راه اندازی موتور های القایی
با اتصال موتورهای القایی به شبکه الکتریکی، رتور شروع به گردش می‌کند.
فرآیند اتصال موتور القایی به شبکه الکتریکی به منظور به گردش درآوردن بار مکانیکی در سرعت نامی را راه انداز می‌گویند.
در راهاندازی موتورهای القایی، سرعت رتور از صفر به سرعت نامی می‌رسد. مدت زمانی که طول می‌کشد سرعت رتور از صفر به سرعت نامی برسد را زمان راه اندازی می‌گویند و آن را با Time ACC نشان می‌دهند.
در زمان راهاندازی موتور القایی جریانی بیش از جریان نامی از شبکه دریافت می‌کند. جریانی که موتور در زمان راهاندازی از شبکه دریافت می‌کند را جریان راهاندازی می‌گویند و آن را با Is نشان می‌دهند. جریان راهاندازی متناسب با توان موتور می‌باشد. هر چه توان موتور بیشتر باشد مقدار جریان راهاندازی بیشتر خواهد شد.
مشکلات جریان راه اندازی موتور القایی
- آسیب رساندن به سیم پیچ‌های موتوری
- آسیب رساندن به یاتاقان‌های موتور
- عمل کرد تجهیزات حفاظتی و قطع مدار الکتریکی و عدم راهاندازی موتور
- آسیب رسیدن به کابل و کلید موتور
- ایجاد افت ولتاژ شدید در منبع تغذیه
انواع راه اندازی موتورهای الکتریکی
راه اندازی مستقیم
در راهاندازی مستقیم، موتور الکتریکی القایی با استفاده از کلید قطع و وصل به شبکه الکتریکی با ولتاژ نامی اتصال می‌یابد. در این روش با وصل کلید موتور راهاندازی میشود اما جریان راهاندازی آن محدود نمی‌شود. روش راهاندازی مستقیم برای موتور هایی با توان نامی کمتر از یک کیلو وات استفاده میشود.
در راهاندازی مستقیم موتور های الکتریکی با توان بیش از یک کیلووات برای محدود کردن جریان راهاندازی، گشتاور بار توسط کالچ مکانیکی به تدریج به رتور اعمال میشود.
راه اندازی با کنترل ولتاژ
مقدار جریان راهاندازی به توان الکتریکی موتور القایی بستگی دارد. برای کاهش جریان راهاندازی الزام است ولتاژ کلاف‌های سیم پیچی موتور را کاهش داد تا توان الکتریکی موتور کاهش یابد. گشتاور موتور القایی متناسب با مجذور ولتاژ موتور است. از این رو کاهش ولتاژ در زمان راهاندازی ضمن کاهش جریان راهاندازی باعث کاهش گشتاور راهاندازی موتور نیز خواهد شد.
کاهش گشتاور و راهاندازی از معایب روش راهاندازی با کنترل ولتاژ است. لذا این روش برای راهاندازی موتورهایی که بدون بار راهاندازی می‌شوند به کار می‌رود.
راه اندازی به روش ستاره مثلث
در راهاندازی ستاره مثلث با کاهش ولتاژ کلاف‌های سیم پیچی استاتور، جریان و گشتاور راهاندازی موتور کاهش می‌یابد. در راهاندازی ستاره مثلث مدار الکتریکی کلاف‌های سیم پیچی استاتور در زمان راهاندازی به اتصال ستاره در می‌آید.
پس از راهاندازی موتور و رسیدن سرعت به 75% سرعت سنکرون، مدار الکتریکی کلاف های سیم پیچی استاتور به حالت اتصال مثلث در می‌آید. در اتصال مثلث ولتاژ کلاف های سیم پیچی استاتور به VL می‌رسد.
راهاندازی ستاره مثلث برای موتورهای القایی که بدون بار راه اندازی می شوند به کار می‌رود. مدار الکتریکی راه اندازی ستاره مثلث شامل سه کنتاکتور می‌باشد.
برای تغییر حالت اتصال ستاره به اتصال مثلث حتما از تایمر استفاده میشود. از معایب روش راهاندازی ستاره مثلث علاوه بر کاهش گشتاور راهاندازی استفاده از سه کنتاکتور است.
روش ترانسفورماتوری
در راهاندازی ترانسفورماتوری ولتاژ مؤثر موتور الکتریکی القایی را با استفاده از اتوترانسفورماتور متغیر در زمان راهاندازی به تدریج افزایش می‌دهند تا به مقدار نامی برسد سپس اتوترانسفورماتور از مدار خارج میشود و موتور به طور مستقیم به شبکه الکتریکی وصل خواهد شد.
ولتاژ زمان راهاندازی در روش ترانسفورماتوری طوری انتخاب میشود که ضمن کاهش جریان راهاندازی، گشتاور راهاندازی موتور بیشتر از گشتاور بار باشد.
روش راه اندازی نرم
در راهاندازی نرم ولتاژ موثر مؤتور الکتریکی القایی با استفاده از تجهیزات الکترونیک قدرت در زمان راهاندازی به تدریج افزایش می‌یابد تا به مقدار نامی برسد. وسیله الکترونیکی که با تغییر ولتاژ، جریان راهاندازی موتورهای القایی را کنترل می‌کند راهاندازی نرم و یا soft starter می‌گویند.
soft starter پس با تغییر ولتاژ، جریان راهاندازی و گشتاور موتور الکتریکی القایی را کنترل می‌کند از این رو آن را RVSS نیز می‌نامند.
RVSS می‌تواند مقدار مؤثر ولتاژ را از حوالی صفر تا مقدار نامی افزایش دهد و جریان راهاندازی را کنترل نماید.
soft starter با استفاده از قطعات الکترونیک قدرت نظیر تریستور SCR ساخته میشود. نقش soft starter از راهاندازی نظارت بر ولتاژ و جریان موتور الکتریکی القایی می‌باشد.
روش کنترل هم زمان ولتاژ و فرکانس
در راهاندازی با کنترل همزمان ولتاژ و فرکانس برای کنترل جریان راهاندازی، ولتاژ و فرکانس موتور الکتریکی القایی به تدریج افزایش می‌یابد به طوری که نسبت ولتاژ به فرکانس ثابت بماند. وسیله الکترونیکی که با تغییر همزمان ولتاژ و فرکانس نسبت ولتاژ به فرکانس را ثابت نگه می‌دارد، Inverter می‌گویند.
Inverter با تغییر ولتاژ و فرکانس، جریان راهاندازی و گشتاور موتور الکتریکی القایی را کنترل می‌کند از این رو آن را VVVF نیز می‌نامند.
VVVF می‌تواند به طور همزمان ولتاژ و فرکانس را از حوالی صفر تا مقدار نامی افزایش دهد و جریان راهاندازی را کنترل نماید.
چگالی میدان دوار مغناطیسی موتورهای الکتریکی القایی تابع ولتاژ و فرکانس است. چگالی میدان دوار با ولتاژ نسبت مستقیم و با فرکانس نسبت عکس دارد. با کنترل همزمان ولتاژ و فرکانس توسط اینورتر در زمان راهاندازی، نسبت ولتاژ و فرکانس تغییر نمی‌کند و چگالی میدان دوار ثابت خواهد ماند در نتیجه جریان کنترل خواهد شد. با کنترل جریان موتور، گشتاور نیز کنترل میشود.
