Avantajele și limitările soft Starter: 8 avantaje practice și când să utilizați unul

Un soft starter este cel mai util atunci când un motor de curent alternativ funcționează în mod normal la o viteză fixă, dar evenimentul de pornire sau oprire creează o problemă electrică, mecanică sau de proces. Exemplele tipice includ curent de pornire ridicat, scăderi de tensiune, cuplu brusc, șoc de curele sau de cuplare și tranzitorii de presiune în sistemele de pompe.

Punctul important este că beneficiile soft starterului depind de aplicație. Curentul de pornire mai mic poate fi valoros, dar reducerea tensiunii motorului reduce, de asemenea, cuplul disponibil pentru a accelera sarcina. Un soft starter poate ușura accelerația și, pe modelele adecvate, decelerația, dar nu este destinat să asigure controlul continuu al vitezei în timpul funcționării normale.

Cea mai bună întrebare nu este pur și simplu „Care sunt avantajele unui soft starter?” Este: „Ce avantaje contează în aplicația mea, ce limitări vin cu ele și este un soft starter tehnologia potrivită pentru job?”

Ce problemă rezolvă de fapt un soft starter?

Problema cu pornirea directă pe linie

Pornirea directă pe linie aplică imediat tensiunea de linie completă. În multe instalații, acest lucru este acceptabil. Dacă pornirea nu creează nicio problemă semnificativă electrică, mecanică sau de proces, este posibil să nu existe niciun motiv pentru a adăuga o metodă de pornire mai complexă.

Un soft starter devine relevant atunci când pornirea creează o problemă. Un motor mare poate provoca o scădere a tensiunii la o sursă slabă, în timp ce o treaptă bruscă a cuplului poate șoca un cuplaj, cutie de viteze, curea sau mașină antrenată.

Problema nu este doar dacă motorul se poate întoarce. Este modul în care motorul atinge viteza de funcționare și ce se întâmplă cu restul sistemului în timp ce accelerează.

Cum un soft starter modifică evenimentul de pornire

Un soft starter electronic tipic folosește SCR, numite și tiristoare, pentru a controla tensiunea efectivă aplicată motorului în timpul accelerației.

Secvența simplificată este:

Alimentare AC → control SCR → tensiune controlată a motorului → răspuns de curent și cuplu → accelerație → stare de funcționare completă

Multe modele folosesc un aranjament bypass după accelerare. Curentul și cuplul nu pot fi luate în considerare separat. Reducerea tensiunii aplicate reduce, de asemenea, cuplul de pornire disponibil, astfel încât cea mai mică setare posibilă a curentului nu este automat cea mai bună setare.

Dacă doriți o explicație mai detaliată a rampei de tensiune, a limitei de curent, a controlului cuplului și a comportamentului la punerea în funcțiune, consultațiRampa de tensiune a pornirii soft vs limita de curent vs controlul cuplului: Cum să alegeți și să reglați fiecare mod de pornire.

Un soft starter nu este un controler de viteză continuă

Un soft starter gestionează în principal accelerația și, pe produsele adecvate, decelerația. După ce motorul atinge condiții normale de funcționare, de obicei funcționează la frecvența de linie.

Dacă procesul dumneavoastră necesită modificarea vitezei pompei, a turației ventilatorului, a vitezei transportorului, a presiunii, a debitului sau a unei alte variabile de funcționare în timpul producției, ar trebui evaluat un VFD.

Pentru comparația completă a tehnologiei, citițiSoft Starter vs VFD: pe care ar trebui să-l folosiți pentru motorul dvs.?Aici, accentul este ceea ce un soft starter poate îmbunătăți în mod realist într-o aplicație cu viteză fixă.

8 Beneficii practice ale folosirii unui soft starter

1. Curentul de pornire mai mic și perturbarea de tensiune mai mică

Un motor mare poate consuma curent mare în timp ce accelerează. Un soft starter poate reduce și controla acel curent în loc să permită o pornire necontrolată la tensiune completă.

Reducerea curentului contează cel mai mult atunci când motorul este mare în raport cu sursa disponibilă, instalația este alimentată cu generator sau echipamentele sensibile au aceeași magistrală. Beneficiul nu este doar un număr curent mai mic. Este posibilitatea de a reduce perturbațiile de tensiune în altă parte a instalației.

Când evaluați acest beneficiu, verificați curentul la sarcină maximă a motorului, capacitatea de alimentare, scăderea de tensiune acceptabilă și cuplul necesar pentru a accelera sarcina reală. Nu reduceți curentul atât de agresiv încât motorul să nu mai aibă suficient cuplu pentru a atinge viteza maximă.

2. Acumularea mai ușoară a cuplului și șocul mecanic mai mic

O pornire bruscă la tensiune maximă poate aplica rapid un cuplu arborelui, cuplajului, cutiei de viteze, curelei și mașinii antrenate. Un soft starter selectat corespunzător poate face ca cuplul să crească mai progresiv și să reducă încărcarea mecanică bruscă.

Acest lucru poate fi util pe transportoare, mixere, ventilatoare, pompe și mașini în care pornirile repetate produc șocuri vizibile. Limitarea este la fel de importantă. Dacă sarcina are un cuplu de rupere ridicat sau o frecare ridicată, o reducere prea mare a tensiunii poate face accelerația să fie lentă sau fără succes.

Obiectivul corect este accelerarea controlată cu o marjă suficientă de cuplu, nu doar pornirea cât mai blândă posibilă.

3. Mai puțină uzură legată de pornire a curelelor, cuplajelor și cutiilor de viteze

Pornirile repetate abrupte pot încărca curele, cuplajele, angrenajele și utilajele conectate brusc. Dacă pornirea este o sursă cunoscută de șoc mecanic, controlul tranziției poate reduce stresul legat de pornire.

Echipele de întreținere pot observa un șoc mai mic al curelei, mai puține evenimente de cuplare bruscă sau o mișcare mai lină a produsului. Evitați să pretindeți o creștere fixă ​​a duratei de viață a echipamentului, deoarece durata de viață mecanică depinde și de aliniere, lubrifiere, sarcină, frecvență de pornire și practica de întreținere.

O întrebare mai utilă este:Pornirea repetată creează în prezent un stres mecanic măsurabil pe care o pornire controlată l-ar putea reduce?

4. Control mai bun al pornirii și opririi pompei

În sistemele de pompe, o schimbare bruscă a vitezei și a debitului poate contribui la tranzitorii de presiune. În aplicațiile adecvate, accelerația și oprirea controlate pot face tranziția mai puțin severă.

Acest lucru este cel mai relevant atunci când pompa funcționează în mod normal la viteză maximă și problema apare numai în timpul pornirii sau opririi.

Un soft starter nu trebuie tratat ca o soluție universală pentru ciocănirea. Rezultatele depind, de asemenea, de pompă, conducte, supape, presiunea sistemului și metoda de oprire selectată. Dacă pompa trebuie să schimbe continuu viteza pentru a menține presiunea sau debitul, evaluați un VFD.

5. Mai puține tulburări de proces legate de pornire

O pornire a motorului poate afecta mai mult decât motorul.

Dacă curentul de pornire cauzează o scădere semnificativă a tensiunii, echipamentele de control din apropiere sau alte sarcini pot fi, de asemenea, afectate. În unele instalații, problema de funcționare nu este că motorul nu pornește. Problema este că pornirea perturbă o altă parte a procesului.

Cauza și efectul pot fi simple:

pornire mare a motorului → perturbare de tensiune → echipament sensibil afectat → întrerupere a procesului

Un soft starter poate reduce gravitatea acestui eveniment dacă pornirea este cauza reală. Dacă sistemul electric se ocupă deja de pornire fără a deranja alte echipamente, acest beneficiu poate fi mic.

6. Reduceți pierderile de pornire și căldura panoului cu bypass

Multe demaroare soft folosesc un bypass intern sau extern după ce accelerarea este completă.

Odată ce calea de bypass este activă, treapta de putere SCR nu mai transportă curent normal de funcționare în același mod. Acest lucru reduce pierderile și căldura generată de demaror în timpul funcționării la viteză maximă.

Acest lucru poate fi util în panourile unde temperatura și ventilația contează. Pierderile mai mici ale starterului nu trebuie confundate cu economiile mari de energie ale procesului. Bypass-ul îmbunătățește dispozitivul de pornire în sine. Nu reduce continuu viteza motorului sau reduce automat consumul anual de energie al motorului.

Confirmați întotdeauna dacă bypass-ul este intern, extern, opțional sau nu este necesar pentru modelul exact de pornire.

7. Complexitate mai mică decât un VFD atunci când controlul vitezei nu este necesar

Mai multă capacitate de control nu înseamnă întotdeauna mai multă valoare.

Dacă procesul are nevoie doar de accelerare controlată, poate de oprire controlată și apoi de funcționare la viteză maximă, controlul continuu al frecvenței poate oferi un beneficiu suplimentar mic.

În această situație, un soft starter poate fi mai simplu decât instalarea unui VFD doar pentru a îmbunătăți comportamentul de pornire. În funcție de clasificare și instalare, poate însemna, de asemenea, costuri mai mici ale echipamentelor, mai puține lucrări de punere în funcțiune și căldură mai mică a panoului. Echipamentul trebuie să corespundă cerințelor procesului.

Dacă funcționarea normală necesită viteză variabilă, control al presiunii în buclă închisă, schimbare a ratei de producție sau viteză reglabilă a transportorului, capacitatea VFD suplimentară are un scop clar.

8. Protecție, diagnosticare și integrare automată

În funcție de producător și model, softstarter-urile pot include protecție la suprasarcină, monitorizare de fază, detectare a subsarcinii, protecție cu rotorul blocat, istoricul defecțiunilor, datele motorului și comunicarea industrială.

Modelele cu funcții superioare pot comunica cu un sistem PLC, HMI sau SCADA prin protocoale precum Modbus, EtherNet/IP sau PROFINET.

Aceste caracteristici pot îmbunătăți vizibilitatea întreținerii și integrarea sistemului. Nu presupuneți că fiecare soft starter oferă aceleași funcții. Protecția, diagnosticarea, designul de bypass și opțiunile de comunicare sunt specifice modelului.

Dacă diagnosticarea și datele motorului sunt importante, dar nu este necesar controlul continuu al vitezei, ghidul nostru Smart Motor Controller vs Traditional Starter oferă o altă comparație utilă.

Unde contează cel mai mult beneficiile soft Starter?

Numele mașinii singur nu determină adecvarea. Problema de pornire și caracteristicile de încărcare contează mai mult.

Un transportor descărcat și un transportor complet încărcat pot necesita un cuplu de pornire foarte diferit. Utilizați categoria aplicației ca punct de plecare, nu ca regulă finală de selecție.

Limitări importante ale starterului soft

Tensiunea redusă reduce și cuplul de pornire

Aceasta este una dintre cele mai importante limitări ale starterului soft.

Dacă tensiunea este redusă agresiv pentru a menține curentul scăzut, motorul poate avea mai puțin cuplu disponibil pentru a depăși rezistența la rupere și pentru a accelera mașina. Rezultatul poate fi o pornire lungă, o deplasare la suprasarcină sau eșecul de a atinge viteza maximă.

Acest lucru contează în special pentru transportoarele încărcate, concasoare, mixere și mașini cu frecare mare. Întrebarea de inginerie nu este „Cât de scăzut pot seta curentul?” Este: „Poate motorul să producă în continuare suficient cuplu de accelerare sub limitele necesare de curent și tensiune?”

Pornirile pe oră și sarcina termică contează

Motorul kW sau CP nu este suficient pentru selectarea soft starter-ului.

Verificați durata pornirii, pornirile pe oră, inerția sarcinii, pornirea la încărcare sau descărcat, temperatura mediului ambiant, cerințele de suprasarcină și valoarea exactă a sarcinii producătorului.

Nu există un număr universal de porniri pe oră care să se aplice fiecărui soft starter. Verificați întotdeauna evaluarea exactă a produsului și sarcina reală de producție.

Un soft starter cu adevărat economisește energie?

Un demaror soft echipat cu bypass poate reduce pierderile de pornire și căldura panoului. Dar curentul de pornire mai mic nu este același lucru cu un consum anual de energie mai mic.

După pornire, un motor obișnuit controlat cu demaror progresiv funcționează la frecvența normală de linie și la viteza maximă de funcționare. Nu reduce continuu viteza motorului pentru a se potrivi cererii procesului.

Prin urmare, un soft starter nu ar trebui să fie comercializat ca și cum ar oferi același mecanism de economisire a energiei ca un VFD pe o pompă sau un ventilator cu debit variabil.

O discuție mai bună privind rentabilitatea investiției întreabă:

1. Pornirea curentă creează scăderi de tensiune inacceptabile?
2. Socul mecanic repetat cauzează întreținere?
3. Sistemul de pompare are o problemă cu presiunea de pornire sau oprire?
4. Perturbațiile legate de pornire cauzează timpi de nefuncționare?
5. Un VFD ar adăuga costuri și complexitate fără un control util al vitezei?

Bazați cazul economic pe condiții măsurabile ale instalației, nu pe un procentaj generic de economisire a energiei.

Soft Starter vs DOL vs Star-Delta vs VFD

Acest tabel arată capacitatea, nu un clasament universal. Pentru o comparație mai largă, veziContactor vs demaror motor vs demaror soft vs VFD: diferențe, criterii de selecție și ghid de dimensionare.

Cum să știi dacă un soft starter merită

Utilizați cinci întrebări înainte de a alege un model.

1. Motorul funcționează cu o singură viteză după pornire?

Dacă da, un soft starter rămâne un candidat.

Dacă viteza trebuie să se schimbe în timpul producției normale, evaluați un VFD.

2. Startup-ul creează o problemă reală?

Căutați dovezi cum ar fi curent ridicat, scădere de tensiune, șoc mecanic, alunecarea curelei, tranzitorii de presiune, declanșări neplăcute sau întreținere aferentă pornirii repetate.

Dacă starter-ul existent gestionează deja aplicația bine, complexitatea suplimentară poate oferi puțină valoare.

3. Poate sarcina să accelereze cu un cuplu de pornire redus?

Verificați cuplul de rupere, inerția sarcinii, pornirea sub sarcină sau fără sarcină, timpul necesar de accelerare și limita de curent impusă de sistemul electric.

4. Care este sarcina de pornire?

Înregistrați ora de pornire, pornirile pe oră, temperatura ambiantă, starea de încărcare și cerințele de suprasarcină.

5. De ce protecție și comunicare aveți nevoie?

Determinați dacă demarorul are nevoie doar de control local de pornire și oprire sau trebuie, de asemenea, să furnizeze date de eroare, diagnosticare motor, comunicare PLC, vizibilitate HMI sau un protocol de rețea specific.

Informații de pregătit înainte de a alege un soft starter

Înainte de a cere unui furnizor să recomande un model, pregătiți:

• Foto pe plăcuța motorului
• Tensiune nominală
• Curent de sarcină completă, FLA sau FLC
• Puterea motorului în kW sau CP
• Frecvenţă
• Tip motor
• Sarcina antrenată, cum ar fi pompă, ventilator, transportor, compresor, concasor sau mixer
• Începe pe oră
• Comportamentul de accelerare și decelerare necesar
• Cerințe existente de pornire, PLC, HMI și comunicare

Numai puterea motorului nu este suficientă. Pentru suportul aplicației CHENTUO, o plăcuță de identificare clară a motorului plus condiții reale de sarcină și de pornire este mai utilă decât doar indicarea kW motorului.

Exemplu practic: un transportor cu viteză fixă ​​cu șoc cu bandă

Luați în considerare un transportor care rulează întotdeauna la viteza nominală odată ce începe producția. Operatorii nu au nevoie de control variabil al vitezei, dar fiecare pornire produce o tragere bruscă a centurii și un șoc vizibil prin trenul de rulare.

Acesta este tipul de aplicație în care un soft starter poate merita evaluat. Obiectivul nu este schimbarea vitezei de producție. Este de a face trecerea de la oprire la viteza maximă mai controlată.

Cu toate acestea, transportorul trebuie încă verificat în starea sa reală de pornire. Dacă deseori pornește complet încărcat, cuplul de rupere poate deveni factorul limitator. O limită de curent foarte scăzută ar putea reduce cuplul disponibil suficient pentru a crea o accelerație lentă sau porniri eșuate.

Prin urmare, procesul de selecție ar trebui să verifice FLA motorului, pornirea încărcată sau descărcată, cuplul de rupere, inerția, pornirile pe oră și timpul de accelerare acceptabil. Dacă viteza de producție trebuie să se schimbe și în timpul funcționării normale, utilizați dispozitivul separatSoft Starter vs VFDghid, mai degrabă decât extinderea acestei comparații aici.

Greșeli obișnuite de selectare a starterului

Pentru detalii de punere în funcțiune, utilizațiRampa de tensiune a pornitorului soft vs limita de curent vs controlul cuplului.

FAQ

 

 

Care este principalul beneficiu al unui soft starter?

Principalul beneficiu este accelerația controlată a motorului. Un soft starter poate reduce curentul de pornire și poate face acumularea de cuplu mai puțin bruscă, ceea ce poate reduce perturbațiile electrice și șocurile mecanice atunci când aceste probleme există în aplicație.

Un soft starter reduce curentul de pornire?

Da. Reducerea și controlul curentului de pornire este una dintre principalele sale funcții. Nivelul corect depinde de alimentarea cu energie electrică și de cuplul necesar pentru a accelera sarcina.

Un soft starter economisește energie electrică?

Nu în același mod ca un VFD care controlează o sarcină cu viteză variabilă. Un demaror echipat cu bypass își poate reduce propriile pierderi de funcționare, dar un curent de pornire mai mic nu înseamnă automat economii mari anuale de kWh.

Care sunt dezavantajele unui soft starter?

Principalele limitări sunt lipsa controlului continuu normal al vitezei, cuplul de pornire redus atunci când tensiunea este redusă, limitele sarcinii termice și caracteristicile de protecție sau de comunicare specifice modelului.

Când ar trebui să folosesc un soft starter în loc de un VFD?

Utilizați un soft starter ca candidat atunci când motorul funcționează în mod normal la o viteză fixă ​​și principala problemă este curentul de pornire, șocul mecanic sau oprirea bruscă. Evaluați un VFD când viteza motorului trebuie să se schimbe în timpul funcționării normale.

Cum dimensionez un soft starter pentru un motor?

Începeți cu tensiunea motorului, FLA, kW sau CP, frecvența, tipul de sarcină, pornirile pe oră, durata pornirii, cerința de cuplu, condițiile ambientale și valorile nominale ale producătorului. Nu selectați doar puterea motorului.

Este un soft Starter potrivit pentru aplicația dvs.?

Un soft starter merită evaluat atunci când se întâlnesc trei condiții: motorul funcționează în mod normal la o viteză fixă, pornirea sau oprirea creează o problemă reală, iar motorul poate încă produce suficient cuplu pentru a accelera sarcina în condițiile de pornire necesare.

Dacă procesul necesită reglarea continuă a vitezei, controlul presiunii, controlul debitului sau schimbarea vitezei de producție, evaluați în schimb un VFD.

CHENTUO furnizează echipamente de automatizare industrială pentru PLC, HMI, VFD și aplicații conexe de control al motoarelor. Dacă selectați echipament pentru un nou proiect sau înlocuiți un demaror existent, trimiteți-ne plăcuța de identificare a motorului, tensiunea, FLA, tipul de sarcină, pornirile pe oră, modelul de control existent, cerințele de comunicare și cantitatea. Acest lucru permite ca aplicația să fie revizuită înainte de a alege un anumit număr de piesă.