الکتروموتورها با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی یک از پرکاربردترین تجهیزات صنعتی به شمار می‌روند. راه‌اندازی الکتروموتورها اولین چالشی است که در مورد این تجهیز با آن روبرو می‌شویم. چهار روش را می‌توان از مهم‌ترین روش‌های راه‌اندازی الکتروموتورها دانست.
-
راه‌اندازی مستقیم (Direct On Line)
-
راه‌اندازی با روش ستاره–مثلث (Star-Delta)
-
راه‌اندازی با استفاده از سافت استارتر (Soft Starter)
-
راه‌اندازی با استفاده از درایو (AC Drive)
روش‌های محبوب راه‌اندازی هستند.
الکتروموتور
الکتروموتور انرژی الکتریکی را دریافت و به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این تجهیز را تقریبا در تمامی صنایع می‌توان یافت چرا که:1) ساخت ساده‌ای دارد، 2) با قیمت مناسب قابل دسترسی است و 3) تعمیر و نگهداری آن به راحتی انجام می‌شود.
الکتروموتور در مواردی مانند کانوایرها، میکسرها، آسانسورها و بازوی ربات‌ها کاربرد بسیاری دارند.
شکل 1– الکتروموتور
راه‌اندازی مستقیم
راه‌اندازی مستقیم یا DOL که با نام روش تک‌ضرب نیز شناخته می‌شود، به معنی اتصال مستقیم برق به الکتروموتور است. در این روش برق سه یا تک‌فاز به یک کنتاکتور (که در این مدار نقش کلید قطع و وصل را برعهده دارد) متصل شده و پس از آن به ترمینال‌های موتور متصل می‌شود. شکل 2 اتصالات را در این روش نشان می‌دهد.
شکل 2– ساختار راه‌اندازی به روش مستقیم
مزایای روش راه‌اندازی مستقیم
-
ساده بودن
-
کم‌هزینه بودن
-
ایجاد گشتاور راه‌اندازی زیاد
-
به دلیل ساختار ساده، عیب‌یابی روش سریعا اتفاق میوفتد.
معایب روش راه‌اندازی مستقیم
-
جریان راه‌اندازی موتور را کاهش نمی‌دهد بنابراین موتور به جریان راه‌اندازی 6 تا 8 برابر جریان نامی نیاز دارد.
-
کاهش عمر مفید موتور در این روش به دلیل گشتاور راه‌اندازی زیاد غیر ضروری. حتی در صورت عدم نیاز به بار، گشتاور زیادی ایجاد می‌شود که می‌تواند باعث فشار مکانیکی زیاد بر سیستم‌های مکانیکی را افزایش می‌دهد که منجر به خرابی زودرس موتور می‌شود.
مواردی از کاربردهای روش راه‌اندازی مستقیم
-
اگر جریان هجومی موتور باعث افت شدید ولتاژ در مدار تغذیه نشود، می‌توان از استارت مستقیم استفاده کرد.
-
راه اندازی مستقیم گاهی اوقات برای راه‌اندازی پمپ‌های کوچک آب، کمپرسور، فن و تسمه نقاله استفاده می‌شود.
کاربردهایی که روش راه‌اندازی مستقیم برای آنها مناسب نیست
-
هنگامی که جریان هجومی باعث افت ولتاژ شبکه شود.
-
هنگامی که ایمنی افرادی که از تجهیزات استفاده می‌کنند ممکن است با شروع ناگهانی به خطر بیوفتد. بنابراین استفاده از روش مستقیم در کاربردهایی مانند پله برقی و بالابر می‌تواند خطرآفرین باشد.
راه‌اندازی به روش ستاره–مثلث
در این روش موتور ابتدا با سربندی ستاره و در حالت بدون بار وارد مدار شده و سپس وقتی به 75 تا 80 درصد دور نامی رسید به حالت مثلث تغییر وضعیت می‌دهد تا میزان گشتاور لازم برای بار اضافه شده به مدار را داشته باشد.
شکل3
در حالت ستاره از سه کنتاکتور، یک رله اضافه‌بار و یک تایمر استفاده می‌شود. الکتریسیته با واسطه سه کنتاکتور به الکتروموتور رسیده و با حالت ستاره راه‌اندازی می‌شود. پس از اینکه تایمر زمان لازم برای رسیدن به 75 تا 80 درصد دور نامی موتور را نشان داد، موتور به حالت مثلث تغییر وضعیت می‌دهد. نحوه اتصالات ستاره– مثلث در شکل 3 آمده است.
مزایای راه‌اندازی به روش ستاره–مثلث
-
راه‌اندازی به روش ستاره–مثلث به دلیل صرفه اقتصادی محبوبیت زیادی دارد
-
هیچ محدودیتی در تعداد دفعات استفاده از آنها وجود ندارد.
-
جریان شروع تقریباً به یک‌سوم جریان نامی موتور کاهش می‌یابد.
-
تولید گشتاور بالا.
معایب راه‌اندازی به روش ستاره–مثلث
شکل 3– سافت استارتر
-
راه‌اندازی به روش ستاره–مثلث فقط می‌تواند برای موتورهایی مفید باشد که شش ترمینال دارند.
-
ولتاژ تغذیه باید همان ولتاژ نامی موتور برای اتصال مثلث باشد.
-
به دلیل کاهش جریان شروع به تقریبا یک‌سوم جریان نامی، گشتاور راه‌اندازی هم به یک‌سوم کاهش می‌یابد.
راه‌اندازی با استفاده از سافت استارتر
سافت استارتر وسیله‌ای برای راه‌اندازی نرم موتور است. زمان راه‌اندازی الکتروموتور اجازه نمی‌دهد که جریان راه‌اندازی الکتروموتور از حد مشخصی افزایش یابد. سافت استارتر ولتاژ را کاهش داده و از این طریق گشتاور را کاهش می‌دهد. بنابراین جریان راه‌اندازی اولیه که به چند برابر جریان نامی می‌رسد کاهش یافته و استارت نرم اتفاق میوفتد.
یک ترایاک که از دو تریستور تشکیل شده ولتاژ اعمالی در لحظه استارت را محدود می‌کند با این کار گشتاور و جریان راه‌اندازی کاهش می‌یابد. در نتیجه استارت نرم ضربه‌ای به موتور وارد نمی‌شود.
مزایای راه‌اندازی با سافت استارتر
-
کاهش جریان هجومی راه‌اندازی
-
جلوگیری از ضربه‌های مکانیکی
-
جلوگیری از افزایش دمای بیش از حد
-
مقرون به صرفه بودن
-
حجم و ابعاد کوچک
معایب راه‌اندازی با سافت استارتر
-
سافت استارتر قابلیت کنترل سرعت را ندارد.
-
در سرعت نامی نمی‌توان از سافت استارتر استفاده کرد.
-
ممکن است موتور زیر بار بخوابد چون سافت استارتر با کاهش ولتاژ باعث کاهش گشتاور و جریان راه‌اندازی می‌شود.
راه‌اندازی با استفاده از درایو
درایوها توان مورد نیاز را در فرکانس کم به موتور می‌رسانند. سپس با افزایش گام‌به‌گام فرکانس، سرعت لازم را برای موتور فراهم می‌کنند. در واقع درایو یک ولتاژ و فرکانس را به دیگری تبدیل می‌کند تا سرعت موتور را بدون تغییر گشتاور تغییر دهد.
علاوه بر راه‌اندازی موتورها، کنترل صفر تا صد موتور نیز به راحتی توسط درایوها امکان‌پذیر است.
مزایای راه‌اندازی موتور با استفاده از درایو
-
راه‌اندازی نرم موتور
-
کنترل صفر تا صد موتور
-
جلوگیری از ضربه مکانیکی اولیه
-
راه‌اندازی در الگوهای خاص به منظور کاهش فشار مکانیکی و الکتریکی
-
به دلیل عدم وجود فشار مکانیکی و الکتریکی، طول عمر موتور و سایر تجهیزات را افزایش می دهد
معایب راه‌اندازی موتور با استفاده از درایو
-
درایوها هارمونیک‌هایی را در خطوط تولید می‌کنند که ممکن است بر دستگاه‌های الکترونیکی تأثیر بگذارند.
-
مقرون به صرفه نیستند.
-
فعالیت درایوها با ایجاد گرما همراه است. این افزایش دما موضوعی است که باید هنگام استفاده از درایوها مورد توجه قرار گرفته و برای کاهش دمای تولیدی تدبیری اندیشید.
سخن پایانی
محبوب‌ترین روش‌های راه‌اندازی الکتروموتورها را به صورت اجمالی با هم بررسی کردیم، آنچه می‌توان نتیجه گرفت این است که راه‌اندازی الکتروموتور چالشی کوچک از تعداد بی‌شمار چالش‌های صنعت است که برای پاسخ به آن راه‌های گوناگونی وجود دارد. چالش‌های صنعت را باید شناخت و با آموزش صحیح به بهترین نحو به آن پاسخ داد. این آموزش صحیح را تنها افراد صاحب تجربه میتوانند به دیگران منتقل کنند. اگر به دنبال بهترین آموزش راه‌اندازی الکتروموتور هستید، مقالات و دوره‌های ماهر بهترین گزینه است.
اساتید آکادمی ماهر سال‌ها تجربه خود را در قالب دورههایی مانند
-
دوره‌ی برق صنعتی ماهر (آموزش صفر تا صد تابلو برق)
-
دوره‌ی اتوماسیون کار ماهر
-
دوره‌ی اتوماسیون صنعتی تکمیلی (آموزش لودسل، کنترل‌کننده‌ی PID و انکودر)
-
دوره‌ی آموزش درایو من ماهر
با شما به اشتراک خواهند گذشت.
بهترین تصمیم شغلی خود را بگیرید و راه جدیدی را در صنعت برق برای خود انتخاب کنید. آکادمی ماهر یک آموزشگاه قابل اعتماد در زمینه‌ی آموزش برق و اتوماسیون صنعتی است که می‌تواند شما را در راه درآمدزایی از صنعت همراهی کند.
مطالب سایت ماهر تاییدی است برحرفه‌ای بودن تیم آکادمی. با مطالعه‌ی این مطالب به انبوه دانش‌پذیران ماهر بپیوندید.
از جمله مقالات منتشر شده در آکادمی ماهر:
-
سیگنا‌ل‌های استاندارد الکتریکی چیست؟
-
6 تصور غلط افراد از اینورتر یا درایو.
-
سنسور چیست و انواع سنسور کدامند ؟
-
درایو چیست و چه مزایایی برای ما ایجاد می‌کند؟
-
اتوماسیون صنعتی چیست و چه مزایایی دارد؟
و مقاله‌های کاربردی دیگر .
“معرفی و بومی‌سازی تکنولوژی‌های روز دنیا را از ماهر بخواهید.”
