Waar u op moet letten bij softstarters

Softstarters zijn een essentieel onderdeel van talloze industriële systemen en spelen een cruciale rol bij het regelen van de snelheid en het koppel van elektromotoren. Door de spanning die aan de motor wordt geleverd geleidelijk te verhogen, verlichten softstarters mechanische spanning, minimaliseren ze elektrische belasting en verkleinen ze de kans op elektrische schade. Dit artikel gaat dieper in op wat softstarters voor motoren zijn, hoe ze werken, wat hun voordelen zijn en biedt een uitgebreide vergelijking tussen softstarters en alternatieve motorstartmethoden.

Toepassingen en toepassingen van softstarters

Elektrische softstarters zijn ontworpen om de snelheid en het koppel van AC-elektromotoren te regelen tijdens het opstarten en uitschakelen, waardoor de levensduur van de motor en de betrouwbaarheid van het systeem worden verbeterd. Ze bereiken dit door de spanning naar de motor geleidelijk te verhogen, wat zorgt voor een soepele start en minder slijtage van mechanische componenten zoals tandwielen en lagers. Deze geleidelijke spanningsverhoging gaat door totdat de motor het nominale toerental bereikt, waarna de softstarter overschakelt op volledige spanning. Tijdens het uitschakelen wordt de voedingsspanning geleidelijk verlaagd voor een soepele vertraging totdat de motor volledig stopt, waarna de ingangsspanning wordt uitgeschakeld.

Wat betreft het werkingsprincipe van een softstarter, is de thyristor het belangrijkste onderdeel dat de spanning regelt. Wanneer een gatepuls wordt toegepast, initieert deze een stroom in één richting, de zogenaamde ontstekingspuls. De ontstekingspulshoek bepaalt het deel van de ingangsspanningscyclus dat mag passeren, variërend van nul tot 180 graden.

Wanneer u overweegt om softstarters te gebruiken, moet u er rekening mee houden dat ze in een breed scala aan scenario's toepasbaar zijn, waaronder:

• Pompsystemen
• Transportbanden
• Ventilatoren en soortgelijke riemaangedreven systemen
• Brekers en mixers
• Bypasssystemen voor redundantiedoeleinden

Hoe werkt een softstarter?

Softstarters werken door de spanning die aan de motor wordt geleverd te regelen en deze langzaam te verhogen van een laag niveau naar de volledige bedrijfsspanning. Zoals de naam al doet vermoeden, zorgt dit ervoor dat een motor zacht kan starten. Deze apparaten zijn cruciaal in motoraangedreven toepassingen om machineschade en -stress te voorkomen. De spanningsverhoging vindt plaats in fasen, afgestemd op de specifieke toepassing. Hoewel de spanning geleidelijk stijgt, kan de motor nog steeds zijn volledige snelheid bereiken, zij het met wisselende tussenpozen, dankzij thyristors of patronen van solid-state schakelaars.

Kan een softstarter schadelijk zijn voor de motor?

Een softstarter is ontworpen om de motor te beschermen, zodat deze geen schade veroorzaakt. Hij heeft echter enkele beperkingen. Hij heeft geen snelheidsregeling, maar regelt alleen de ingangsspanning. Bovendien heeft een softstarter vaak een koellichaam nodig om de schakelaars te koelen, omdat deze een deel van de energie als warmte afgeeft. Het startkoppel is lager, maar dit is over het algemeen acceptabel voor toepassingen met een laag of gemiddeld startkoppel.

Soorten softstarters

Afhankelijk van uw specifieke wensen zijn er verschillende typen softstarters beschikbaar:

1. Primaire weerstand: Primaire weerstanden staan ​​bekend om hun soepele start en zorgen voor een tweepuntsversnelling. Dit is ideaal voor motoren die een beperkt koppel nodig hebben om schade aan de machine te voorkomen, zoals kooiankermotoren.
2. Autotransformator: Deze maken gebruik van aftakkingen op transformatorwikkelingen met ingebouwde flexibiliteit om het motorvermogen te regelen. Hierdoor zijn ze geschikt voor het starten van in ster of driehoek geschakelde driefasen-inductiemotoren.
3. Deelwikkeling: Ideaal voor motoren die centrifugale kracht produceren, zoals die in pompen, ventilatoren en blowers. De stroom wordt naar één wikkelingsset geleid om een ​​lagere startstroom en een lager koppel te produceren.
4. Ster-driehoek: Ster-driehoekstarters zijn verkrijgbaar met open of gesloten overgang en kunnen alleen worden gebruikt in motoren met aansluitpunten op elke spoelwikkeling. Ze worden vaak gebruikt in grote vermogens- en driefase-inductiemotoren.
5. Solid State: Solid State-starters worden vaak gebruikt in industriële toepassingen, HVAC-systemen, verwerkingsapparatuur, liften, mijnbouw en meer. Ze vervangen mechanische componenten door elektrische componenten met behulp van siliciumgestuurde gelijkrichters (SCR's).

Voor- en nadelen van softstarters voor elektromotoren

Softstarters bieden talloze voordelen voor elektromotoren. Ze verminderen niet alleen de belasting van de motor en zorgen ervoor dat deze zijn volledige toerental bereikt, maar verlagen ook het energieverbruik en verbeteren de efficiëntie van het systeem. In bepaalde scenario's zijn softstarters bijna onmisbaar.

Voordelen van softstarters

1. Stressvermindering op motoren:
   Een belangrijk voordeel van softstarters is hun vermogen om de belasting van motoren te minimaliseren. Door de spanning geleidelijk te verhogen, verlichten ze zowel de mechanische als de elektrische belasting, waardoor de levensduur van de motor wordt verlengd en de onderhoudsbehoefte afneemt.

2. Lagere inschakelstromen:
   Softstarters beperken ook de inschakelstroom – een stroomstoot die optreedt tijdens het opstarten – die mogelijk schadelijk kan zijn voor het elektrische systeem en het energieverbruik kan verhogen. Door deze stroomstoot te beperken, bieden softstarters extra bescherming voor het elektrische systeem.

3. Verbeterde vermogensfactor:
   De geleidelijke versnelling die softstarters mogelijk maken, verbetert de arbeidsfactor, de verhouding tussen het actieve en het schijnbare vermogen in een elektrisch systeem. Een verbeterde arbeidsfactor leidt tot een lager energieverbruik, lagere energiekosten en een hogere systeemefficiëntie.

Nadelen van softstarters

Hoewel softstarters over het algemeen weinig nadelen hebben, hebben ze wel enkele beperkingen vergeleken met frequentieregelaars (VFD's).

1. Gebrek aan snelheidscontrole:
   Softstarters zijn uitstekend geschikt voor het beperken van de stroomtoevoer naar de motor, maar bieden geen mogelijkheid om de snelheid te regelen. Voor toepassingen waar snelheidsregeling cruciaal is, kan in plaats daarvan een frequentieregelaar (VFD) worden gebruikt.

2. Verminderd startkoppel:
   Softstarters zijn ontworpen om mechanische spanning te voorkomen en de elektrische vraag te verminderen en kunnen het koppel tijdens het opstarten beperken. Dit kan een aanzienlijk nadeel zijn bij toepassingen die een hoog startkoppel vereisen, zoals zware lasten of machines met een hoge massatraagheid. In dergelijke gevallen levert een softstarter mogelijk niet het benodigde koppel voor een efficiënte werking van de motor.

3. Problemen met warmteafvoer:
   Softstarters, met name die welke gebruikmaken van halfgeleidercomponenten zoals thyristors, genereren warmte tijdens bedrijf. Effectieve warmteafvoer is essentieel om oververhitting en mogelijke componentschade te voorkomen. In toepassingen waar de omgevingstemperatuur of het behuizingsontwerp de warmteafvoer kan belemmeren, kunnen betrouwbaarheidsproblemen en een kortere levensduur ontstaan. Goede koeling en thermisch beheer zijn cruciaal om deze beperking te beperken.

De juiste softstarter kiezen: factoren om te overwegen

Bij het selecteren van een softstarter voor uw motor moeten verschillende factoren in overweging worden genomen om ervoor te zorgen dat u de juiste softstarter voor uw toepassing kiest. Dit zijn de belangrijkste factoren om te overwegen:

1. Toepassing en type motor:
   • Verschillende typen motoren, zoals inductiemotoren of permanente magneetmotoren, hebben unieke opstarteigenschappen en vereisen mogelijk verschillende softstarterconfiguraties.
   • Houd rekening met de toepassing van de motor, zoals pompen, ventilatoren of brekers, aangezien deze verschillende bedrijfscycli en startvereisten hebben.
2. Grootte van de motor:
   • Grotere motoren vereisen meer stroom bij het opstarten en vereisen mogelijk een grotere softstarter om aan de hogere stroombehoefte te voldoen.
3. Spannings- en stroomvereisten:
   • Zorg ervoor dat de softstarter geschikt is voor de spannings- en stroomvereisten van de motor en eventuele specifieke toepassingsvereisten.
4. Aantal starts per uur:
   • Als de toepassing een hoog aantal starts per uur vereist, overweeg dan om de unit te dimensioneren voor een hogere stroomsterkte, zodat de warmteafgifte door frequente starts kan worden uitgevoerd.
5. Toepassingsvereisten:
   • Let op specifieke vereisten, zoals overstroom-, onderspanning- of thermische beveiliging.
   • Bepaal of een 3-fase geregeld apparaat of een 2-fase geregelde softstarter nodig is, aangezien deze verschillende inschakelstromen hebben.
   • Houd rekening met de omgevingstemperatuur en de normale vermindering voor locaties met een hogere omgevingstemperatuur.

Vergelijking met andere motorstartmethoden:
Softstarters bieden verschillende voordelen ten opzichte van andere methoden om motoren te starten, zoals direct-on-line (DOL) starten, ster-driehoek starten en frequentieregelaars (VFD's):

• Soepel en gecontroleerd starten, waardoor de mechanische en elektrische componenten minder worden belast.
• Instelbare overbelastingsbeveiliging om elektrische schade te minimaliseren en de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren.
• Energiezuiniger dan DOL-starten.
• Kosteneffectief voor kleinere motoren vergeleken met frequentieregelaars.

Fabrikanten waar u rekening mee moet houden:
Bij het winkelen voor mechanische softstarters kunt u het beste letten op fabrikanten als Eaton, ABB en Toshiba:

• Eaton biedt compacte, multifunctionele, eenvoudig te installeren en eenvoudig te programmeren starters die zijn ontworpen voor de regeling van driefasemotoren.
• ABB biedt ingebouwde motorbeveiligingsfuncties, eenvoudige installatie en energiebesparende bypassopties, samen met geavanceerde functies zoals koppelregeling en pompreiniging.

Aanvullende bronnen:
Voor specifieke productinformatie, productspecificaties en prestatieaanbevelingen kunt u contact opnemen met het Service- en Supportteam van een gerenommeerde leverancier van softstarters.