Softstart Danfoss - MCD 3000 Zalecenia

Rozruch silników indukcyjnych poprzez bezpośrednie zasilanie napięciem znamionowym powoduje powstanie dużego początkowego prądu rozruchowego LRC (Locked Rotor Current), który wytwarza początkowy moment rozruchowy LRT (Locked Rotor Torque). Gdy silnik przyspiesza maleje prąd, natomiast moment wzrasta do wartości momentu krytycznego, po czym maleje przy znamionowej prędkości obrotowej silnika.

Silniki z niemal identyczną charakterystyką pręd-kościową często zmieniają swe właściwości w warunkach początkowych. Zakres prądu rozruchowego może zawierać się od 500% do 900% prądu znamionowego silnika, natomiast moment silnika od 70% do około 230% momentu znamionowego silnika FLT (Full Load Torque). Charakterystyka prądu i momentu przy znamionowym napięciu silnika t ustawiają granice, dla których może być dokony- t wane zmniejszanie napięcia początkowego. Dla instalacji, w których istotne jest zmniejszenie prądu rozruchowego lub zwiększenie momentu rozruchowego, bardzo ważne jest zapewnienie, że silnik ma charakterystyki z niskim LRC i wysokim LRT.

Prąd początkowy może być zmniejszony jedynie do punktu gdzie wynikowy moment jeszcze przewyższa moment wymagany przez obciążenie. Poniżej tego punktu silnik przestaje przyspieszać i układ silnik/obciążenie nie osiągnie pełnej prędkości.

Najczęściej używane sposoby rozruch poprzez zmniejszenie napięcia to:
• Rozruch Gwiazda/Trójkąt
• Autotransformator
• Rezystory rozruchowe
• Softstarty

Rozruch Gwiazda/Trójkąt jest najtańszą metodą zmniejszenia napięcia, lecz jego możliwości są ograniczone. Dwa najbardziej znaczące ograniczenia to:

1. Nie mamy żadnej kontroli nad poziomem redukcji wartości prądu i momentu, są one ustalone przy jednej trzeciej pełnego poziomu napięcia.
2. W warunkach normalnych występuje bardzo duży prąd i moment do czasu przejścia z gwiazdy w trójkąt. Wpływa to na mechaniczny i elektryczny stres silnika, który w konsekwencji może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia. Występuje tu także stan przejściowy polegający na tym, że w momencie przełączenia silnik pracuje jako prądnica generując napięcie o amplitudzie takiej jak napięcie zasilania. To napięcie występuje nawet gdy silnik jest przełączany na układ trójkąta i może być przesunięte w fazie. Wynikiem tego jest prąd do dwóch razy większy od początkowego prądu rozruchowego i moment do czterech razy większy od początkowego momentu rozruchowego.

Autotransformator oferuje większą kontrolę niż metoda Gwiazda/Trójkąt, jakkolwiek zmiana napięcia odbywa się tu skokowo. Ograniczenia tej metody to:

1. Moment przejściowy występuje przy przełączaniu między napięciami.
2. Ograniczona możliwość zmiany napięcia limituje zdolność dokładnej regulacji prądu rozruchowego.
3. Wysoka cena autotransformatorów jest odpowiednia dla częstych i ciężkich warunków rozruchowych
4. Nie możemy zapewnić efektywnego zmniejszania napięcia dla obciążeń, że zmiennymi warunkami rozruchu. Na przykład przenośnik taśmowy może zaczynać pracę załadowany lub nie załadowany. Rozruch za pomocą autotransformatora może być optymalizowany tylko dla jednego warunku.

Rozruch poprzez rezystory rozruchowe zapewnia większą kontrolę nad tym procesem niż rozruch gwiazda/trójkąt. Jednak charakterystyka tej metody wprowadza następujące ograniczenia efektywności rozruchu:

1. Trudny do optymalizacji start, ponieważ wartość rezystancji musi być obliczona podczas produkcji i nie można jej zmienić łatwo w późniejszym okresie.
2. Słaba efektywność przy częstych rozruchach, ponieważ wartość rezystancji zmienia się wraz ze zmianą temperatury rezystora podczas rozruchu. Z tego powodu wymagany jest długi okres chłodzenia między rozruchami.
3. Niedogodności przy tzw. ciężkich lub długich rozruchach z powodu zmiany wartości rezystancji wraz ze zmianą temperatury rezystora.
4. Brak zapewnienia efektywnej zmiany redukcji napięcia dla rozruchów ze zmiennymi warunkami obciążenia.

Softstarty są najbardziej zaawansowanymi urządzeniami redukującymi napięcie rozruchu. Oferują one najlepszą kontrolę nad prądem i momentem jak również zaawansowane funkcje ochrony silnika i interfejs użytkownika.

Najważniejsze zalety softstartów to:

1. Prosta i elastyczna kontrola nad wartościami prądu i momentu rozruchowego.
2. Płynna charakterystyka regulacji napięcia i prądu.
3. Możliwość częstych rozruchów.
4. Zdolność wytrzymywania zmiennych warunków rozruchowych.
5. Sterowanie łagodnym zatrzymaniem z wydłużeniem czasu zatrzymania silnika.
6. Kontrola zatrzymania redukująca czasy zatrzymania silnika.