؛ اما توان هم تقریباً یک سوم کاهش خواهد یافت (مقادیر دقیق نیست و به صورت حدودی بیان می شود) و این نکته مهمی است که در راه اندازی باید به آن دقت کرد.
اگر الکتروموتور شما تحت بار اولیه (اصطلاحاً زیر بار) استارت شود، سربندی ستاره گشتاور لازم را تأمین نمی کند. در حقیقت انتخاب الکتروموتور بر اساس بار یا توان مصرفی است و حال که اتصال به صورت ستاره مثلث است،
توان کمتری در ابتدا برای راه اندازی ایجاد می شود لذا توان الکتروموتوری که تحت بار اولیه است کم بوده و این باعث خواهد شد که سیم پیچ تحت فشار سوخته و موتور از کار بیافتد؛ بنابراین توصیه این است که در حالت ستاره مثلث، دینام بی بار استارت شود.
یک اشتباهی که بسیاری با آن مواجه هستند این است که گمان می کنند در حالت ستاره مثلث دور اولیه کم است و این در حالی است که بر اساس رابطه زیر، این فرضیه غلط است.
سرعت سنکرون با رابطه Ns=120 f/P نمایش داده می شود و ارتباط سرعت با قطب و فرمانس موتور است و به سایر پارامترها ربطی ندارد. بدیهی است که در سربندی به روش ستاره مثلث، با توجه به اینکه فرکانس و قطب دینام تغییر نمی کند پس دور نیز ثابت است.
اما سؤال این است که چرا با روش ستاره مثلث در برخی تجهیزات دور کم است؟
علت این است که موتور تحت بار اولیه استارت می شود و این زیر بار رفتن باعث خواهد شد که به موتور فشار آمده و با دور کم استارت شود اما اگر موتور خالی بار با روش ستاره مثلث راه اندازی شود، دور اولیه یکسان خواهد بود.
سؤال اساسی : آیا می توان تمام الکتروموتورها را به صورت ستاره مثلث راه اندازی کرد؟
خواهشمندیم اگر جواب این سؤال را میدانید، در زیر همین پست پاسخ را درج بفرمایید و اینکه اگر راهکاری برای راه اندازی تمام الکتروموتور ها به صورت ستاره مثلث دارید پیشنهاد دهید.
سافت استارتر در حقیقت بر روی هر فاز ولتاژ را کاهش می دهد به عبارتی ساختار و الگوریتمی شبیه ستاره مثلث دارد. در حقیقت با کاهش ولتاژ گشتاور و جریان راه اندازی کم می شود.
این روش بسیار مشابه با ستاره مثلث است و بر روی هر سه فاز دیمر دارد. در حقیقت روی هر فاز دو عدد تریستور که در نیم سیکل مثبت یک تریستور را راه می دهد و در نیم سیکل منفی یک تریستور دیگر را راه می دهد.
در حقیقت با زاویه آتش تریستورها ولتاژ را کم و زیاد می کند. در حقیقت سافت استارتر با کنترل ولتاژ از ضربه زدن جلوگیری می کند. البته باید توجه داشت که این کنترل ولتاژ از لحظه استارت تا لحظه ای است که موتور به دور نامی برسد و البته سافت استارتر فرکانس را کنترل نمی کند بلکه با ولتاژ کار می کند.
سافت استارتر زمانی که دینام به دور نامی می رسد باید از مدار خارج شود وگرنه تلفات حرارتی تریستورها بالا می رود.
نکته بسیار مهم بعدی این است که سافت استارتر امکان کنترل دور پس از رسیدن موتور به دور نامی را ندارد و به عبارتی نمی تواند سرعت موتور را کم یا زیاد کند؛ اما ایراد بزرگ سافت استارتر این است که چپ گرد و راست گرد ندارد و برای اینکه چپ گرد و راست گرد داشته باشید باید از دو کونتاکتور جدا استفاده نمایید.
اگر بار شما گشتاور بالاست اصلاً به دنبال سافت استارتر نباشد که اصلاً مناسب این نوع کاربری ها نیست به عبارتی اگر موتور شما زیر بار باید استارت شود (مانند جرثقیل) اصلاً سافت استارتر مناسب کار شما نیست.
علت این است که ولتاژ راه اندازی در ثانیه های اول کم است و درنتیجه زور مناسب برای راه اندازی اولیه را ندارد. در حقیقت سافت استارتر برای پمپ و فن که گشتاور راه اندازی اولیه کمی نیاز دارد مناسب است.
اینورتر در حقیقت VFD (Variable Frequency Drive) است که در بازار عمومی به درایو نیز شهرت دارد. تقریباً استفاده از اینورتر را می توان بهترین روش برای راه اندازی الکتروموتور به شمار می رود.
اینورتر در حقیقت وسیله ای است که با آن می تواند دور موتور را کنترل کرد، موتور را حفاظت کرد و دور آن را از صفر تا 100 کنترل کرد. برای همین است که بهترین راه، مطمئن ترین راه و سریع ترین راه برای راه اندازی الکتروموتورها استفاده از AC درایو یا اینورتر است.
با توجه به روش های راه اندازی الکتروموتور که در بالا به آن اشاره شد، قطعاً بهترین راه و مطمئن ترین راه برای راه اندازی الکتروموتور اینورتر است که امروزه کاربرد بسیار وسیعی نیز پیداکرده است و بسیاری شرکت های ایرانی نیز به دنبال ساخت آن هستند.
شما در مجموعه شیبا صنعت علاوه براینکه از انواع محصولات ما بازدید می کنید، به مطالب متنوع آموزشی بسیاری در این حوزه از صنعت دسترسی پیدا می کنید.