שיטת התנעה של מנוע חשמלי

1. ההבדל בין סטרטרים רכים לממירי תדר
מתנע רך הוא התקן בקרת מנוע חדשני המשלב הפעלה רכה של המנוע, עצירה רכה, חיסכון באנרגיה בעומס קל ופונקציות הגנה מרובות. זה נקרא סטרטר רך בחו"ל. ההרכב העיקרי שלו הוא תיריסטור אנטי מקביל תלת פאזי ומעגל הבקרה האלקטרוני שלו מחובר בסדרה בין ספק הכוח למנוע הנשלט.

על ידי שימוש בשיטות שונות לשליטה בזווית ההולכה של תיריסטורים אנטי מקבילים תלת פאזיים, מתח הכניסה של המנוע המבוקר יכול להשתנות בהתאם לדרישות השונות, ובכך להשיג פונקציות שונות.

סטרטרים רכים וממירי תדר הם שני מוצרים שונים לחלוטין. ממיר תדרים משמש במקומות שבהם נדרש ויסות מהירות, והמוצא שלו לא רק משנה את המתח אלא גם את התדר; סטרטר רך הוא למעשה ווסת מתח המשמש בעת הפעלת מנוע, כאשר הפלט רק משנה את המתח מבלי לשנות את התדר. לממיר התדרים יש את כל הפונקציות של סטרטר רך, אבל המחיר שלו הרבה יותר גבוה והמבנה שלו הרבה יותר מורכב מזה של סטרטר רך.

2. התנעה רכה של מנועים חשמליים ומספר שיטות התנעה.

על ידי שימוש במתנע רך המחובר בטור בין ספק הכוח למנוע המבוקר, זווית ההולכה של התיריסטור הפנימי נשלטת, כך שמתח הכניסה של המנוע עולה בהדרגה מאפס ביחס פונקציה מוגדר מראש עד להשלמת ההפעלה. המתח המלא של המנוע ניתן, אשר נקרא התחלה רכה. במהלך תהליך ההתחלה הרכה, מומנט ההתחלה של המנוע עולה בהדרגה, וגם המהירות עולה בהדרגה. להתחלה רכה יש בדרך כלל את שיטות ההתחלה הבאות.
(1) רמפה מגבירה התחלה רכה. שיטת התחלה זו היא הפשוטה ביותר ואין לה בקרת לולאה סגורה נוכחית. זה רק מתאים את זווית ההולכה של התיריסטור כדי להגדיל אותו ביחס פונקציונלי מסוים עם הזמן. החיסרון שלו הוא שבגלל היעדר הגבלת זרם, במהלך תהליך התנעת המנוע, נוצר לעיתים זרם נחשול גדול, הגורם לנזק לתיריסטור ומשפיע באופן משמעותי על רשת החשמל, אשר מיושם באופן נדיר בפועל.

(2) התחלה רכה של זרם קבוע בשיפוע. שיטת התנעה זו כוללת הגדלת זרם ההתנעה בהדרגה בשלב הראשוני של התנעת המנוע, ושמירה על ערך קבוע (שלבי t1 עד t2) כאשר הזרם מגיע לערך שנקבע מראש עד להשלמת ההתנעה. במהלך תהליך ההתנעה, ניתן להתאים את קצב העלייה והשינוי של הזרם בהתאם להגדרת עומס המנוע. אם הזרם עולה במהירות, מומנט ההתנעה גבוה וזמן ההתנעה קצר.

שיטת התנעה זו היא שיטת ההתנעה הנפוצה ביותר, מתאימה במיוחד לעומסי התנעה כגון מאווררים ומשאבות.

(3) התחלה שלב. הפעלה, שמשמעותה הגעה מהירה לערך המוגדר של זרם ההתחלה בזמן הקצר ביותר האפשרי, נקראת התחלה שלב. על ידי התאמת ערך ההגדרה של זרם ההתחלה, ניתן להשיג אפקט התחלה מהיר.

(4) הלם דופק מתחיל. בשלב ההתחלה, תן לתיריסטור להתנהל בזרם גבוה לפרק זמן קצר לפני שהוא נופל אחורה, ולאחר מכן הגדל באופן ליניארי בהתאם לערך המקורי שנקבע, מחובר להתנעת זרם קבוע.

שיטת התנעה זו פחות נפוצה בעומסים כלליים והיא מתאימה למצבי התנעה כבדים הדורשים התגברות על חיכוך סטטי גדול.

3. הבדלים בין שיטות התחלה רכה ושיטות התחלה מסורתיות להפחתת לחץ
השיטות המסורתיות להתנעת ואקום עבור מנועי כלוב כוללות התנעת Yq, התנעת ואקום עם צימוד עצמי, התנעת כור וכו'. שיטות ההתנעה הללו שייכות כולן להתנעת לחץ מופחת בדרגה, שיש לה חסרונות ברורים, כלומר התרחשות של זרם נחשול משני במהלך תהליך ההתנעה. ההבדל בין התחלה רכה להתחלה מסורתית בלחץ מופחת הוא:

(1) אין זרם נחשול. המתנע הרך מגדיל בהדרגה את זווית ההולכה של התיריסטור בעת הפעלת המנוע, מה שגורם לזרם ההתנעה של המנוע לעלות באופן ליניארי מאפס לערך שנקבע.
(2) התחלה של זרם קבוע. מתנע רך יכול להציג בקרת זרם בלולאה סגורה כדי לשמור על זרם קבוע במהלך תהליך ההתנעה של המנוע, מה שמבטיח התנעה חלקה.
(3) על פי מצב העומס והמאפיינים של הגנת ממסר רשת החשמל, ניתן להתאים אותו בחופשיות וללא צעדים לזרם ההתחלה האופטימלי.

4. עצירה רכה של מנוע חשמלי.
כאשר המנוע מפסיק, שיטת הבקרה המסורתית מושגת באמצעות הפסקת חשמל מיידית. אבל ביישומים רבים, אסור לכבות את המנוע באופן מיידי. כך למשל, אם מערכת משאבות המים בבניינים רבי קומות או בניינים תושבת באופן מיידי, היא תיצור אפקט "פטיש מים" עצום, ויגרום לנזק לצנרת ואף למשאבות מים. כדי לצמצם ולמנוע את אפקט "פטיש המים", המנוע צריך לעצור בהדרגה, כלומר לעצור רך. השימוש בסטרטר רך יכול לעמוד בדרישה זו. בתחנות שאיבה, יישום טכנולוגיית חניה רכה יכולה למנוע פגיעה ב"דלת הדש" של תחנת השאיבה, להפחית את עלויות התחזוקה ועומס העבודה.
פונקציית העצירה הרכה בסטרטר רכה היא להפחית בהדרגה את זווית ההולכה של התיריסטור מלהיות מלאה לאחר קבלת פקודת עצירה, ולאחר מכן לעבור לסגירה מלאה לאחר פרק זמן מסוים. ניתן להתאים את זמן החניה מ-0 ל-120 שניות בהתאם לצרכים בפועל.