Jednym z kluczowych warunków prawidłowej, bezawaryjnej pracy silnika elektrycznego jest odpowiednio przeprowadzony rozruch i unikanie zbędnych przeciążeń. Tradycyjne metody, takie jak rozruch bezpośredni lub połączenie gwiazda-trójkąt, niosą ze sobą duże ryzyko wystąpienia szkodliwego zjawiska udaru prądowego – nagłego i krótkotrwałego wzrostu wartości prądu z jednoczesnym spadkiem napięcia. Częste udary powodują m.in. szybsze zużycie mechaniczne elementów maszyn, awarie, przepięcia i niepożądane obciążenia sieci elektrycznej. Zjawisko jest tym groźniejsze, im większa jest moc silnika elektrycznego.
Sprawdzoną metodą zapobiegania tego typu problemom są softstarty, czyli elektroniczne układy gwarantujące łagodny rozruch silnika elektrycznego. Ich działanie polega na bezstopniowym zwiększaniu napięcia zasilającego, a tym samym jego dopasowaniu do bieżącego zapotrzebowania instalacji. Soft starty pełnią również funkcję układów łagodnego hamowania – procedura przebiega wówczas w odwrotnej kolejności. Nowoczesne urządzenia tego typu (np. softstarty ATS130 marki Schneider Electric) wyposażone są dodatkowo w zaawansowane funkcje zarządzania i optymalizacji pracy silnika, znacząco usprawniające działanie całego systemu.
Aby układ typu soft start spełniał swoją rolę musi być prawidłowo dopasowany do specyfiki i parametrów technicznych obsługiwanego silnika elektrycznego oraz aplikacji przemysłowej. Tylko wtedy jego praca będzie optymalna a ryzyko awarii zminimalizowane.
Pierwszym i najważniejszym kryterium doboru softstartu jest prąd znamionowy, czyli maksymalny dopuszczalny prąd, przy którym urządzenie działa prawidłowo. Generalna zasada głosi, że należy dobierać softstarty o prądzie znamionowym co najmniej równym (a najlepiej wyższym) od prądu znamionowego silnika. Jest to szczególnie istotne w przypadku układów o tzw. ciężkim rozruchu.
Oferta takich firm jak ABB, Schneider Electric czy Lovato Electric obejmuje softstarty o mocach w zakresie od jednego do kilkuset KW, a nowo wprowadzone do oferty softstarty Schneider Electric serii ATS 130 dostępne są w mocach od 11 do 55 kW. Każdy softstart ma określoną maksymalną liczbę rozruchów na godzinę, zależną od takich czynników jak: prąd rozruchowy, temperatura otoczenia, czas trwania rozruchu i współczynnik wykorzystania. Większa od dopuszczalnej liczba rozruchów wiąże się z ryzykiem uszkodzenia układu soft start, dlatego też warto uwzględnić wymagania obsługiwanej aplikacji w tym zakresie.
W zależności od potrzeb aplikacji należy zwrócić uwagę na rodzaj i napięcie sterowania softstartu. Urządzenia te mogą być sterowane jednofazowo, dwufazowo lub w trzech fazach. Istotne jest również napięcie sterowania softstartu, które najczęściej wynosi 230V AC lub 24V DC. Każdy softstart posiada maksymalne napięcie pracy – zdefiniowane przez producenta. Jego przekroczenie wiąże się z ryzykiem wystąpienia awarii lub (w skrajnych przypadkach) nawet całkowitego zniszczenia urządzenia. W zależności od specyfiki środowiska użytkowania ważne może okazać się dodatkowe wyposażenie (by-passy, zabezpieczenie termiczne, ogranicznik prądu) oraz sygnalizacja awarii i bieżącego stanu pracy urządzenia – funkcja umożliwiająca szybszą diagnostykę i usunięcie ewentualnych usterek.
Wybierając układ łagodnego rozruchu silników elektrycznych warto postawić na rozwiązania renomowanych producentów, takich jak ABB (PSR, PSE, PSTX), Schneider Electric (ATS01, ATS22, ATS480, ATS130) czy Lovato Electric (ADXN, ADXL). Sprawdzone, dopracowane i zgodne z obowiązującymi normami technicznymi - od wielu lat cieszą się uznaniem profesjonalnych użytkowników.
Do najnowszych produktów w tej kategorii zaliczają się softstarty ATS130. Seria kompaktowych urządzeń zaprojektowana została do pracy z silnikami elektrycznymi o mocy od 11 kW do 55 kW, w zakresie napięć od 200 do 480 V i znamionowym prądzie roboczym od 38 do 105 A. Oprócz standardowych funkcji łagodnego rozruchu i zatrzymania zapewniają także możliwość monitoringu przegrzania i przeciążeń silnika. Oprócz wysokiej efektywności energetycznej softstarty ATS130 zwiększona elastyczność mechaniczna i elektryczna, zwiększona wydajność operacyjna i zoptymalizowane zarządzanie silnikiem.
Softstarty to urządzenia elektroniczne wykorzystywane do płynnego rozruchu silników elektrycznych (od zera do wartości nominalnej prędkości) poprzez stopniowe zwiększanie napięcia dostarczanego z sieci zasilającej. Ich używanie rekomendowane jest zwłaszcza w przypadku aplikacji wymagających częstego rozruchu lub dużych obciążeń. Początkowe ograniczenie prądu startowego oraz momentu rozruchowego silnika minimalizuje ryzyko uszkodzeń mechanicznych, takich jak: zużycie przekładni, łożysk, pasów czy elementów sprzęgieł. Redukcja obciążeń przekłada się w dłuższej perspektywie czasowej na poprawę niezawodności, trwałości i dłuższą żywotność całego systemu. Minimalizowane są również spadki napięcia w sieci elektrycznej, które mogłyby zakłócać pracę innych urządzeń. Nowoczesne soft starty często posiadają dodatkowe funkcje zabezpieczeń, diagnostyki, komunikacji i optymalizacji pracy silnika – co jest szczególnie istotne w przypadku dużych aplikacji przemysłowych.
Prawidłowo dobrane soft starty muszą spełniać kilka warunków, które są kluczowe dla poprawnej pracy zarówno samego urządzenia, jak i obsługiwanej aplikacji. Pierwszym kryterium jest wyrażona w kW moc silnika oraz jego znamionowy prąd roboczy – nie mogą one być większe niż zadeklarowane przez producenta parametry softstartu w tym zakresie. Dodatkowo, należy zwrócić uwagę, aby napięcie znamionowe silnika nie było wyższe od napięcia znamionowego urządzenia soft start – zazwyczaj jest to przedział w zakresie 200-480V lub 200-690V AC. Ważnym elementem przy wyborze softstartu jest rodzaj sterowania i napięcie sterowania. Często występuje sterowanie dwufazowe, jednak przy dużych mocach i ciężkich rozruchach zalecane jest sterowanie w trzech fazach. Ponadto należy wybrać napięcie sterowania, które najczęściej wynosi 230V AC lub 24V DC. W zależności od rodzaju i wymagań obsługiwanej aplikacji przy doborze softstartu warto uwzględnić aspekty, takie jak: liczba przewidywanych rozruchów na minutę, bypassy (obejście układu tyrystorowego po rozruchu), funkcje monitorowania i kontroli pracy, zabezpieczenia przed przeciążeniem i zwarciami, czy protokoły komunikacji.
Softstarty od renomowanych producentów to nowoczesne urządzenia o wysokim poziomie niezawodności. Nie oznacza to jednak, że nie wymagają okresowego serwisu i sprawdzenia poprawności działania. Czynności kontrolne przed rozruchem obejmują inspekcję wizualną gniazd, połączeń, wskaźników stanu i wskazań wyświetlacza. Po podłączeniu softstartu sprawdzamy zgodność konfiguracji i ustawień z wymaganiami obsługiwanej aplikacji. W kolejnym kroku przeprowadzamy test rozruchu silnika, którego prędkość powinna wzrastać stopniowo, bez nagłego skoku. Czas rozruchu powinien być zgodny z ustawieniami urządzenia soft start. Ważnym elementem diagnostyki jest pomiar prądu rozruchowego i napięcia. Prąd mierzony w fazach podczas rozruchu silnika powinien być niższy niż podczas rozruchu bezpośredniego i narastać stopniowo. Napięcie zasilania podczas rozruchu powinno wzrastać stopniowo, aż do osiągnięcia pełnej wartości znamionowej. Jeżeli rzeczywisty czas rozruchu nie jest zgodny z ustawieniami softstartu należy dokonać korekty rampy czasowej.
Soft start to popularne urządzenie, którego podstawową funkcją jest zapewnienie łagodnego rozruchu silnika, bez niepożądanych szarpnięć i przeciążeń. Mimo swoich zalet, softstarty mogą okazać się niewystarczające w przypadku niektórych urządzeń wymagających wysokiego momentu rozruchowego (np. ciężkie maszyny). W takiej sytuacji lepszym wyborem będą falowniki - pozwalające wystartować pod dużym obciążeniem, dodatkowo posiadające możliwość sterowania częstotliwością prądu i tym samym obrotami silnika. Funkcji takiej nie oferują soft starty.
