Softstart czy falownik?

Softstart czy falownik?

Softstart czy falownik? Jak się pewnie domyślacie odpowiedź na to pytanie jest niejednoznaczna. W ogóle można byłoby je rozszerzyć na pytanie o układ trójkąt-gwiazda, rozrusznik silnikowy czy rozruch bezpośredni. Każda z tych metod ma swoje plusy i minusy. Może po kolei spróbujmy je sobie usystematyzować.

1. Rozruch bezpośredni

"Softstart czy falownik?" Stycznik.
„Softstart czy falownik?” Stycznik.

 

Rozruch bezpośredni to taki, gdzie silnik załączany jest bezpośrednio na sieć. Podam tu dwa warianty: pierwszy bez jakiejkolwiek kontroli silnika (jest to zdecydowanie niepolecana metoda, ale niestety zdarza się, że jest praktykowana) oraz druga, z kontrolą podstawowego parametru – prądu znamionowego. Ten drugi sposób to rozruch za pomocą rozrusznika silnikowego lub wyłącznika zwanego popularnie termikiem (temat ten omawiałem wcześniej tutaj).

Softstart czy falownik? Rozrusznik silnikowy.
„Softstart czy falownik?” Rozrusznik silnikowy.

Zalety tych metod to na pewno cena, przystępność i niezawodność. Z wad możemy wymienić spory prąd podczas samego rozruchu, który chwilowo może wynosić aż 600% znamionowego.

"Falownik czy softstart?" Bezpośredni rozruch silnika.
„Falownik czy softstart?” Bezpośredni rozruch silnika.

Metoda ta jest dobra dla niewielkich silników, nie chcę tutaj jednoznacznie pisać dla jakich, bo to zależy od różnych czynników takich jak np. posiadanej sieci, przekrojów przewodów itp.

2. Układ trójkąt-gwiazda

Jedna z bardziej popularnych niegdyś metod rozruchu silników asynchronicznych. Do dzisiaj jest spotykana, chociaż wyparta została raczej przez softstarty. Stosuje się ją jeszcze jako dodatkowy układ rozruchu na wypadek uszkodzenia podstawowego, opartego np. na falowniku lub softstarcie, szczególnie przy większych mocach silników.

"Falownik czy softstart?" Rozruch za pomocą układu trójkąt-gwiazda.
„Falownik czy softstart?” Rozruch za pomocą układu trójkąt-gwiazda.

Jak możemy odczytać z wykresu prąd rozruchowy zmalał niemal o połowę. Co ciekawe jest on identyczny z tym, który występuje podczas rozruchu za pomocą softstaru, ale na tym podobieństwa się kończą, gdyż nie mamy żadnej kontroli nad procesem rozruchu.

3. Softstart

Chociaż rozruch za pomocą układu trójkąt-gwiazda wygląda niemal identycznie jak za pomocą softstartu, to podczas takiego rozruchu możemy mieć kontrolę nad całym jego procesem. Przede wszystkim możemy ustawić takie parametry jak:

  • znamionowy prąd silnika
  • czas trwania rozruchu (ważne w aplikacjach o dużej bezwładności)
  • kontrola zaniku faz
  • możliwość podłączenia czujnika temperatury z silnika (opcja)

Przede wszystkim bardzo ułatwiamy sobie życie, bo nie budujemy skomplikowanego układu, tylko wszystko mamy w jednym urządzeniu. Podłączamy tylko przewody zasilające i silnikowe, ewentualnie sterownicze.

4. Falownik

Tu zdecydowanie jest najlepszy rozruch silnika. Bardzo płynny i najbardziej pod kontrolą ze wszystkich wcześniejszych metod.

"Softstart czy falownik?" Rozruch silnika za pomocą falownika.
„Softstart czy falownik?” Rozruch silnika za pomocą falownika.

Mamy dużo więcej korzyści z użycia falownika. Oprócz łagodnego startu zyskujemy możliwość regulacji prędkości obrotowej silnika. Gdy np. z jakiegoś powodu rozruch się nie uda, możemy ustawić kilka prób takiego rozruchu. Nie jesteśmy ograniczeni ilością rozruchów w ciągu godziny, jak to jest np. w przypadku softstarów (średnio jest to około 6-10 rozruchów).

Softstart czy falownik?

No właśnie co wybrać? Jeśli pieniądze nie są przeszkodą, chcesz mieć zrobiony dobrze system, to wydaje się, że falownik jest najlepszym wyborem. Jak zwykle jest też jakieś ale. Jeśli będzie się wszędzie montować falowniki, to na pewno niejednokrotnie zrobi nam się przerost formy nad treścią. Najlepszym przykładem są np. mieszadła, które mają się tylko załączyć i mieszać ze znamionową prędkością i gdzie np. załącza się je raz na zmianę. Montowanie falownika do takiego układu wydaje się być przesadą. Przy mniejszych mocach spokojnie wystarczy rozrusznik silnikowy, a przy większych softstart. Na pewno znajdą się też entuzjaści układów trójkąt-gwiazda, którzy nie będą chcieli słyszeć o innym rozwiązaniu. Podsumowując, budujmy tak systemy, żebyśmy później nie żałowali, że zaoszczędzone kilka złotych wpuściło nas w inne problemy i dodatkowe koszty.

Softstart – układ łagodnego rozruchu silników

Softstart – układ łagodnego rozruchu silników

Softstart
Softstart

Softstart to urządzenie energoelektroniczne służące do łagodnego rozruchu silników asynchronicznych klatkowych lub pierścieniowych. Głównym jego zadaniem jest ograniczenie prądu rozruchowego oraz zabezpieczenie silnika przed przegrzaniem/uszkodzeniem podczas startu. Na każdej fazie softstaru znajduje się para przeciwsobnych tyrystorów, które realizują fazę łagodnego startu. W początkowym cyklu podawana jest tylko część napięcia na poszczególny tyrystor, po czym w fazie końcowej już pełne.

Softstart schemat
Schemat softstar -u z wewnętrznym stycznikiem by-passu.

Na rynku dostępne są również wersje z kontrolą jedynie dwóch faz, trzecia połączona jest bezpośrednio z silnikiem:

Softstart kontrola 2 faz
Schemat softstart -u z kontrolą 2 faz.

Jest to wersja ekonomiczna i nie każdy użytkownik decyduje się na takie rozwiązanie, gdyż 3 faza nie jest zabezpieczona.

Stycznik by-pass

Przy zakupie softstaru warto upewnić się czy posiada on wbudowany stycznik by-passu. Po zakończonej fazie rozruchu, nie ma potrzeby żeby prąd płyną przez urządzenie. Żeby włączyć silnik bezpośrednio na sieć używa się stycznika, który omija układ tyrystorowy. W softstartach małych mocy (do około 100kW) urządzenia często posiadają taki wewnętrzny stycznik. Po zakończonym rozruchu silnik automatycznie przełączany jest na sieć. Gdy softstart nie posiada takiego układu, należy taki zakupić i podłączyć oddzielnie. Czasami producenci dopuszczają pracę bez stycznika, ale należy mieć na uwadze, że urządzenie może ulec przez to szybszemu zużyciu.

Korzyści ze stosowania softstart -ów

Bezpośredni rozruch silnika powoduje wzrost prądu o 600-800% w stosunku do znamionowego. Użycie softstart -u ogranicza go do 300-450%. Dodatkowo softstart -y posiadają układy chroniące silnik przed: przeciążeniem, przekroczeniem czasu rozruchu, zanikiem faz, zamianą faz, można również podłączyć termistor, który będzie podawał informację o przegrzaniu silnika. Nowoczesne softstart -y posiadają rozbudowane panele operatorskie, które archiwizują parametry pracy, potrafią je przedstawić w formie wykresów graficznych. W wersjach ekonomicznych nastawy realizuje się przełącznikami obrotowymi. Gabarytowo są znacznie mniejsze od falowników. Cena również sprawia, że jeśli nie ma potrzeby regulacji prędkości obrotowej, to wybiera się je zamiast przemienników częstoliwości. W przypadku silników małych mocy zalecam porównać ceny pomiędzy falownikiem a softstartem, bo z doświadczenia wiem że są niemal na identycznym poziomie.

Ograniczenia w stosowaniu softstart -ów

Ważnym parametrem, o którym nie zawsze wspominają sprzedawcy tych urządzeń jest ilość startów na godzinę lub czas jaki musi upłynąć pomiędzy kolejnymi rozruchami. Przeważnie jest to 6-10 startów na godzinę. Jeśli potrzebujemy żeby silnik włączany był częściej, wtedy najlepiej użyć falownika który nie ma takich ograniczeń. Softstarty nie posiadają również układu regulacji prędkości obrotowej.

Dodatkowe informacje o softstartach można znaleźć w wikpedii.