Een softstarter is elk apparaat dat de versnelling van een elektromotor regelt met behulp van de aangelegde spanning.

Laten we nu eens kort terugkomen op de noodzaak van een starter voor elke motor.

Een inductiemotor kan zichzelf starten als gevolg van de interactie tussen de roterende magnetische veldflux en de rotorwikkelingsflux, waardoor een hoge rotorstroom ontstaat naarmate het koppel toeneemt. Als gevolg hiervan trekt de stator een hoge stroom en tegen de tijd dat de motor het volle toerental bereikt, wordt een grote hoeveelheid stroom (groter dan de nominale stroom) getrokken en dit kan opwarming van de motor veroorzaken en deze uiteindelijk beschadigen. Om dit te voorkomen zijn motorstarters nodig.

De motor kan op 3 manieren worden gestart

Met tussenpozen vollastspanning toepassen: direct online starten
Verlaagde spanning geleidelijk toepassen: Star Delta Starter en Soft starter
Deelwikkeling toepassen starten: Autotransformatorstarter

Softstart definiëren

Laten we nu onze bijzondere aandacht verleggen naar zacht starten.

In technische termen is een softstarter elk apparaat dat het koppel vermindert dat op de elektromotor wordt uitgeoefend. Het bestaat over het algemeen uit solid-state apparaten zoals thyristors om de toevoer van voedingsspanning naar de motor te regelen. De starter werkt op het feit dat het koppel evenredig is met het kwadraat van de startstroom, die op zijn beurt evenredig is met de aangelegde spanning. Het koppel en de stroom kunnen dus worden aangepast door de spanning te verlagen op het moment dat de motor wordt gestart.

Er zijn twee soorten bediening met softstarter:

Open de controle : Een startspanning wordt in de tijd toegepast, ongeacht de opgenomen stroom of het toerental van de motor. Voor elke fase zijn twee SCR's rug aan rug verbonden en worden de SCR's aanvankelijk met een vertraging van 180 graden uitgevoerd tijdens de respectieve halve golfcycli (waarvoor elke SCR geleidt). Deze vertraging wordt geleidelijk verminderd tot de aangelegde spanning stijgt tot de volledige voedingsspanning. Dit staat ook bekend als Time Voltage Ramp System. Deze methode is niet relevant omdat deze de motorversnelling niet controleert.

Regeling met gesloten lus : Elk van de motoruitgangskarakteristieken, zoals de opgenomen stroom of de snelheid, wordt bewaakt en de startspanning wordt dienovereenkomstig aangepast om de vereiste respons te krijgen. De stroom in elke fase wordt bewaakt en als deze een bepaald instelpunt overschrijdt, wordt de tijdspanningshelling gestopt.

Het basisprincipe van de softstarter is dus dat door het regelen van de geleidingshoek van de SCR's de toevoer van voedingsspanning kan worden geregeld.

2 Onderdelen van een basis softstarter

Power schakelaars zoals SCR's die fase-gestuurd moeten worden zodat ze voor elk deel van de cyclus worden toegepast. Voor een driefasige motor zijn voor elke fase twee SCR's rug aan rug verbonden. De schakelapparatuur moet minimaal drie keer hoger zijn dan de netspanning.

Besturingslogica het gebruik van PID-controllers of microcontrollers of enige andere logica om de toepassing van poortspanning op de SCR te regelen, d.w.z. om de ontstekingshoek van SCR's te regelen om de SCR te laten geleiden op het vereiste deel van de voedingsspanningscyclus.

Werkvoorbeeld van een elektronisch softstartsysteem voor een driefasige inductiemotor

Het systeem bestaat uit de volgende componenten.

Twee back-to-back SCR's voor elke fase, d.w.z. in totaal 6 SCR's.
Besturingslogica-schakelingen in de vorm van twee comparatoren - LM324 en LM339 om het niveau en de hellingsspanning te produceren en een opto-isolator om de toepassing van poortspanning op elke SCR in elke fase te regelen.

Een voedingscircuit om de vereiste gelijkstroomvoedingsspanning te leveren.

“wat is een knooppunt in de informatica? ”

Blokschema met elektronisch softstartsysteem voor driefasige inductiemotor

De niveauspanning wordt gegenereerd met behulp van de comparator LM324 waarvan de inverterende aansluiting wordt gevoed met behulp van een vaste spanningsbron en de niet-inverterende aansluiting wordt gevoed door een condensator die is aangesloten op de collector van een NPN-transistor. Door het opladen en ontladen van de condensator verandert de uitgang van de comparator dienovereenkomstig en verandert het spanningsniveau van hoog naar laag. Deze spanning op het uitgangsniveau wordt toegevoerd aan de niet-inverterende aansluiting van een andere comparator LM339 waarvan de inverterende aansluiting wordt gevoed met behulp van een oplopende spanning. Deze ramp-spanning wordt geproduceerd met behulp van een andere comparator LM339 die de pulserende gelijkspanning die wordt aangelegd aan de inverterende aansluiting vergelijkt met de zuivere gelijkstroom-spanning op de niet-inverterende aansluiting en een nulspanningsreferentiesignaal genereert dat wordt omgezet in een ramp-signaal door het opladen en ontladen van een elektrolytische condensator.

De 3^rdcomparator LM339 produceert een signaal met hoge pulsbreedte voor elke hoge spanning, dat geleidelijk afneemt naarmate de niveauspanning afneemt. Dit signaal wordt omgekeerd en toegevoerd aan de Optoisolator, die poortpulsen aan de SCR's levert. Naarmate het spanningsniveau daalt, neemt de pulsbreedte van de Optoisolator toe en hoe groter de pulsbreedte, hoe kleiner de vertraging en geleidelijk wordt de SCR zonder enige vertraging geactiveerd. Door dus de duur tussen de pulsen of de vertraging tussen het toedienen van pulsen te regelen, wordt de ontstekingshoek van de SCR bestuurd en wordt de toevoerstroom geregeld, waardoor het uitgangskoppel van de motor wordt geregeld.

Het hele proces is een regelsysteem met een open lus, waarbij de tijd van toepassing van poort-triggerende pulsen op elke SCR wordt geregeld op basis van hoe eerder de hellingsspanning afneemt vanaf de niveauspanning.

Voordelen van Soft Start

Nu we hebben geleerd hoe een elektronisch softstartsysteem werken, laten we ons een paar redenen herinneren waarom het de voorkeur heeft boven andere methoden.

- Verbeterde efficiëntie : De efficiëntie van het softstarter-systeem met solid-state schakelaars is meer te danken aan de lage inschakelspanning.
- Gecontroleerd opstarten : De startstroom is soepel te regelen door eenvoudig de startspanning te veranderen en dit zorgt voor vlotte start van de motor zonder schokken.

Gecontroleerde acceleratie : Motorversnelling wordt soepel geregeld.
Lage kosten en omvang : Dit wordt gegarandeerd door het gebruik van solid-state schakelaars.