تفاوت درایو و سافت استارتر
موتورهای الکتریکی در گستره وسیعی از کاربردهای صنعتی و تجاری استفاده می شوند. یکی از چالش های اصلی در راه اندازی این تجهیزات، جریان هجومی بسیار زیادی است که در لحظه اول اتصال مستقیم به شبکه، به موتور وارد می شود. این جریان می تواند به ۶ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتور برسد. جریان هجومی شدید، تنش های الکتریکی و مکانیکی زیادی به دستگاه تحمیل می کند و در طولانی مدت، عمر مفید موتور و اجزایی مانند یاتاقان ها و گیربکس را کاهش می دهد. برای مدیریت و کنترل این پدیده، از تجهیزاتی نظیر سافت استارتر و درایو فرکانس متغیر (VFD) استفاده می شود. در این مقاله به بررسی جامع تفاوت درایو و سافت استارتر می پردازیم و مشخص می کنیم هر یک در چه موقعیت هایی کاربرد دارند.
سافت استارتر چیست؟
سافت استارتر یا راه انداز نرم، دستگاهی است که با استفاده از تکنولوژی نیمه هادی ها تولید شده است. هدف اصلی این تجهیز، ایجاد یک شروع و پایان نرم برای موتور الکتریکی است. سافت استارتر این فرایند را با کنترل موقت ولتاژ ترمینال موتور مدیریت می کند.
هنگام راه اندازی موتور، سافت استارتر ولتاژ را به تدریج از مقدار کم شروع به افزایش می کند. در نتیجه، سیم پیچ ها جریان ناگهانی از مدار نمی کشند و یک راه اندازی نرم اتفاق می افتد. این عمل، جریان هجومی را به حدود ۲.۵ برابر جریان حالت عادی موتور کاهش می دهد. پس از تکمیل راه اندازی موتور و رسیدن به سرعت نامی، سافت استارتر از مدار خارج شده و کنتاکتور جایگزین آن می شود. سافت استارتر بیشتر در کاربردهایی که نیاز به جریان راه انداز بالا دارند، استفاده می شود.
درایو فرکانس متغیر (VFD) یا اینورتر چیست؟
درایو فرکانس متغیر که با نام اینورتر نیز شناخته می شود، یک دستگاه نیمه هادی است که برای کنترل گشتاور و سرعت موتور مورد استفاده قرار می گیرد. تفاوت سافت استارتر و اینورتر در این است که اینورتر (درایو) با تغییر فرکانس و ولتاژ اعمالی به سیم پیچ های موتور، سرعت چرخش شفت را کنترل می کند. با کنترل نسبت بین ولتاژ و فرکانس، اینورتر مانع از جریان کشی زیاد در زمان راه اندازی می شود و موتور به تدریج شروع به کار می کند.
فرق سافت استارتر با درایو از نظر عملکرد
اصلی ترین فرق سافت استارتر با درایو در قابلیت های کنترلی آن ها نهفته است.
۱. کنترل سرعت و گشتاور موتور
تفاوت درایو و سافت استارتر عمدتاً در کنترل سرعت است. درایوها قابلیت کنترل دقیق سرعت موتور را از صفر تا صد درصد دور نامی، و حتی بیشتر، فراهم می کنند. تغییرات دور موتور در اینورتر با تغییر فرکانس ایجاد می شود و امکان افزایش فرکانس خروجی تا چندین برابر فرکانس ورودی وجود دارد. اما سافت استارتر امکان کنترل سرعت موتور را ندارد. بیشینه سرعتی که سافت استارتر می تواند به آن دست پیدا کند، همان سرعت نامی موتور است.
۲. نحوه قرارگیری در مدار
سافت استارتر فقط در زمان راه اندازی و توقف الکتروموتور وارد مدار می شود و پس از راه اندازی کامل، دیگر نقشی در مدار ندارد. اما درایو (اینورتر) در تمام مدت فعال بودن موتور، کنترل آن را در دست دارد و به طور مداوم کار می کند.
۳. ساختار و مدار داخلی
ساختار داخلی این دو تجهیز نیز متفاوت است. سافت استارترها در حالت معمول از شش تریستور (SCR) برای کنترل ولتاژ AC استفاده می کنند. تریستورها با دریافت پالس به پایانه گیت، جریان را به صورت کنترل شده محدود می کنند.
در مقابل، درایو فرکانس متغیر (VFD) از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یکسوکننده، فیلتر و اینورتر. یکسوکننده ولتاژ AC ورودی را به DC تبدیل می کند. فیلتر با خازن ها، ولتاژ DC را صاف کرده و اینورتر با استفاده از ترانزیستورهایی مانند IGBT، مجدداً جریان DC را به AC با فرکانس متغیر تبدیل کرده و به موتور می فرستد.
۴. توابع حفاظتی و پیچیدگی مدار
تفاوت سافت استارتر و درایو در قابلیت های حفاظتی نیز مشاهده می شود. درایوها توابع حفاظتی گسترده ای دارند و می توانند به عنوان ابزار حفاظتی در برابر اضافه بار و جریان عمل کنند. این ویژگی نیاز به وسایل جانبی مثل کلید حرارتی را کاهش می دهد. اما سافت استارترها معمولاً حفاظت کاملی از موتور ارائه نمی دهند و نصب آن ها در مدار، نیاز به استفاده از کلید حرارتی و کلید کامپکت را ضروری می کند. درایوها به دلیل ساختار هوشمند مبتنی بر میکرو الکترونیک ها، دقت بالاتری در اعلام خطا و توابع حفاظتی دارند.
تفاوت درایو و سافت استارتر در حوزه کاربردها
انتخاب بین این دو تجهیز به نیازهای عملیاتی پروژه بستگی دارد.
| ویژگی | سافت استارتر | درایو (اینورتر) |
|---|---|---|
| کاربرد اصلی | راه اندازی و توقف نرم موتورهای صنعتی با سرعت ثابت | کنترل دقیق سرعت، گشتاور و فرکانس موتور |
| صرفه جویی انرژی | صرفه جویی در لحظه راه اندازی | صرفه جویی قابل توجه در انرژی در حین کارکرد مداوم با تنظیم سرعت |
| قابلیت راه اندازی چند موتور | قابلیت راه اندازی ۱۰ موتور یا بیشتر با یک سافت استارتر وجود دارد | پیشنهاد می شود هر موتور با یک درایو راه اندازی شود |
| موارد استفاده نمونه | پمپ های آب با جریان مداوم، فن های با سرعت ثابت، نوار نقاله های ساده | سیستم های تصفیه آب با تقاضای متغیر، فن های خنک کننده با نیاز به تنظیم دما، اکسترودرها، میکسرهای صنعتی |
در موقعیت هایی که نیاز به کنترل سرعت یا تنظیم دقیق گشتاور موتور نیست و تنها کاهش جریان هجومی اهمیت دارد، سافت استارتر راهکار مناسبی است. اما در فرآیندهایی که نیاز به تغییر سرعت، کنترل حلقه بسته (PID) یا تزریق جریان DC برای توقف های خاص وجود دارد، درایوها گزینه بهتری هستند.
مقایسه اقتصادی و ابعاد هرکدام
درایوها و سافت استارترها از نظر هزینه و اندازه فیزیکی نیز تفاوت درایو و سافت استارتر را نشان می دهند. سافت استارترها فقط برای راه اندازی نرم موتور کاربرد دارند و سپس از مدار خارج می شوند، به همین دلیل قیمت آن ها نسبت به درایوها ارزان تر است.
درایوها به دلیل ساختار پیچیده تر و کاربرد گسترده تر (از جمله کنترل سرعت و صرفه جویی در انرژی)، قیمت بالاتری دارند. همچنین، سافت استارترها در مقایسه با درایوهایی با توان مشابه، ابعاد فیزیکی کوچک تری دارند و فضای کمتری در تابلو برق اشغال می کنند.
نیکسان تأمین کننده تجهیزات برق صنعتی و اتوماسیون
همانطور که تفاوت درایو و سافت استارتر نشان می دهد، انتخاب تجهیز مناسب کاملاً به نیازهای تخصصی فرآیند صنعتی بستگی دارد. شرکت نیکسان به عنوان فروشگاه تخصصی تجهیزات برق صنعتی و اتوماسیون، مجموعه کاملی از انواع تجهیزات را برای صنایع مختلف فراهم کرده است.
نیکسان در بخش درایو، سافت استارتر و سرو، انواع اینورترها و سافت استارترها را با ضمانت کالا عرضه می کند. همچنین، نیکسان تأمین کننده تمامی لوازم جانبی مورد نیاز برای تکمیل مدارات این تجهیزات است. این محصولات شامل انواع کلیدهای حفاظتی نظیر کلید اتوماتیک، کلید حرارتی، کلید هوایی (ACB)، و همچنین تجهیزات کنترلی مانند کنتاکتور و کنترل فاز است.
برای پروژه هایی که به بهینه سازی توان نیاز دارند، نیکسان تجهیزات کامل بانک خازنی را ارائه می دهد. برای اطمینان از انتخاب دقیق تجهیزات مناسب برای هر کاربرد، نیکسان مشاوره ی فنی تخصصی ارائه می دهد تا مهندسان و صنعتگران بتوانند با آگاهی کامل، بهترین درایو یا سافت استارتر را برای افزایش طول عمر موتور و بهره وری سیستم های صنعتی انتخاب کنند.
جمع بندی فنی تفاوت سافت استارتر و درایو
اگرچه هر دو دستگاه برای محافظت از الکتروموتور در برابر آسیب های ناشی از جریان هجومی به کار می روند، اما تفاوت سافت استارتر و درایو (اینورتر) به طور خلاصه در قابلیت های ارائه شده آن ها مشخص می شود. سافت استارتر صرفاً راه اندازی و توقف نرم را کنترل می کند و با کنترل ولتاژ جریان را کاهش می دهد. درایو قابلیت های گسترده تری شامل کنترل دقیق سرعت، گشتاور، چپگرد و راستگرد کردن موتور، و همچنین توقف به روش های مختلف (مانند تزریق جریان DC و ترمز دینامیکی) را فراهم می کند.
نظری برای این وجود ندارد.