Cose da notare sui soft starter

Gli avviatori soft sono un componente essenziale in numerosi sistemi industriali, e svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione della velocità e della coppia dei motori elettrici. Aumentando gradualmente la tensione fornita al motore, gli avviatori soft alleviano lo stress meccanico, riducono al minimo la sollecitazione elettrica e diminuiscono la probabilità di danni elettrici. Questo articolo approfondisce cosa sono gli avviatori soft per motori, come funzionano, i loro vantaggi e offre un confronto completo tra avviatori soft e metodi alternativi di avviamento del motore.

Applicazioni e utilizzi dell'avviatore dolce

Gli avviatori soft elettrici sono progettati per gestire la velocità e la coppia dei motori elettrici AC durante l'avvio e l'arresto, migliorando la longevità del motore e l'affidabilità del sistema. Ciò avviene aumentando gradualmente la tensione al motore, consentendo un avvio senza interruzioni e riducendo l'usura dei componenti meccanici come ingranaggi e cuscinetti. Questo graduale aumento della tensione continua finché il motore non raggiunge la sua velocità nominale, punto in cui l'avviatore soft passa all'alimentazione a piena tensione. Analogamente, durante l'arresto, la tensione di alimentazione viene progressivamente ridotta per una decelerazione uniforme finché il motore non si ferma completamente, punto in cui l'alimentazione della tensione di ingresso viene scollegata.

Per quanto riguarda il principio di funzionamento di un soft starter, il tiristore è il componente chiave che controlla la tensione. Quando viene applicato un impulso di gate, avvia il flusso di corrente in una direzione, noto come impulso di accensione. L'angolo dell'impulso di accensione determina la porzione del ciclo di tensione di ingresso che può passare, che va da zero a 180 gradi.

Quando si considera quando utilizzare gli avviatori graduali, questi sono applicabili in un'ampia gamma di scenari, tra cui:

• Sistemi di pompaggio
• Nastri trasportatori
• Ventilatori e sistemi simili azionati a cinghia
• Frantoi e miscelatori
• Sistemi di bypass per scopi di ridondanza

Come funziona un soft starter?

Gli avviatori soft funzionano regolando la tensione fornita al motore, aumentandola lentamente da un livello basso alla tensione operativa completa. Come suggerisce il nome, consente a un motore di avviarsi dolcemente. Questi dispositivi sono fondamentali nelle applicazioni azionate da motore per prevenire danni e stress alla macchina. L'aumento della tensione avviene in fasi su misura per l'applicazione specifica. Sebbene la tensione aumenti gradualmente, il motore può comunque raggiungere la velocità massima, solo a intervalli variabili, grazie ai tiristori o ai modelli di interruttori a stato solido.

Un soft starter può danneggiare il motore?

Per progettazione, un soft starter mira a salvaguardare il motore, in modo da non causare danni. Tuttavia, presenta alcune limitazioni. Non ha una regolazione della velocità, controlla solo l'alimentazione della tensione di ingresso. Inoltre, un soft starter spesso richiede un dissipatore di calore per raffreddare gli interruttori di potenza, poiché dissipa parte dell'energia sotto forma di calore. La coppia di avviamento è ridotta, ma questo è generalmente accettabile per applicazioni con coppia di avviamento bassa o media.

Tipi di avviatori soft

In base alle vostre specifiche esigenze, sono disponibili vari tipi di soft starter:

1. Resistore primario: noti per gli avviamenti fluidi, i resistori primari forniscono un'accelerazione a due punti, ideale per i motori che necessitano di una coppia limitata per evitare danni ai macchinari, come i motori a gabbia di scoiattolo.
2. Autotrasformatore: utilizza prese sugli avvolgimenti del trasformatore con flessibilità integrata per controllare l'ingresso di potenza del motore, rendendoli adatti all'avviamento di motori a induzione trifase collegati a stella o a triangolo.
3. Avvolgimento parziale: ideale per motori che producono forza centrifuga, come quelli di pompe, ventole e soffianti. La potenza viene applicata a un set di avvolgimenti per produrre corrente di avviamento e coppia ridotte.
4. Wye-Delta: disponibili con transizione aperta o chiusa, gli starter Wye-Delta possono essere utilizzati solo in motori con punti di collegamento a ciascun avvolgimento della bobina. Sono comunemente utilizzati in motori a induzione trifase e di grande potenza.
5. Stato solido: spesso utilizzati in applicazioni industriali, sistemi HVAC, apparecchiature di lavorazione, ascensori, attività minerarie e altro ancora, gli avviatori a stato solido sostituiscono i componenti meccanici con quelli elettrici utilizzando raddrizzatori controllati al silicio (SCR).

Pro e contro degli avviatori graduali per motori elettrici

Quando si tratta di applicazioni di motori elettrici, gli avviatori soft offrono numerosi vantaggi. Non solo riducono lo stress sul motore assicurandogli di raggiungere la massima velocità, ma diminuiscono anche il consumo di energia e migliorano l'efficienza del sistema. In alcuni scenari, gli avviatori soft sono quasi indispensabili.

Vantaggi degli avviatori graduali

1. Riduzione dello stress sui motori:
   Un vantaggio primario dei soft starter è la loro capacità di ridurre al minimo lo stress sui motori. Aumentando gradualmente la tensione, alleviano sia lo stress meccanico che quello elettrico, prolungando così la durata del motore e riducendo le esigenze di manutenzione.

2. Correnti di spunto inferiori:
   Gli avviatori soft mitigano anche la corrente di spunto, un picco di corrente che si verifica durante l'avvio, che può potenzialmente danneggiare il sistema elettrico e aumentare il consumo di energia. Limitando questo picco, gli avviatori soft forniscono una protezione aggiuntiva al sistema elettrico.

3. Fattore di potenza migliorato:
   L'accelerazione graduale facilitata dagli avviatori soft migliora il fattore di potenza, che è il rapporto tra potenza attiva e potenza apparente in un sistema elettrico. Un fattore di potenza migliorato porta a un consumo energetico ridotto, costi energetici inferiori e una maggiore efficienza del sistema.

Svantaggi degli avviatori graduali

Sebbene gli avviatori statici presentino in genere pochi svantaggi, presentano anche alcune limitazioni se confrontati con i convertitori di frequenza variabile (VFD).

1. Mancanza di controllo della velocità:
   Gli avviatori soft sono eccellenti nel limitare la corrente fornita al motore, ma sacrificano la capacità di controllare la velocità. Per applicazioni in cui il controllo della velocità è cruciale, è possibile utilizzare un VFD.

2. Coppia di avviamento ridotta:
   Progettati per prevenire lo stress meccanico e ridurre la domanda elettrica, gli avviatori soft possono limitare la coppia durante l'avvio. Questo può essere un inconveniente significativo per le applicazioni che richiedono un'elevata coppia di avviamento, come carichi pesanti o macchinari ad alta inerzia. In tali casi, un avviatore soft potrebbe non fornire la coppia necessaria per un funzionamento efficiente del motore.

3. Problemi di dissipazione del calore:
   Gli avviatori soft, in particolare quelli che utilizzano dispositivi semiconduttori come i tiristori, generano calore durante il funzionamento. Un'efficace dissipazione del calore è essenziale per prevenire il surriscaldamento e potenziali danni ai componenti. Nelle applicazioni in cui la temperatura ambiente o la progettazione dell'involucro possono ostacolare la dissipazione del calore, possono sorgere problemi di affidabilità e una durata di vita ridotta. Un raffreddamento e una gestione termica adeguati sono fondamentali per mitigare questa limitazione.

Scelta del soft starter giusto: fattori da considerare

Quando si seleziona un soft starter per il proprio motore, è necessario tenere in considerazione diversi fattori per assicurarsi di scegliere quello giusto per la propria applicazione. Ecco i principali fattori da considerare:

1. Applicazione e tipo di motore:
   • Diversi tipi di motori, come i motori a induzione o i motori a magneti permanenti, hanno caratteristiche di avviamento uniche e potrebbero richiedere diverse configurazioni di soft starter.
   • Bisogna considerare l'applicazione del motore, ad esempio pompe, ventilatori o frantoi, poiché hanno cicli di lavoro e requisiti di avviamento diversi.
2. Dimensioni del motore:
   • I motori più grandi richiedono più corrente all'avvio e potrebbero richiedere un soft starter più grande per soddisfare la maggiore richiesta di corrente.
3. Requisiti di tensione e corrente:
   • Assicurarsi che il soft starter sia in grado di gestire i requisiti di tensione e corrente del motore e qualsiasi requisito applicativo specifico.
4. Numero di partenze all'ora:
   • Se l'applicazione richiede un numero elevato di avviamenti all'ora, valutare di dimensionare l'unità per una portata maggiore, per consentire la dissipazione del calore derivante da avviamenti frequenti.
5. Requisiti dell'applicazione:
   • Cercare requisiti specifici quali protezione da sovracorrente, sottotensione o termica.
   • Determinare se è necessario un dispositivo con controllo trifase o un avviatore graduale con controllo bifase, poiché hanno correnti di spunto diverse.
   • Considerare la temperatura ambiente e il normale declassamento per luoghi con temperature ambiente più elevate.

Confronto con altri metodi di avviamento del motore:
Gli avviatori statici offrono diversi vantaggi rispetto ad altri metodi di avviamento del motore, come l'avviamento diretto in linea (DOL), l'avviamento stella-triangolo e gli azionamenti a frequenza variabile (VFD):

• Avviamento fluido e controllato, riducendo lo stress sui componenti meccanici ed elettrici.
• Protezione da sovraccarico regolabile per ridurre al minimo i danni elettrici e migliorare l'affidabilità del sistema.
• Maggiore efficienza energetica rispetto all'avviamento DOL.
• Conveniente per motori più piccoli rispetto ai VFD.

Produttori da considerare:
Quando si acquista un soft starter meccanico, bisogna considerare produttori come Eaton, ABB, Toshiba:

• Eaton offre avviatori compatti, multifunzionali, facili da installare e da programmare, progettati per il controllo di motori trifase.
• ABB offre funzionalità integrate di protezione del motore, facile configurazione e opzioni di bypass per il risparmio energetico, oltre a funzionalità avanzate come il controllo della coppia e la pulizia della pompa.

Risorse aggiuntive:
Per informazioni specifiche sul prodotto, specifiche del prodotto e consigli sulle prestazioni, contattare il team di assistenza e supporto di un fornitore di soft starter affidabile.