12 najczęściej zadawanych pytań na temat softstartów

czwartek, 8 sierpnia 2019

FAQ: Softstarty

Dział wsparcia technicznego odpowiada na 12 najczęściej zadawanych pytań na temat softstartów.

1. Autotransformator czy sotstart?

Softstart jest dużo bardziej elastyczny niż autotransformator. Zapewnia łagodniejszy start, przy niższych kosztach.

Autotransformator nie jest w stanie dopasować się do różnych warunków rozruch (z i bez obciążeniem). Moment rozruchowy nie może być dopasowany do zmieniającego się obciążenia. W autotransformatorze występują skokowe zmiany momentu i prądu związane z przepinaniem kolejnych odczepów. Autotransformator nie zapewnia funkcji łagodnego zatrzymania, jest duży i kosztowny w porównaniu do softstartera.

2. Jakie są rodzaje softstartów?

Istnieją różne typy softstartów w zależności od wyposażenia i sposobu kontroli silnika.

1.       Regulatory momentu sterują tylko jedną fazą. Takie rozwiązanie redukuje moment rozruchowy, ale nie zapewnia kontroli prądu.

2.       Softstarty, które posiadają tyrystory w dwóch fazach, zmniejszają prąd rozruchowy, eliminują skoki momentu obrotowego i nadają się zarówno do małych, jak i dużych obciążeń. Prąd w środkowej (niekontrolowanej fazie) jest większy niż w pozostałych.

3.       Softstarty sterujące wszystkimi trzema fazami zapewniają maksymalny poziom łagodnego rozruchu i są jedynym rozwiązaniem, które nadaje się do zastosowań w najtrudniejszych warunkach.

3. Jakie są główne zalety Softstarów?

Softstart zwiększa wydajność rozruchu silnika na wiele sposobów:

  • Płynne zwiększanie napięcia i prądu niweluje stany przejściowe związane z elektromechanicznymi urządzeniami rozruchowymi
  • Przyspieszanie jest również gładsze ze względu na brak skoków momentu jak w aplikacjach z elektromechanicznymi urządzeniami rozruchowymi
  • Ciągła kontrola prądu zapewnia płynny wzrost momentu wraz ze wzrostem prędkości. Skutkuje to niższymi prądami rozruchowymi i/lub krótszym czasem rozruchu
  • Profil startu może być dopasowany do obciążenia zapewniając właściwą kontrolę prądu
  • Skuteczność przy częstych rozruchach i różnicach w obciążeniu

Softstart dostarcza również nowych funkcjonalności, niedostępnych w innych urządzeniach służących do łagodnego rozruchu, m. in. Soft Stop, DC Braking, ochrona termiczna, pomiar prądów.

4. Co to jest połączenie „wewnątrz trójkąta” (ang. „Inside delta”)?

Instalacja wewnątrz trójkąta oznacza, że softstart wpięty jest w uzwojenia fazowe stojana silnika, połączone w trójkąt. Dlatego, przez softstart przepływa prąd fazowy, 0,58 razy mniejszy od prądu zasilającego (przewodowego). Dzięki temu prąd znamionowy softstartu może być mniejszy od prądu znamionowego silnika.

Instalacja wewnątrz trójkąta jest możliwa w przypadku, kiedy wszystkie końce uzwojeń silnika są wyprowadzone.  Nie wszystkie softstarty mogą być połączone w taki sposób. W linii zasilającej musi być zawsze zamontowany wyłącznik silnikowy.

Instalacja wewnątrz trójkąta jest bardzo łatwa w przypadku zastępowania istniejących układów rozruchu gwiazda/trójkąt. Dla nowych instalacji, koszt dodatkowych kabli i wyłącznika może przekroczyć oszczędność związaną z mniejszym softstartem.

5. Czym różni się rozruch za pomocą softstartu od rozruchu gwiazda/trójkąt?

Softstarty są znacznie bardziej elastyczne i oferują łagodniejszy rozruch bez żadnych zakłóceń.

Rozruszniki gwiazda/trójkąt nie potrafią dopasować się do zmiennych warunków obciążenia. Moment rozruchowy nie może być dopasowany do momentu obciążenia. Chwila przełączenia z gwiazdy w trójkąt wywołuje znaczne zakłócenia oraz ostre skoki momentu i prądu. Rozruszniki nie zapewniają funkcji łagodnego zatrzymania.

Rozruszniki gwiazda/trójkąt są tańsze niż softstarty. W przypadku bardzo małego obciążenia, mogą zredukować prąd bardziej niż softstart. Nie likwiduje to jednak zakłóceń związanych z przełączeniami.

6. Czy można użyć softstartów do zastąpienia rozruszników gwiazda/trójkąt?

Jeśli softstart obsługuje połączenie wewnątrz trójkąta, wystarczy podłączyć go w miejsce rozrusznika gwiazda/trójkąt.

Jeśli softstarter nie obsługuje połączenia w trójkąt, należy podłączyć softstarter od strony zasilania, poza wewnętrznym uzwojeniem.

7. Jaki jest minimalny prąd rozruchowy wymagany przez softstart?

Softstarty mogą ograniczyć prąd rozruchowy do dowolnej wartości. Minimum zależy od rodzaju silnika i obciążenia. Ograniczenie prądu rozruchowego ogranicza również moment obrotowy. W przypadku, jeśli moment obrotowy jest mniejszy niż moment obciążenia zachodzi zjawisko utyku. Warunkiem skutecznego rozruchu jest wytworzenie momentu obrotowego większego niż moment obciążenia.

Udany rozruch:

Udany rozruch

Nieudany rozruch:

Nieudany rozruch

Prąd rozruchowy można oszacować na podstawie wcześniejszych doświadczeń lub można przeanalizować krzywe prędkości silnika i momentu obrotowego w celu dokładnego obliczenia.

8. Jak dobrać kable do softstartu?

Kryteria doboru zależą od sposobu instalacji softstartera w układzie

  • Softstart w linii zasilającej silnik

Instalacja softstartu: Obciążalność prądowa kabla zasilającego > prąd znamionowy bezpiecznika/wyłącznika > 1,2xFLC
Softstart w linii zasilającej silnik

 

  • Softstart wewnątrz uzwojenia połączonego w trójkąt

Instalacja softstartu: Obciążalność prądowa kabla wewnątrz uzwojenia trójkątowego > 0,7xFLC

Softstart wewnątrz uzwojenia połączonego w trójkąt

FLC – Full Load Current – prąd silnika przy obciążeniu

Takie czynniki jak: grupowanie, temperatura otoczenia, metoda instalacji, połączenia równoległe mogą wpływać na obciążalność kabla. Zawsze należy podążać za zaleceniami producenta.

9. Jaka jest maksymalna dopuszczalna długość kabla pomiędzy softstartem a silnikiem?

Maksymalna długość kabla zależy od dopuszczalnego spadku napięcia.

Kabel musi być dobrany tak, aby w trakcie pracy z obciążeniem znamionowym, napięcie na zaciskach silnika nie spadło poniżej dopuszczalnej wartości. Dopuszczalna wartość jest uregulowana normami.

W przypadku kabli powyżej 500m istotnym czynnikiem może być ich pojemność. W razie wątpliwości należy skontaktować się z przedstawicielami firmy Danfoss. Dla długich kabli zalecamy stosowanie dławików silnikowych.

Obliczenie indukcyjności dławika:

Głównym celem jest redukcja stromości narastania prądu di/dt w celu ochrony tyrystorów. Pojemność długich kabli może spowodować zbyt gwałtowny wzrost prądów rozruchowych. Dławiki silnikowe powinny być zainstalowane pomiędzy softstartem i silnikiem, jak najbliżej softstartu.

Indukcyjność dławików silnikowych musi być niższa niż indukcyjność silnika.

Dławik musi być zaprojektowany na prąd znamionowy silnika, z uwzględnieniem często występujących prądów rozruchowych o wartościach 3-4,5xFLC

10. Co to jest Adaptacyjna Kontrola Przyspieszania (ang. Adaptive Acceleration Control) AAC?

AAC to kolejny krok w rozwoju technologii softstartów. AAC umożliwia softstartowi analizę charakteru rozruchu i zatrzymania silnika, dopasowując sterowanie w celu optymalizacji wydajności.

Softstarter estymuje prędkość silnika na każdym etapie rozruchu i zatrzymania. Na tej podstawie dopasowuje wartość mocy, jaką należy doprowadzić do silnika, aby utrzymać zadany profil przyspieszania i zwalniania.

AAC jest odporne na zmiany obciążenia silnika. W szczególności nadaje się do aplikacji pompowych.

AAC oferuje trzy profile startu i stopu:

  • Wczesne przyśpieszenie/opóźnienie (early/late)
  • Stałe przyśpieszenie/opóźnienie (constant)
  • Późne przyśpieszenie/opóźnienie (late/early)

Charakterystyka rozruchu i zatrzymania softstartera

11. Co to jest DC braking i soft braking?

DC Braking (Hamowanie prądem stałym) oraz Soft Braking (łagodne hamowanie) zmniejszają czas całkowitego zatrzymania silnika, w przeciwieństwie do Soft Stopping (łagodnego zatrzymania) które wydłuża czas zatrzymania obciążenia.

W DC Braking prąd stały jest „wstrzykiwany” w uzwojenia silnika od około 70% prędkości znamionowej. Moment hamowania jest dostosowany do zadanego czasu zatrzymania.

Soft Braking stosuje na wejściu softstartu stycznik zmieniający kolejność faz. Dzięki temu wytwarzany jest moment hamujący, który chce obracać wirnik w przeciwną stronę.

Zaletą Soft Braking jest zmniejszenie ilości wydzielanego ciepła i zwiększenie momentu hamującego, w porównaniu do DC Braking. Jest to szczególnie skuteczne dla obciążeń o dużym momencie bezwładności (piły taśmowe, tarczowe)

Schemat podłączenia softstartera do zastosowania Soft Braking z przełączeniem kolejności faz

Schemat podłączenia softstartera do zastosowania Soft Braking z przełączeniem kolejności faz

 

12. Harmoniczne w obwodach z softstartami?

Harmoniczne to prądu i napięcia o częstotliwościach innych, niż częstotliwość sieci (50Hz). Ich obecność w napięciu zasilającym powoduje niepożądane nagrzewanie silników, kabli i innych urządzeń elektrycznych.

Softstarty generują bardzo niskie poziomy harmonicznych, tylko podczas rozruchu i łagodnego zatrzymywania. Zgodnie z normą IEC 60947-4-2 (8.3.2.1.1) „emisje harmonicznych mają krótki czas trwania podczas rozruchu i nie występują znaczące emisje w stanie normalnej pracy”. W aplikacjach z softstartami nie są wymagane żadne urządzenia filtrujące wyższe harmoniczne.

Poznaj nasze softstarty