سافت استارتر یا اینورتر

ابتدا باید بدانیم که نیاز ما چیست و بهتر است از سافت استارتر استفاده کنیم یا اینورتر.

اگر به دور متغیر نیاز داریم که باید از اینورتر استفاده کنیم.

اگر به دور ثابت نیاز داریم، می‌توانیم بین سافت استارتر یا اینورتر ، با شرایطی خاص سافت استارتر را انتخاب و نصب و راه‌اندازی کنیم.

اما باز هم توجیه اقتصادی‌ و فنی برای انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر را باید مد نظر بگیریم.

در اینجا برای انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر ، ابتدا باید با ساختار سافت استارترها آشنا شویم.

سافت استارترها بر دو نوع کلی آنالوگ و دیجیتال تقسیم می‌شوند.

سیستم‌های آنالوگ بدون داشتن کی‌پد و معمولا توسط چند کلید کوچک (دیپ سوییچ) یا چند پتانسیومتر کنترل می‌شوند.

خود بر دو نوع کلی هستند که یا دو فاز را کنترل می‌کنند که دارای دو تریستور دوبل یا چهار تریستور تکی هستند.

فاز سوم یکسره می‌باشد و هیچ کنترل ولتاژی روی آن فاز وجود ندارد.

همچنین سه فاز را کنترل می‌کنند که آن‌ها هم یا 3 عدد تریستور دوبل یا 6 تریستور دارند.

در توان‌های کوچک معمولا داخل باکس یک کنتاکتور بای پس تعبیه می‌شود.

در توان‌های‌بالاتر آن، ‌کنتاکتور به صورت آپشن است.

در سافت استارترها هم امکان کنترل سه سیم و هم شش سیم وجود دارد. که نقشه‌های قدرت آن‌ها به شکل‌های زیر است.

همانطور که در شکل فوق مشاهده می‌شود، در راه‌اندازی 6 سیم به علت آنکه جریان عبوری از سافت استارتر کاهش می‌یابد.

چون جریان نصف می‌شود، ما می‌توانیم از سافت استارتر با توان کمتری استفاده کنیم. در نتیجه هزینه‌ها کاهش پیدا می‌کند.

سافت استارترهای دیجیتال امکانات و پارامترهای بیشتری را دارا می‌باشند و امکان تنظیمات بیشری را برای کاربر فراهم می‌کنند.

در شرایط خاص زیر استفاده از سافت استارتر توصیه می‌شود:

• پمپ‌های شناور که در عمق زیاد هستند و برای نصب اینورتر فرکانسی علاوه بر درایو باید چوک خروجی، بعضا چوک سینوسی هم استفاده کرد و ممکن است که استفاده از اینورتر توجیه اقتصادی نداشته باشد.
• پروژه‌هایی که تعداد روشن و خاموش کمی دارند.
• مثلا کمپرسوری که ماهیانه روشن و خاموش می‌شود.
• سیستم‌هایی که گشتاور راه اندازی بالایی ندارند و تعداد روشن و خاموش شدن آن‌ها کم است. مثلا فن‌های خاص.
• الکتروموتورهایی که جریان راه‌اندازی زیادی لازم ندارند و فاصله تا تابلوی راه‌انداز زیاد است.
• تعداد دفعات روشن و خاموش کمی دارند و استفاده از اینورتر ممکن است توجیه اقتصادی نداشته باشد.
• ولی باز هم بین سافت استارتر یا اینورتر توصیه می‌شود که برای این موارد هم تا حد امکان از اینورتر مناسب برای راه‌اندازی استفاده شود.
• متاسفانه آن‌طور که از نام سافت استارتر به نظر می‌رسد این وسیله سافت جریان نیست.
• اصول ‌کار و ساختار سافت استارترها بر مبنای تریستور می‌باشد.

به زبان ساده با تریستور هیچ کنترلی روی فرکانس نمی‌توان داشت.

بلکه فقط تا حدودی ولتاژ را از یک مقدار کم تا ماکزیمم، تغییر می‌دهد.

در شکل زیر انواع راه‌اندازی موتور الکتریکی و نحوه‌ جریان‌کشی آن جهت انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر یا اتصال مستقیم نمایش داده شده است:

در عمل مشاهده می‌شود که جریانی‌که توسط یک تابلو ستاره مثلث کشیده می‌شود، در حد خیلی کم‌تر توسط سافت استارتر یا اینورتر کشیده ‌می‌شود.

آن هم نه در دو مرحله مانند روش ستاره مثلث بلکه با یک رمپ و با شیبی یکنواخت.

علت آن است که دور الکتروموتور تابعی از قطب موتور و فرکانس ورودی آن موتور است.

زمانی که توسط سافت استارتر می‌خواهیم یک الکتروموتور را روشن کنیم عملا الکتروموتور تمایل دارد که به دور نامی برسد.

در این حالت چون ولتاژ لازم فراهم نشده، پس جریان بالا می‌رود.

می‌بینیم که برای ‌کنترل ولتاژ محدودیت زمانی حدود یک دقیقه برای سافت استارتر تعریف شده است.

اگر توان‌ سافت استارتر از توان الکتروموتور خیلی بالاتر باشد، سافت استارتر نمی‌تواند زمان راه‌اندازی را دقیق کنترل کند.

در بهترین حالت و در شرایط مطلوب، حداکثر یک توان بالاتر است.

یک سافت استارتر البته تا حدودی نسبت به روش راه‌اندازی ستاره مثلت، از لحاظ مکانیکی استهلاک کوپلینگ‌ها و تسمه ها را کم می‌کند.

ولی این به اندازه کارکرد با اینورتر نمی‌تواند باشد. چون تعیین زمان راه اندازی در اینورتر از طریق CPU تعیین می‌گردد و به جریان الکتروموتور ارتباطی ندارد.

یک اینورتر فرکانسی علاوه بر ولتاژ می‌تواند فرکانس و حتی گشتاور را کنترل کند.

می‌بینیم که زمان Acc و Dec در اینورترها تا یک ساعت تعریف شده است.

متاسفانه در صنعت به وفور مشاهده می‌شود که برای راه‌اندازی الکتروموتورها از سافت استارتر استفاده شده است.

چند نمونه عملی در انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر

البته بدون نام بردن از برند خاص یا شرکت مصرف‌کننده یا شهرستان مورد نظر که هدف فقط بیان مشکلات فنی و حل آن در صنعت می‌باشد.

در شرکت A برای راه‌اندازی یک کمپرسور 680 کیلووات، از یک سافت استارتر با توان 700 کیلووات استفاده شده است.

این انتخاب بدون در نظر گرفتن دمای بالای 40 درجه سیلسیوس آن شهر بوده است.

موقع راه‌اندازی جریانی حدود 2500 آمپر از خط 400 ولت و حدود 50 آمپر از خط 20 کیلوولت کشیده می‌شود.

این جریان باعث می‌شود که حتی اداره برق متوجه جریان راه‌اندازی بالای شبکه شود.

شرکت مورد نظر برای اینکه این مشکل را حل کند معمولا چند ساعت قبل از شروع کار و زمانی که شبکه برق در مصرف پایین است، الکتروموتور را استارت می‌کند.

در طول این چند سال دو بار سافت استارتر دچار سوختگی شده است.

یک بار به علت جریان بالا و بار دیگر هم به علت دمای بالا و عدم نگهداری صحیح دچار ایراد شده است.

متاسفانه با پیشنهاد ما برای انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر مخالفت شد.

با برآورد هزینه‌ها مشخص شد که هزینه برق مصرفی در شش سال گذشته بیش از هشت برابر بوده است.

حدود هجده برابر به خاطر خرابی و عدم تولید به شرکت مذکور ضرر رسیده است.

این‌ موارد به خاطر عدم کارشناسی درست و انتخاب غلط بین سافت استارتر یا اینورتر بوده است.

در شرکت B برای راه‌اندازی چند الکتروموتور به توان 250 کیلووات که روی کمپرسور نصب است:

در انتخاب بین سافت استارتر یا اینورتر از سافت استارتر به توان 220 کیلووات استفاده شده است.

در مدت سه ماه، سه عدد از سافت استارترها سوخته است.

جریان راه‌اندازی اولیه حدود 1500 آمپر است و این انتخاب حتی بدون در نظر گرفتن دمای بالای شهر مذکور می‌باشد.

طبق بررسی‌های صورت گرفته ‌متوجه شدیم مورد مشابه در شهرستانی با دمای معتدل کار می‌کند.

رنج توانی انتخاب موجود سافت استارتر مورد نظر، 315 کیلووات است که قیمت آن حدود 30% بالاتر است.

یعنی چون کارشناس طراح ابتدا مارک خاص را انتخاب نموده و نتوانسته توان مطلوب را پیشنهاد بدهد، شرکت مذکور این هزینه‌ها را متحمل شده است.

در یک مورد خاص برای یک الکتروموتور شناور بر روی چاه آب، اینورتر انتخاب شده است.

پس از نصب موتور پمپ درون چاه قصد راه‌اندازی با اینورتر را داشته‌اند.

در چند استارت ابتدایی، اینورتر فالت Over Current داده است.

نصاب پارامترهای جریان را بالاتر از حد مجاز برده و در استارت‌های بعدی درایو سوخته است.

بعد از تعمیر و حتی نصب چوک خروجی برای اینورتر، مجدداً درایو هر چند یک بار خطا می‌دهد.

il]kdk  متوجه شدند که باید چوک سینوسی نصب کنند، به این نتیجه رسیدند که بین سافت استارتر یا اینورتر ، سافت استارتر مناسب‌تر است.

از دیگر موارد، در کل کشور برای جایگاه‌های گاز و کمپرسورهای موجود از سافت استارتر استفاده شده است:

حال صرف نظر از جریان راه‌اندازی بالای آن‌ها در مصرف برق و هزینه پرداختی، زمانی است که برق شبکه سراسری قطع می‌گردد و می‌خواهند از برق اضطراری و ژنراتور استفاده کنند.

متوجه می‌شوند که پولی که برای مابه التفاوت ‌قیمت سافت استارتر و اینورتر صرفه‌جویی نموده‌اند، باید چند برابر آن‌ را برای خرید ژنراتور با توان ‌بالاتر هزینه نمایند.

در پروژه‌ای که صاحب جایگاه پیش از خرید به کارشناسی ما در مورد خرید سافت استارتر یا اینورتر اعتماد نمود و سپس اقدام به خرید کرد.

ما برای راه‌اندازی اینورتر را نصب و راه اندازی کردیم و با یک تنظیم ساده PID دورهای مختلف و با توجه به نیاز جایگاه، مصارف مختلفی را تامین نمودیم.

با یک ژنراتور مناسب و خیلی کوچک‌تر از نیاز برای سافت استارتر ، جایگاه را راه‌اندازی نمودیم.