سافت استارتر یا VFD؟ کدام یک بهتر است؟

الکتروموتورها کاربردهای زیادی در ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی دارند. با این حال، موتورها باید دارای کنترل ها و حفاظت های مناسب برای اطمینان از عمر طولانی و عملکرد صحیح باشند. هنگامی که موتورها با ولتاژ کامل شروع به کار می کنند، جریان هجومی بالا و گشتاور راه اندازی می تواند عمر مفید آنها را کاهش دهد. چندین روش راه اندازی برای محافظت از موتورها در برابر این مورد استفاده می شود، از جمله سافت استارترها و درایوهای فرکانس متغیر (VFD).

استارت ها نه تنها از موتورها، بلکه از دیگر وسایل الکتریکی و اجزای مکانیکی نیز محافظت می کنند:

بارهای موتور در معرض گشتاور راه اندازی ناگهانی قرار نمی گیرند.

سایر دستگاه های الکتریکی در معرض افت ولتاژ ناشی از جریان هجومی نیستند.

هنگام مقایسه سافت استارتر و VFD نمی توان گفت که یک دستگاه از دیگری بهتر است. یک سافت استارتر منحصراً برای راه اندازی موتورها با ولتاژ کاهش یافته طراحی شده است، در حالی که یک VFD می تواند سرعت یک موتور در حال کار را نیز کنترل کند. برای یک اسب بخار موتور معین، VFDبه دلیل عملکردهای اضافی آن گرانتر است. استفاده از VFD برای موتوری که نیازی به کنترل سرعت ندارد، هدر دادن سرمایه است.

با طراحی حرفه ای برق، ایمنی را بهبود بخشید و در مصرف انرژی صرفه جویی کنید.

توصیه سردچال: کسب و کارهای مرتبط با تجهیزات الکتریکی می توانند از اینجا آگهی خود را در سایت ثبت کنند و با عضو شدن در باشگاه مشتریان سردچال، توسط بازدید کنندگان این سایت که همگی از تامین کنندگان و صاحبان کسب و کارها و مشتریان هستند بیش تر دیده شوند.

این مقاله به مقایسه سافت استارترها و VFD ها می پردازد و به چند کاربرد مناسب برای هر دستگاه اشاره می کند. هر دو دستگاه از الکترونیک قدرت استفاده می کنند، اما اجزای داخلی آنها متفاوت است.

چه زمانی از سافت استارتر استفاده کنیم؟

یک استارت نرم از آرایه ای از شش تریستور یا یکسو کننده های کنترل شده سیلیکونی (SCR) برای کاهش جریان راه اندازی و گشتاور یک موتور سه فاز استفاده می کند. تریستور را می توان به عنوان یک "دریچه" الکترونیکی توصیف کرد که فقط در یک جهت و تنها زمانی که یک سیگنال کنترل اعمال می شود، جریان را مجاز می کند. شش تریستور برای برق سه فاز مورد نیاز است، زیرا سه ولتاژ AC وجود دارد که قطبیت را در فرکانس 60 هرتز تغییر می دهد - دو تریستور در هر فاز، هر کدام برای قطب متفاوتی مورد نیاز است.

سافت استارتر

هنگامی که یک موتور الکتریکی از یک سافت استارتر استفاده می کند، شش تریستور به عنوان دریچه هایی استفاده می شود که ولتاژ سه فاز را محدود می کند. به جای اعمال یکباره ولتاژ نامی، سافت استارتر بخشی از شکل موج ولتاژ را قطع می کند و این امر هم جریان هجومی و هم گشتاور راه اندازی را محدود می کند.

مدار SCR مورد استفاده توسط یک سافت استارتر می تواند ولتاژ را محدود کند، اما فرکانس در 60 هرتز باقی می ماند. از آنجایی که سرعت موتور در حال کار به فرکانس بستگی دارد، یک سافت استارتر نمی تواند دور در دقیقه را کاهش دهد. با این حال، در برنامه هایی که موتور همیشه با سرعت کامل استفاده می شود، این مشکل نیست.

سافت استارترها زمانی مفید هستند که موتورها بارهای زیادی را هدایت می کنند که برای شروع چرخش به جریان و گشتاور بالایی نیاز دارند. این بارها شامل ماشین آلات صنعتی، فن های جمع کننده گرد و غبار و سیستم های پمپاژ با دبی ثابت می باشد.

چه زمانی از درایو فرکانس متغیر استفاده کنیم؟

همانطور که در بالا ذکر شد، یک VFD می تواند هم ولتاژ و هم فرکانس اعمال شده به موتور الکتریکی را کنترل کند. این بدان معناست که VFD می تواند به عنوان راه انداز استفاده شود، اما همچنین می تواند سرعت را در برنامه هایی که بار کاری موتور تغییر می کند کاهش دهد. کنترل ولتاژ و فرکانس به لطف یک فرآیند سه مرحله ای امکان پذیر است:

منبع ولتاژ AC با یکسوساز به DC تبدیل می شود.

سپس سیگنال DC برای بهبود کیفیت توان فیلتر می شود.

در نهایت یک اینورتر برق DC را با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز به AC تبدیل می کند.

از آنجایی که یک VFD هم ولتاژ و هم فرکانس را کنترل می کند، می تواند نسبت V/Hz را نیز تنظیم کند که گشتاور را تعیین می کند. کاهش ولتاژ یک موتور در حال کار به طور معمول باعث افزایش جریان و گرمای بیش از حد می شود که برای عملکرد و عمر مفید مضر است. با این حال، هنگامی که ولتاژ و فرکانس هر دو کاهش می یابد، موتور الکتریکی می تواند بدون عواقب منفی کند شود.

VFD ها زمانی مفید هستند که موتورها دارای بار کاری متغیر باشند و صرفه جویی در انرژی بالای 20 درصد با کاهش سرعت رایج است. به عنوان مثال، یک VFD می تواند سیستم پمپاژ ساختمان را در زمانی که مصرف آب کم است کاهش دهد، یا می تواند نرخ تهویه را در زمانی که اشغال کم است کاهش دهد. در هر دو مورد، فرصت بسیار خوبی برای صرفه جویی در انرژی وجود دارد.

نتیجه

هنگامی که موتورها با ولتاژ کامل شروع به کار می کنند، جریان هجومی بالا و گشتاور راه اندازی می تواند به آنها و سایر قطعات آسیب برساند. شروع کننده های نرم و VFD هر دو با محدود کردن ولتاژ جریان هجومی را کاهش می دهند، اما تفاوت های مهمی نیز بین این دستگاه ها وجود دارد.

مهندسان برق زمانی که موتورها فقط به سیستم راه اندازی نیاز دارند، سافت استارتر ها و هنگامی که موتورها در حین کار به کنترل سرعت نیز نیاز دارند، VFD ها را توصیه می کنند. یک سافت استارتر نمی تواند با پایین آوردن یک موتور با بار متغیر در مصرف انرژی صرفه جویی کند و یک VFD زمانی که فقط به عنوان استارت استفاده می شود ظرفیت کنترل سرعت خود را هدر می دهد.