Variatoare de tensiune alternativa in varianta soft-starter

Variatoare de tensiune alternativa in varianta soft-starter

1. Introducere

Un variator de tensiune alternativa, are caracteristicile diferite decat celelalte metode de pornire a motoarelor.

Un soft starter are in circuitul principal, tiristoare si tensiunea care se aplica motorului este adaptata cu ajutorul unei placi cu circuit imprimat.Cu ajutorul unui softstarter, pornirea la o tensiune mica determina un curent de pornire, si totodata un cuplu de pornire reduse.

In prima parte a pornirii, tensiunea aplicata motorului este atat de mica, incat in functie de motor si actionare sunt actionate doar rotile motoare, curelele sau lanturile.Cu alte cuvinte , cu ajutorul softstarterelor se elimina socurile care pot aparera la pornire.Treptat, creste tensiunea cat si cuplul, deoarece acesta din urma este direct proportional cu patratul tensiunii, si astfel motorul incepe sa accelereze.

Un avantaj al pornirii cu softstarter, este acela ca se poate regla cuplul la o valoare dorita , indiferent de incarcarea masinii.

Un alt avantaj al softstarterului este faptul ca , cu ajutorul acestora se poate realiza pe langa o pornire moale, si o oprire moale (softstop), foarte utilizata in actionarile care implica pompe si benzi transportoare.

In figura de mai jos, este prezentat un model de softstarter.

Schema monofilara este deasemenea prezentata alaturat.In cadrul schemei monofilare avem:

KM1 - contactor principal

FR1 - releu de suprasarcina

Q1 - softstarter

2.Aplicatii ale softstarterelor

Cele mai intalnite aplicatii ale softstarterelor sunt prezentate mai in cele ce urmeaza:

ventilatoare

pompe centrifuge

compresoare

benzi transportoare

Aplicatiile sunt impartite in functie de sarcina care se aplica motorului.Trebuie sa avem in vedere doi factori importanti:

a.cuplul de franare.

b.cuplul rezistiv

Pentru ca motorul sa poata porni este nevoie ca si cuplul dezvoltat de motor,sa invinga cuplul rezistiv.Cuplul de accelerare este diferenta dintre cuplul dezvoltat de motor, si cuplul rezistiv, dupa cum urmeaza:

(2.1)

c.momentul de inertie sau volantul pot deasemenea pot influenta pornirea.

Cu cat momentul de inertie este mai mare, pornirea necesita mai mult timp.

A.Ventilatorul

La ventilatoarele mari, datorita momentului de inertie desi se doreste pornirea in timp cat mai scurt, acesta nu poate fi realizata tot timpul.

Pornirea directa de la retea

Ventilatoarele sunt in general actionate de una sau mai multe curele.In timpul pornirii directe, aceste curele au tendinta de a aluneca.Motivul pentru care curelele aluneca este acela ca ventilatoarele au momentele de inertie mai mult sau mai putin mari.Curelele aluneca in conditiile in care cuplul de pornire este foarte mare.Variatia curentului cat si a cuplului sunt prezentate in figurile de mai jos.

Pornirea ventilatoarelor cu soft-startere

In cazul pornirii ventilatoarelor cu softstartere, se poate reduce cuplul de pornire ale acestora.De mentionat este faptul ca , in cadrul ventilatoarelor, acestea de cele mai multe ori pornesc in gol, deci nu au incarcare.

Daca folosim un softstarter fabricat de firma ABB, tensiunea este redusa pana la o valoare foarte mica, in primele momente ale pornirii, aceasta fiind suficient de mica pentru a evita alunecarea, dar destul de mare pantru a porni ventilatorul.

In cazul pornirii cu softstarter, caracteristicile cuplului in functie de turatie, cat si a curentului in functie de turatie sunt reprezentate in figurile de mai jos:

Caracteristica curentului in functie de turatie este reprezentata in figura urmatoare:

Selectarea softstarterelor se face in felul urmator :

pentru ventilatoare cu palete mici, sau de marime medie, se va folosi un softstarter, in conformitate cu puterea motorului

in cazul pornirii in sarcina, pentru ventilatoarele cu palete de dimensiuni mari, se va folosi un softstarter, dimensionat

pentru porniri in sarcina, dar si aici se va lua in calcul puterea motorului.

O aplicatie industriala in care se foloseste un ventilator,pornit, si actionat cu ajutorul unui softstarter, este reprezentata in figura de mai jos:

B.Pompa centrifuga

In industrie , in actionarile electrice de mare putere, exista mai multe tipuri de pompe: pompe piston, pompe centrifuge, etc.Cele mai frecvent intalnite sunt pompele centrifuge, si in continuare ne vom referi la actionarile electrice care implica acest tip tip de pompe.

Pornirea directa a pompelor centrifuge

Pornirea unei pompe, cu ajutorul unui motor de inductie cu rotorul in colivie, deobicei nu este o problema.Problemele care pot aparea ulterior se datoreaza uzurii, cat si a presiunii din tevile pompei.

In cazul pornirii directe de la retea , motorul care antreneaza pompa centrifuga, dezvolta un cuplu de pornire foarte mare,si

motorul accelereaza foarte repede, ajungand ca viteza sa sa atinga valoarea nominala intr-un timp foarte scurt.Motivul pentru care se intampla acest lucru este acela ca, vom avea un cuplu de franare care are valoarea foarte mica in momentul pornirii.Tot in cazul pornirii directe, curentul de pornire este foarte mare.

Caracteristica M=f(n) pentru pornirea directa este reprezentata in figura de mai jos:

Facand referire la variatia curentului, in cazul pornirii directe, de remarcat este faptul ca , la curenti mari, viteza este foarte mica.Caracteristica I=f(n) este reprezentata in figura urmatoare:

In cazul opririi, este posibil sa avem anumite probleme.In cazul in care dorim ca oprirea sa se faca in timp foarte scurt, intreruperea alimentarii motorului cu energie, va determina acest lucru.Apa care ramane in pompa, va continua sa fie evacuata in continuare pentru putina vreme, dupa care va ramane in pompa.In acest caz , va atat valvele cat si tevile vor ramane sub presiunea apei, lucru care este daunator pentru pompa.

Pornirea cu soft-starter a pompelor centrifuge

In cazul in care se va folosi un soft-starter, tensiunea in timpul pornirii este redusa, si astfel cuplul este redus.In timpul pornirii, soft-starterul creste tensiunea astfel incat motorul va antrena pompa pana la viteza nominala, fara varfuri de cuplu sau de curent.In cazul pornirii pompelor folosind soft-startere, curentul de pornire, chiar daca acesta se face in sarcina, este mai mic decat la pornirea directa.Soft-starterul este solutia ideala si in cazul opriri pompelor. Soft-starterul descreste tensiunea aplicata motorului, si oprirea acestuia cat si a pompei , se face foarte lin.

Deasemenea soft-starterul poate sa mai aibe o functie speciala numita " STEP- DOWN- VOLTAGE", care asigura setarile optime ale motorului, in cazul actionarii pompelor centrifuge.

Caracteristicile cuplului in functie de turatie, cat si a curentului in functie de turatie sunt reprezentate in figurile urmatoare:

Alegerea optima a softstarterului:

Soft-starterul se alege in conformitate cu puterea motorului care actioneaza pompa.

OBSERVATIE!!! Pentru acest gen de actionare pornirea in plina sarcina nu este aplicabila.!!!

O aplicatie industriala care necesita pompa cat si schema pompei este ilustrata in figura de mai jos.Folosirea pompelor se face in deosebi in cadrul punctelor termice, retelelor de distributie a apei, in agricultura, in statiile de pompare cat cat si de epurare a apei.Un factor daunator functionarii de lunga durata a pompei, este presiunea la care aceasta este supusa pe parcursul functionarii.Pentru a evita deteriorarea pompei, se va evita mentinerea aceseia in mediu umed, in cazul in care nu se foloseste.

Ca si recomandari de baza in cazul actionarii pompelor cu masini de inductie prin soft-startere, cele mai importante sunt:

rampa de pornire 10 secunde

rampa de oprire 20 secunde

tensiunea initiala 30% din tensiunea nominala

Celelalte recomandari , cat si restrictii vin din partea producatorilor de soft-startere cat si de pompe, in vederea exploatarii acestora in cele mai bune conditii.De asemenea se va lua in considerare numarul de conectari pe ora, in cazul in care pompele functioneaza in regim intermitent, durata unui ciclu normal de functionare, timpul de functionare in suprasarcina( daca e cazul), metode de prevenire a defectarii acestora.

C.Compresorul

Deobicei compresoarele mici, sunt de tip "piston", si cuplul de incarcare creste liniar cu viteza.Compresoarele de tip "elice", sunt deseori folosite cand este mare nevoie de aer, si la acest tip de compresoare, cuplul de incarcare creste cu patratul vitezei.In anumite cazuri , compresoarele sunt actionate prin curele.Unele compresoare sunt pornite cu sarcina redusa.

Pornirea directa a compresoarelor

Compresoarele pornite direct de la retea sunt supuse la solicitari mecanice foarte mari, atat la curele cat si la cuplaje.In cazul in care sunt folosite anumite curele de transmisie, acestea aluneca foarte des in momentul pornirii directe de la retea.Sursa

aparitiei acestui tip de probleme, este cuplul mare de pornire dezvoltat.Curentul de pornire este deasemenea mare, aproximativ, de 7 ori mai mare decat curentul nominal de lucru.Caracteristicile cuplului, cat si a curentului in functie de viteza, sunt reprezentate in figurile de mai jos:

Caracteristica curentului, in functie de viteza, la pornirea directa este reprezentata in figura de mai jos:

Pornirea cu softstarter a compresoarelor

Folosind pentru pornirea compresoarelor, un softstarter fabricat de firma ABB ,este posibil sa putem limita cuplul de pornire, la o anumita valoare, in functie de actionarea electrica.Rezultatul folosirii softstarterului, este limitarea solicitarii cuplajelor, inlaturarea alunecarii curelelor.Costul de intretinere va fi redus la minim.

In cazul in care se foloseste un softstarter, curentul de pornire va fi de 3.4 ori mai mic decat curentul nominal.In figurile sunt expuse caracteristicile cuplului in functie de viteza, cat si a curentului in functie de turatie la pornirea cu softstarter.

Variatia curentului in functie de viteza este reprezentata in figura de mai jos.Se observa, spre deosebire de pornirea directa de la retea, ca in cazul pornirii, valoarea scazuta a curentului de pornire, in cazul in care se foloseste un softstarter.In acest caz sunt inlaturate socurile de curent ce pot aparea.

Se observa deasemenea ca, in acest caz, curentul creste impreuna cu viteza, dupa care acesta incepe sa scada atunci cand motorul ajunge la viteza nominala.Astfel cu ajutorul softstarterului se realizeaza o pornire moale a compresorului, pornire ce nu implica prezenta varfurilor de cuplu, cat si de curent.

Selectarea unui softstarter potrivit

In cazul pornirii directe de la retea, cu timpul de pornire mai scurt de 5 secunde se va selecta un softstarter in functie de puterea motorului de actionare.

In cazul pornirilor grele, in cazul in care pornirea are loc direct de la retea, se va selecta un softstarter dimensionat pentru porniri in sarcina mare, in conformitate cu puterea motorului.

Setarile de baza recomandate sunt :

rampa de start 10 secunde

rampa de stop 0 secunde

tensiunea initiala : 30 % in cazul in care avem un compresor de tip piston

40 % in cazul in care avem compresor de tip elice

In figura de mai jos, este prezentata o actionare electrica , cu compresor de tip piston.Se observa gabaritul ridicat atat al motorului de actionare, cat si a compresorului.In functie de regimul de lucru al compresorului, durata de conectari pe ora, in cazul in care se foloseste in regim intermitent, durata unui ciclu de functionare, se vor dimensiona toate elementele componente : motor, transmisii, cuplaje, componentele compresorului.

D.Banda transportoare

Benzile transportoare, pot avea mai multe variante de realizare, si oportunitati de folosire.Cuplul de incarcare, pornire si franare depind de cat de incarcata este banda transportoare.Ca domenii de folosire in industrie mentionam cele mai importante ca fiind: alimentarea cu carbune a termocentralelor , in productie la transportul pieselor brute si finite, in industria alimentara, in supermarketuri, hipermarketuri, etc.

Pornirea directa de la retea a benzii transportoare

In cele mai multe cazuri, la pornirea benzilor transportoare , avem nevoie de un cuplu de pornire de o valoare apropiata de cuplul nominal.In cazul in care banda transportoare este actionata cu un motor cu rotorul in colivie, motorul dezvolta un cuplu de aproximativ de 1,5.2,5 ori mai mare decat cuplul nominal.In cazul pornirii directe de la retea exista un risc foarte mare ca sa se produca o anumita alunecare intre curele si rolele de deplasare, risc care depinde de valoarea cuplului de pornire.Cuplajele sunt expuse la niste solicitari foarte mari.In unele cazuri se recurge la cuplaje fluide, pentru a se reduce cuplul transferat.Dezavantajul acestei metode este costul ridicat.

In figurile urmatoare sunt reprezentate variatiile in functie de viteza a cuplului minim de franare cat si a cuplului maxim de franare precum si variatia curentului in functie de viteza in cazul pornirii directe.

Variatia curentului, in ambele cazuri, pentru cele 2 cupluri de franare , este reprezentata in figura urmatoare:

Pornirea cu softstarter a benzi transportoare

Folosind un softstarter la pornirea benzii transportoare cuplul de pornire poate fi redus la o valoare minima, dar suficienta pentru a porni banda.Setarile foarte complexe ale softstarterului ( in cazul in care avem un softstarter produs de catre firma ABB), permit reglarea cuplului, exact cat este nevoie pentru a porni banda.

Rezultatele pornirii se vad la cuplaje, acestea fiind solicitate mai putin, si nu vom mai intalni fenomenul de alunecare a curelelor.Costurile se intretinere se vor reduce la minim.Curentul de pornire este de 3..4 ori mai mic decat curentul nominal.Variatia cuplului, in functie de viteza , la cele 2 cupluri de franare (minim, respectiv maxim) este reprezentata in figura de mai jos:

In continuare, facand referire, la cele 2 cupluri de franare (minim si maxim) variatia curentului in functie de viteza este reprezentata in figura de mai jos.Se poate observa ca la pornire, cuplul de pornire este semnificativ mai mic decat cuplul de pornire la pornirea directa.

Selectarea corecta a softstarterului

Pornirea unei benzi transportoare, de lungime mica, cat si cu o incarcare mica,este un caz frecvent.Pentru benzile transportoare cu durata pornirii directe mai mica decat 5 secunde, se pot folosi softstartere in conformitate cu puterea motorului de actionare a benzi.

Pentru cazul pornirilor grele ( in sarcina) avem urmatoarele situatii:

benzile transportoare pot fi de lungime foarte mare, foarte mult incarcate, si procesul de pornire poate fi lung.In acest caz se va folosi un softstarter dimensionat pentru porniri grele, si foarte grele.

Setarile de baza recomandate sunt:

rampa de start - 10 secunde

rampa de stop - 0 secunde( pentru material fragil 10 secunde)

- tensiune initiala 40 %

In figura de mai jos, este reprezentat un model de banda transportoare , de lungime mare.In acest caz, in functie de gradul de incarcare a benzi, se va folosi softstarterul adecvat.De subliniat ca in cazul benzilor transportoare, este foarte importanta pornirea acestora, pentru a se evita risipirea materialului cu care banda este incarcata, in cazul pornirilor

bruste.O alta problema majora a benzilor transportoare este materialul din care sunt fabricate, care in cazul unei

porniri bruste a benzii, in functie de natura materialului, banda se poate fisura sau chiar rupe, fiind necesara inlocuirea acesteia.

3.Descrierea softstarterelor.Design.Setari.Elemente componente

In descrierea softstarterelor, trebuie tinun cont de actionarile electrice la care sunt folosite.Deasemenea trebuie tinut cont si de puterea si gabaritul motoarelor electrice care produc actionarea respectiva.

Din cate am observat in paragrafele precedente, alegerea softstarterelor se face in deosebi in functie de puterea motorului de actionat, si de scopul actionarii: ventilator, pompa, compresor, banda transportoare.

Elementele de baza care constituie un softstarter sunt:

-circuitul imprimat sau cablat

-radiator

-tiristoare

-ventilator

- carcasa

Circuitul de control al acestora poate sa fie digital, analogic, sau o combinatie a celor doua variante.Semnalul de la iesirea acestora poate sa fie definit ca o functie fixa, sau poate fi reglabil, unde intervine decizia utilizatorului.Softstarterul poate fi deasemenea dotat cu un releu electronic, care inlocuieste releul termo-bimetalic.Un releu electronic va avea o mai buna si mai precisa functionare, in functionarea de ansamblu a softstarterului,

si este cel mai des folisit, in cazul in care softstarterul are o functionare intermitenta.

Anumite softstartere pot fi echipate deasemenea cu un anumit port de comunicare care in cele mai multe cazuri este format din mai multe cabluri din fibra optica constituite din sute de fire.In acest caz avem anumite protocoale de comunicare, cum sunt:Modbus, Profibus, DeviceNet, Interbus-S, LON Works.

3.1.Descrierea componentelor principale ale unui softstarter

Carcasa softstarterului poate fi realizata din mai multe materiale cum ar fi : plastic, metal, sau o combinatie a acestora.

Rolul carcasei este de a proteja componentele interioare distrugerea mecanica, sau electrica.Un al doilea rol, la fel de

important este de a proteja componentele interioare de praf si murdarie.

Circuitul imprimat este de a controla aprinderea celor 2 tiristoare, bazandu-se pe tensiunea si curentul de referinta.Acesta poate avea functia suplimentara de a calcula factorul de putere, puterea activa, puterea reactiva, etc.Acest circuit imprimat poate fi realizat si pentru a memora anumite valori a tensiunii si a curentului.

Radiatorul are rolul sau de a disipa caldura degajata de catre softstarter datorita curentului ce trece prin conductoarele acestuia, cat si prin tiristoare.

Ventilatorul este folosit pentru a evacua caldura, impreuna cu radiatorul.Se pot folosi unul sau mai multe ventilatoare, depinde de gabaritul softstarterului.Softstarterele de putere foarte mica nu sunt prevazute cu ventilator, dar numarul de conectari a acestora este foarte redus.

Tiristoarele sunt elementele semiconductoare din circuitul de forta a softstarterului, si sunt montate cate doua pe fiecare faza.Modificand unghiul de comanda al acestor 2 tiristoare se midifica tensiunea aplicata la bornele masinii de inductie.Pornirea este moale,aceasta facandu-se cu tensiune redusa.

Unghiul de comanda (de aprindere) a celor 2 tiristoare se modifica din schema de comanda.Schema de comanda este descrisa mai pe larg in capitolul 3.

Desemenea cele 2 tiristoare se pot comanda si cu anumite generatoare de impulsuri.Aceste generatoare de impulsuri, vor genera impulsuri alternativ pentru cele 2 tiristoare, astfel incat acestea sa conduca pe alternante diferite.In cazul in care cele 2 tisistoare conduc in acelasi timp, va rezulta un scurtcircuit, caz nedorit.

Trecerile prin 0 ale tensiunii sunt reprezentate in figura de mai jos:

3.2.Caracteristici comune ale softstarterelor

In acest paragraf, ne vom referi la cateva dintre cele mai importante trasaturi comune ale softstarterelor.Setarile individuale aferente fiecarui softstarter in parte ,daca ar fi sa vorbim despre ele, difera de la softstarter la softstarter, si de la producator la producator.

a.Rampa de start ( start ramp) este momentul de la care incepe variasia tensiunii , pana cand aceasta ajunge la valoarea maxima.Durata in timp a rampei nu ar trebui sa aibe asa valoare mare.In cazul pornirii in gol, durata de pornire va fi mai scurta decit durata rampei.Daca la pornire motorul este incarcat timpul de pornire va deveni mai mare.

b.Rampa de stop (stop ramp) este folosita atunci cand este nevoie de o oprire moale a motorului (softstop) , cazul unei pompe sau a unei benzi transportoare.Rampa de stop reprezinta timpul de la momentul in care tensiunea are valoarea maxima, pana la momentul la care datorita scaderii tensiunii , aceasta ajunge la valoarea initiala.Daca rampa de timp este setata pe valoarea 0, atunci oprirea va arata pur si simplu ca o oprire directa.

Diagrama tensiunii, cu elementele sale reprezentative( cele doua rampe , este descrisa in figura de mai jos.

Se pot observa distinctiv cele 2 rampe, cat si faptul ca pe parcursul functionarii motorului, tensiunea ramane constanta.

c.Tensiunea initiala reprezinta valoarea de la care softstarterul isi determina cele 2 rampe.Cuplul masinii va scadea cu patratul tensinii, iar daca tensiunea este la o valoare foarte mica (exp 20%) cuplul de pornire va deveni 4 % si motorul nu va porni chiar de la inceput.De preferat este de a se gasi o anumita valoare a tensiunii astfel incat motorul sa poata porni de la inceput, pentru a se evita supraincalzirea acestui in cazul in care acesta nu demareaza.

d.Limita de curent poate fi folosita in aplicatiile in care avem nevoie de o limitare a curentului de pornire, sau la o pornire grea , in cazul in care este greu de a obtine o pornire perfecta doar cu ajutorul tensiunii initiale si a rampei de start.In momentul in care a fost atinsa limita de curent, softstarterul va inceta cresterea tensiunii pana in momentul in care curentul va scadea sub valoarea setata a limitei, si apoi continua cresterea tensiunii.De mentionat ca aceasta metoda nu este valabila la toate softstarterele!!!

Pentru a putea evidentia limitarea curentului, ne vom lega mai intai de diagrama tensiunii , reprezentata in figura de mai jos:

Diagrama de limitare a curentului unui softstarter, este reprezentata in figura de mai jos.Se poate observa de asemenea ca, pe durata in care tensiunea creste, are loc si o crestere a curentului.

Pe portiunea in care tensiunea este constanta se poate observa deasemenea o constanta si la curent.In continuare, se poate observa ca tensiunea urmeaza in cursul sau, o a doua urcare, urcare care este de tip rampa, in intervalul de timp t2.

Timpul setat pentru rampa se scrie ca fiind:

T rampa = t1 + t2

In continuare se observa ca in momentul in care tensiunea ajunge la valoarea maxima de 100 % curentul scade pana la o valoare mai mica decat cea initiala.

Rampa de crestere a tensiunii este mult mai pronuntata decat rampa de crestere a curentului.Scaderea curentului, in momentul in care tensiunea ajunge la valoarea maxima, se face foarte brusc, fiind de tip treapta.

e.Tensiunea de stepdown determina o rampa speciala de oprire.Se poate ajusta tensiunea pana la o valoare la care motorul incepe sa se invarta pentru a inceta comanda.

Pornirea mai multor motoare in acelasi timp

In anumite actionari electrice avansate, se pot porni mai multe motoare in acelasi timp cu ajutorul unui singur softstarter.

Cazurile cele mai des intalnite sunt : pornirea a doua motoare conectate in paralel, cat si pornirea secventiala a mai multor motoare.

A.Pornirea in paralel a 2 motoare

Daca softstarterul este folosit pentru pornirea in paralel a doua motoare in acelasi timp, trebuie verificate urmatoarele doua conditii:

Softstarterul trebuie sa fie capabil sa suporte curentii nominali ai celor doua motoare.

Softstarterul trebuie sa fie capabil sa suporte curentii de pornire a celor doua motoare.

Schema de principiu pentru pornirea a doua motoare cu ajutorul unui singur softstarter este prezentata in figura de mai jos:

In figura de mai sus avem: KM1 - contactor principal

FR1 - releu termic

Q1 - softstarter

Pentru 2 motoare conectate in modul de mai sus, care au Ie=100A, timpul de pornire cu un softstarter performant este de aproximativ de 10secunde.Curentul de pornire este la o valoare apropiata de 4 * Ie.Curentul total de pornire este:

Itotal= 100 * 4 * 2 = 800A

B.Pornirea secventiala a mai multor motoare

In cazul in care se doreste pornirea mai multor motoare cu acelasi softstarter( pornirea desfasurandu-se secvential) , softstarterul respectiv trebuie sa suporte curentul de pornire a fiecarui motor pe toata durata pornirii.Schema de principiu pentru pornirea secventiala este reprezentata in figura de mai jos:

In figura de mai sus avem : KM1 - contactor principal

Q1 - softstarter

FR1,2,3 - relee termice

K25,27,29 - contactor de pornire

K26,28,30 - contactor pentru automentinere

Pentru ansamblul de motoare din figura de mai sus vom avea:

Pornirea acestor motoare, in cazul in care curentul echivalent

Ie=100 A, si curentul de pornire este de 4 ori Ie , timpii de

pornire vor fi dupa cum urmeaza:

Motor 1 - timpul pornire este de 5 secunde

Motor 2 - timpul de pornire este de 10 secunde

Motor 3 - timpul de pornire este de 8 secunde

5.Moduri de conectare ale softstarterelor

Modurile cele mai utilizate la conectarea softstarterelor sunt:

modul "in line"

- modul "inside - delta"

Nu toate tipurile de softstartere permit conectarea de tip "inside - delta".Tipurile de softstartere care permit modul de conectare "inside - delta" sunt cele fabricate de catre firma ABB, si sunt modelele PS S 18

In figurile urmatoare sunt reprezentate cele 2 moduri de conectare:

   

Modul de conectare "In - Line" este cel mai usor mod de conectare al unui softstarter.Pe toate cele 3 faze ale motorului sunt conectate cate un contact, releu termic, si desigur pe fiecare faza a masinii cate 2 tiristoare in antiparalel( cazul cel mai frecvent).Toate

componentele trebuie alese astfel incat sa suporte curentul nominal al motorului.De exemplu, un motor care are curentul

nominal de 100 A, are nevoie de un softstarter de 100 A, si un contactor care sa suporte deasemenea tot 100A.

Schema de conectare este prezentata in figura de mai jos:

Modul de conecatre "Inside - Delta"presupune conectarea softstarterului intr-un circuit delta.Softstarterul poate cu usurinta sa inlocuiasca un demeror stea - triunghi.Cand softstarterul va fi conectat in acest mod, el va fi expus doar la 58 % din curent.In acest caz componentele pot fi si subdimensionate, pentru a reduce costurile.Metoda de conectare "Inside- Delta" este eficienta.

De exemplu un motor care are curentul nominal de 100 A are nevoie de un softstarter de 58 A, si de un contactor principal tot de 58 A.Schema de conectare cu componente este evidentiata in figura care urmeaza:

Dispunerea contactorului principal.In cazul in care se foloseste conexiunea "Inside - delta", sunt doua variante pentru plasarea contactorului principal: in circuitul "delta", sau infara acestuia.In ambele situatii motorul se deconecteaza la deschiderea acestui contactor, dar in cazul A, motorul se considera ca fiind inca sub tensiune.In acest caz, schema este cea din figura 35.

O alta varianta pentru dispunerea contactorului principal este cea din afara circuitului "delta".In acest caz contactorul principal, trebuie ales in functie de curentul nominal al motorului.Schema de conectare este cea din figura 36

Dezavantajul acestui tip de conectare, este cel ca in cazul in care contactorul este deschis, prin el ne circuland curent, teoretic motorul nu ar trebui sa ramana sub tensiune.Dar totusi, avand in vedere modul de conectare al acestuia, motorul totusi ramane sub tensiune.Avantajul acestui tip de conexiune, este cel ca softstarterul poate inlocui cu usurinta un demaror stea - triunghi.

Schema de conectare a contactorului inafara circuitului "Delta" este reprezentata in figura de mai jos:

46.Setari de baza pentru diferite aplicatii cu     softstartere.Conditii initiale

Pentru aplicatiile industriale la care este necesara folosirea softstarterelor, sau doar a anumitor tipuri de softstartere, trebuie in primul rand studiata foarte bine actionarea electrica, pentru a se vedea daca intr-adevar avem nevoie de un softstarter, pentru ca la aceste dispozitive electronice de putere, costurile sunt foarte ridicate( sute.mii de Euro).

In functie de actionarea electrica la care se folosesc, vom evidentia toate setarile corespondente, pentru fiecare actionare separat.Actionarile evidentiate sunt urmatoarele:

- ventilator - piston compresor

- pompa - convertor rotativ

- centrifuga - compresor tip elice

- banda transportoare - conveior tip elice

- presa electrica - moara

- masina termica - motor neincarcat

- masina hidraulica

Setarile de baza pentru actionarile mentionate sunt descrise in tabelul de mai jos:

7.Softstartere DS4 pentru motoare asincrone

7.1Caracteristici tehnice

Structura, montarea i conexiunile similar cu a

unui contactor

. Sistem automat de recunoa tere a tensiunii de

comanda

- 24 V c.c. g 15 %,

- 110 - 240 V c.a. g 15 %

- Pornire sigura la 85 % din Umin

. Afi aj pentru functionare prin intermediul unui

LED

. Rampa reglabila separat pentru pornire i oprire

(0,5 pana 10 s)

. Tensiune de pornire reglabila (30 pana la

100 %)

. Contact de releu (contact normal deschis):

mesaj de functionare, TOR (Top of Ramp)

Softstarterul DS4 este prevazut cu 2 leduri de afisare Rosu si verde.Afisajul cu aceste Led-uri este dupa cum urmeaza:

In figura de mai joe este reprezentat modul de conectare a tiristoarelor la softstarterele de tip DS

Acestea sunt: starter direct

* starter direct cu Bypass

* starter inversor

* starter inversor cu Bypass

Facand referire la fiecare tip de conexiune, vom avea:

a.starter direct: starter normal, cel mai des intalnit

b.starter direct cu Bypass: starter direct + contact normal deschis

c.starter inversor: pe fiecare faza a masinii se pot distinge cate 2 perechi de tiristoare conectate in antiparalel

d.starter inversor cu Bypass: doua perechi de tiristoare in antiparalel, fiecare pereche fiin prevazuta cu un contact normal deschis

8.Softatartere DM4 pentru motoare asincrone

8.1.Caracteristici tehnice

a.Softstarter parametrizabil i capabil de comunicare,echipat cu cleme i interfata pentru optiunile:

- Unitate de comanda i parametrizare

- Interfata seriala

- Interfata pentru magistrala de camp

b. Selector pentru aplicatii cu parametri pre-programati,pentru 10 aplicatii standard.

c. regulator

- Limitare curent

- Protectie pentru supra-sarcina

- Sistem de determinare a functionarii in gol/sau la curent minimal (de ex. ruperea curelei de transmisie)

d. Sistem de pornire cu "kick" i pornire cu sarcina ridicata

e. Sistem automat de recunoastere a tensiunii de comanda

f. 3 relee, de ex. semnalizarea defectarii, TOR (Top of Ramp)

g. Pentru zece utilizari tipice sunt disponibile seturi de parametri selectabili. Alte setari specifice instalatiei pot fi adaptate in mod individual prin intermediul unei unitati de comanda disponibile in mod optional.

De exemplu regimul de functionare "variator tensiune

alternativa": In acest regim pot fi comandate cu softstarterul DM4 sarcini rezistive i inductive trifazate - instalatii de incalzire, iluminat, transformatoare, iar in raport de o valoare impusa

i cu o functionare in bucla inchisa) se poate face chiar o reglare.

h. In locul unitatii de comanda pot fi conectate i

interfete de comunicatie:

*Interfata seriala RS 232/RS485 (parametrizare prin software cu calculatorul PC)

* Interfata pentru magistrala externa Suconet K (interfata existenta pe orice automat programabil tip Moeller)

* Interfata pentru magistrala externa PROFIBUS DP

Softstarterul DM4 realizeaza o pornire lina in forma cea mai confortabila. In acest fel se poate renunta la componentele suplimentare externe cum ar fi relee de protectie a motoarelor, deoarece pe langa supravegherea existentei fazelor i masurarea curentului din motor se realizeaza si masurarea temperaturii din infa urarea motorului prin intermediul intrarii de termistor integrate.

Softstarterul DM4 indepline te normele de productie IEC/EN 60 947-4-2. In cazul softstarterului, scaderea tensiunii de alimentare

duce la reducerea curentilor ridicati de la pornirea motorului asincron trifazat; totodata scazand i cuplul de rotatie.

Motorul va atinge in situatia unei porniri reusite, in cazul tuturor solutiilor prezentate pana aici, valoare a turatiei afi ata pe eticheta produsului. Pentru pornirea motorului cu cuplul nominal si/sau functionarea cu turatii independente de frecventa retelei este necesara utilizarea unui convertizor de frecventa.

Utilizarile softstarterului DM4 sunt cele mentionate in paragrafurile precedente. De mentionat ca softstarterele DS4 si DM4 sunt fabricate de catre firma germana Moeller.Performantele si preturile accesibile pentru softstartere cat si pentru convertizoarele de frecventa fac ca firma Moeller sa se situeze printre liderii mondiali in fabricarea dispozitivelor electronice de putere pentru actionarile electrice.

In figura de mai jos , sunt principalele tipuri de softstartere fabricate de catre firma Moeller, in conformitate cu puterea motoarelor electrice de actionat: