12 nejčastějších dotazů ohledně softstartérů

Oddělení technické podpory odpovídá na 12 často kladených otázek ohledně softstartérů.

1. Jaké je srovnání rozběhu se softstartérem s rozběhem pomocí autotransformátoru?

Softstartéry, např. VLT^® Soft Starter MCD 600 (obr. 1.), jsou mnohem flexibilnější než spouštěče s autotransformátorem a poskytují mnohem plynulejší start, obvykle za nižší cenu. Startéry s autotransformátorem se nemohou přizpůsobit měnícím se podmínkám zatížení (např. rozběhy se zátěží a bez zátěže) a startovací moment nelze volně přizpůsobit tak, aby odpovídal charakteristikám motoru a zatížení. Skokové změny momentu a proudu se stále vyskytují v krocích mezi napětími a spouštěče s autotransformátory nejsou schopny zajistit měkké zastavení. Startéry s autotransformátorem jsou velké a drahé a to zejména pokud je vyžadován vysoký rozběhový moment.

Obr. 1.

2. Jaké jsou typy softstartérů?

Existují tři typy softstartérů, které nabízejí rozdílné funkce a regulují motor různými způsoby:

1. Regulátor momentu řídí během startu pouze jednu fázi. To redukuje moment motoru při startu, ale neredukuje rozběhový proud. Momentové regulátory je nutné používat ve spojení s motorovým spouštěčem (obr. 2).

Obr. 2.

2. Softstartéry, které ovládají dvě fáze, mohou snížit startovací proud a eliminovat přechodové momenty. Tyto sofstartéry jsou vhodné nejen pro běžný ale i pro těžký provoz, ale ne pro kritická zatížení. Startovací proud v neřízené fázi je o něco větší než ve dvou regulovaných fázích (obr. 3).

Obr. 3.

3. Softstartéry, které ovládají všechny tři fáze, poskytují maximální úroveň řízení a jsou jediným řešením softstartéru, které je vhodné pro náročné aplikace (obr. 4).

Obr. 4.

3. Jaké jsou hlavní výhody softstartéru?

Softstartér zlepšuje rozběh motoru v mnoha ohledech:

– Postupným zvyšováním napětí nebo proudu se eliminují přechodové děje napětí a proudu spojené s elektromechanickými spouštěči, které snižují napětí.
– Zrychlení je také plynulejší, protože softstartér zabraňuje přechodovým momentům, které souvisí s elektromechanickými spouštěči.
– Regulace konstantního proudu poskytuje vyšší točivý moment při zvyšování otáček motoru, což má za následek nižší rozběhové proudy a / nebo kratší časy rozběhu.
– Rozběh motoru lze nastavit tak, aby vyhovoval motoru a zatížení, včetně přesného řízení proudového limitu.
– Softstartér poskytuje spolehlivý provoz i při častých startech, nebo pokud se zátěžové charakteristiky mezi rozběhy liší (např. se zátěží nebo bez zátěže).

Softstartéry také nabízejí řadu funkcí, které jiné startéry se snižováním napětí nenabízejí. Příkladem je měkké brzdění, které pomáhá eliminovat efekt tzv. vodního rázu a stejnosměrného brzdění.

4. Co znamená zapojení uvnitř trojúhelníku / inside delta?

V zapojení uvnitř trojúhelníku (šestivodičové zapojení) jsou polovodiče softstartéru v sérii s každým vinutím motoru, takže softstartér přenáší pouze fázový proud, nikoli sdružený proud. Softstartér tak může řídit motor s větším proudem při plném zatížení, než je obvyklé.

Zapojení uvnitř trojúhelníku je možné pouze u motorů, které dovolují připojení každého konce všech tří vinutí motoru samostatně. Ne všechny softstartéry mohou být připojeny uvnitř trojúhelníku. Pro odpojení motoru a softstartéru od napájení musí být v případě poruchy vždy použit napájecí stykač nebo jistič MCCB.

Zapojení uvnitř trojúhelníku zjednodušuje výměnu rozběhu hvězda / trojúhelník, protože lze použít stávající kabeláž. U nových instalací může zapojení uvnitř trojúhelníku snížit velikost a náklady na softstartér, ale jsou zde další náklady na napájecí stykač / jistič MCCB a další kabeláž (obr. 5.).

Obr. 5

5. Jak porovnat softstartér s rozběhem hvězda / trojúhelník?

Softstartéry jsou mnohem flexibilnější než rozběh hvězda / trojúhelník a poskytují hladký start bez rizika přechodových dějů. Rozběh typu hvězda / trojúhelník se nemohou přizpůsobit různým podmínkám zatížení (např. starty se zátěží a bez zátěže) a počáteční točivý moment nelze upravit tak, aby odpovídal charakteristikám motoru a zatížení. Otevřený přechod mezi spojením hvězdy a trojúhelníku navíc způsobuje skokové změny momentu a proudu. Rozběh hvězda / trojúhelník není schopen zajistit měkké zastavení. Rozběh hvězda / trojúhelník však může být levnější než softstartéry a mohou omezit rozběhový proud na nižší úroveň než softstartéry, pokud jsou použity při extrémně nízkém zatížení. Stále se však mohou vyskytnout vysoké přechodové proudy.

6. Mohou softstartéry nahradit rozběh hvězda / trojúhelník?

Pokud softstartér podporuje zapojení uvnitř trojúhelníku, jednoduše jej lze připojit místo zapojení hvězda / trojúhelník (obr. 5).

Pokud softstartér nepodporuje zapojení uvnitř trojúhelníku, je možné připojit trojúhelník k výstupní straně softstartéru (obr. 6).

Obr. 6.

7. Jaký je minimální startovací proud požadovaný softstartérem?

Softstartéry mohou omezit startovací proud na libovolnou specifikovanou úroveň, ale praktické minimum závisí na motoru a zátěži. Snížení rozběhového proudu snižuje točivý moment vytvářený motorem, takže zátěž se zastaví, pokud je rozběhový proud příliš nízký. Aby bylo možné úspěšně motor rozeběhnout, musí motor produkovat větší moment, než vyžaduje zátěž během startu. Startovací proud lze odhadnout na základě předchozích zkušeností, nebo lze křivky otáček motoru / zátěže / točivého momentu analyzovat pro přesný výpočet.

8. Jak je vybrán kabel pro instalaci softstartéru?

Kritéria výběru kabelu závisí na obvodu a umístění softstartéru v obvodu.
– Doporučený proud pro kabel > proud pojistky / jističe > jmenovitý proud motoru × 1,2 (obr. 7).
– Doporučený proud pro kabel používaný v zapojení uvnitř trojúhelníku > jmenovitý proud motoru × 0,7 (obr. 8).

Obr. 7.

Obr. 8.

9. Jaká je maximální přípustná délka kabelu mezi softstartérem a motorem?

Maximální vzdálenost mezi softstartérem a motorem závisí na úbytku napětí a kapacitě kabelu. Pokud motor běží při plném zatížení, nesmí úbytek napětí na kabelu překročit místní předpisy. Pro vzdálenosti větší než 500 metrů nebo při použití paralelních kabelů je třeba vzít v úvahu kapacitu kabeláže. V případě pochybností se lze obrátit na místního zástupce firmy Danfoss s detaily o softstartéru, napětí a frekvenci.

Kdo chce používat standardní produkty, může použít Line Reactors (výstupní filtry).

Výpočet
Použití filtrů je nezbytné k omezení (d_i/d_t), aby záběrové proudy kvůli kapacitě kabelů nepoškodily polovodiče softstartéru. Výstupní filtry musí být nainstalovány co nejblíže softstartéru. Výstupní filtry musí mít menší indukčnost, než je indukčnost motoru.

Minimální jmenovitý proud tlumivky je odvozen od startovacího proudu. (Výběr a použití softstartéru, obvykle 3 – 4,5 × FLC), (obr. 9).

Obr. 9.

10. Co je to Adaptivní řízení zrychlení?

AAC (Adaptive Acceleration Control) je další evolucí v technologii softstartérů. Pomocí AAC se softstartér „naučí“ charakteristiku konkrétního motoru během rozběhu a zastavení a poté upraví ovládání tak, aby optimalizoval provoz. Softstartér odhaduje rychlost motoru při každém rozběhu AAC a zastavení, a nastavuje výkon motoru tak, aby poskytoval zvolený profil zrychlení nebo zpomalení. AAC není do značné míry ovlivněn změnami zatížení a je zvláště vhodný pro čerpadlové aplikace. AAC nabízí tři profily rozběhu a zastavení: časné, konstantní a pozdní zrychlení / zpomalení (obr. 10).

Obr. 10.

11. Co znamená DC brzdění a měkké brzdění?

Stejnosměrné brzdění i měkké brzdění zkracují dobu zastavení motoru. Stejnosměrné brzdění využívá stejnosměrné pulzy ke zkrácení doby zastavení motoru. Softstartér zpomaluje motor na přibližně 70 % jeho plné rychlosti a poté brzdným momentem zastaví motor ve zvolené době brzdění. Podpora stejnosměrného brzdění je integrována do softstartérů MCD 600 a není třeba žádné další vybavení. MCD 600 při DC brzdění řídí všechny tři fáze, což snižuje namáhání motoru ve srovnání s řešením brzdění jen se dvěma fázemi.

Měkké brzdění používá reverzační stykače na vstupní straně startéru pro spuštění motoru v opačném směru, kterým se aplikuje brzdný moment na zátěž. Měkké brzdění způsobuje menší zahřívání motoru a poskytuje větší brzdný moment pro daný proud než stejnosměrné brzdění a je lepší pro zátěže s extrémně vysokým momentem setrvačnosti (např. aplikace pásové pily a kotoučové pily). Schéma zapojení softstartéru pro aplikaci Soft Braking s přepínáním fázových sekvencí je uvedeno na obr. 11.

Obr. 11.

12. Jsou vyšší harmonické problémem u aplikací se softstartérem?

Vyšší harmonické jsou napětí a proudy, které způsobují nežádoucí zahřívání v motorech, kabelech a dalších zařízeních. Harmonické mohou také narušit provoz jiných elektrických a elektronických zařízení. Softstartéry vytvářejí velmi nízké úrovně harmonických, pouze při rozběhu nebo měkkém zastavení. Podle IEC 60947-4-2 (8.3.2.1.1), „Harmonické emise mají během startu krátké trvání a ve stavu PLNÉHO ZAPNUTÍ neexistují žádné významné emise“. Pro aplikace se softstartérem nejsou vyžadovány žádné zvláštní požadavky ani filtrování.