A ソフトスターター モーターに印加される電圧を徐々に増加させることで、モーター起動時の電気的および機械的ストレスを軽減するモーター制御デバイスです。全ライン電圧を瞬時に印加する代わりに、ソフトスターターは電圧を制御された方法でランプ状に増加させ、突入電流を低減し、トルクショックを制限し、モーター駆動システムがよりスムーズに加速するのを助けます。.
実際には、モーターがより穏やかな起動を必要とするが、通常動作中に完全な可変速度制御を必要としない場合に、ソフトスターターが使用されます。そのため、ソフトスターターは、連続的な速度調整ではなく、主な課題が起動時のストレスである産業用ポンプ、ファン、コンプレッサー、コンベヤー、および同様のアプリケーションで一般的です。.
ソフトスターターとは
ソフトスターターは、他のすべてのモーター制御コンポーネントの代替品ではなく、モーター起動および制御システムの一部です。その主な仕事は、モーターがラインに直接起動するときに発生する突然の電流サージと機械的ショックを軽減することです。.
直入れ始動と比較して、ソフトスターターは以下に役立ちます。
- 突入電流の低減
- カップリング、ベルト、シャフト、およびギアボックスへの機械的ストレスの低減
- 電源システムへの電圧降下の影響の低減
- 制御された加速、および一部のモデルでは、制御された停止の改善
これにより、急な起動が機器を損傷したり、上流の電力品質を妨げたり、不安定なプロセス条件を作り出したりするシステムで特に役立ちます。.
ソフトスターターは、コンタクタ、過負荷保護、および回路ブレーカーなどの他のモーター制御デバイスと並んで使用されることがよくあります。より広範なモーター制御のコンテキストが必要な場合は、, コンタクターとは？ そして 接触器対モータスタータ は自然なコンパニオンの読み物です。.
ソフトスターターの仕組み
ほとんどの産業用ソフトスターターは SCR, 、別名 サイリスタ, を使用して、起動中にモーターに印加される電圧を制御します。.
実際的な電気的観点から、SCRは 位相角制御. を通じてこれを行います。各AC半サイクルでSCRがオンになる時点を遅らせることにより、ソフトスターターは最初に正弦波形の一部のみがモーターに到達することを許可します。ランプ期間中に点弧角が調整されると、各波形のより多くが通過し、有効なモーター電圧が上昇し、モーターは全速力に向かって加速します。.
基本的な動作シーケンスは次のとおりです。
- モーターは起動時に低減された電圧を受け取ります
- ソフトスターターは、プログラムされたランプ時間でその電圧を徐々に増加させます
- モーターはよりスムーズに全速力まで加速します
- 多くの設計では、バイパスコンタクタがスターターの熱損失を減らすために全電圧でモーターを運びます
誘導モーターのトルクは電圧に関連しているため、起動電圧を下げると起動トルクも低下します。そのため、ソフトスターターは起動ショックの軽減が必要な場合にうまく機能しますが、非常に高い起動トルクアプリケーションには必ずしも最適な選択肢ではありません。.
システムの観点から見ると、ソフトスターターは通常動作中にモーターの周波数を変更していません。起動時および場合によっては停止時の動作を管理しています。それがソフトスターターと VFD.
の間の重要な区別です。
ソフトスターターの主なタイプ.
すべてのソフトスターターが同じように構築されているわけではありません。主なカテゴリは通常、制御される位相の数と含まれる機能の量によって定義されます。
二相制御ソフトスターター.
これらは多くの標準的な産業用アプリケーションで一般的です。スターターは2つの位相を制御し、3番目の位相は直接接続されます。この配置は、多くのモーターのコストとパフォーマンスのバランスを取ります。
- 典型的な適合：
- 一般的な産業用ポンプ
- ファン
- コンプレッサー
コンベヤー
三相制御ソフトスターター.
これらは多くの標準的な産業用アプリケーションで一般的です。スターターは2つの位相を制御し、3番目の位相は直接接続されます。この配置は、多くのモーターのコストとパフォーマンスのバランスを取ります。
- これらは、3つのすべての位相でよりバランスの取れた電圧制御を提供し、よりスムーズで対称的な起動性能が重要な場合にしばしば好まれます。
- より高性能なモーター起動
- より要求の厳しいプロセス機器
位相バランスとランプ品質がより重要なアプリケーション
バイパスコンタクタ付きソフトスターター.
多くのソフトスターターには、内部バイパス配置が含まれているか、外部バイパスコンタクタと組み合わされています。モーターが全速力に達すると、スターターはSCRパスをバイパスして、熱損失を減らし、動作効率を向上させます。.
これが、ソフトスターターがスタンドアロンデバイスではなく、より大きな制御アセンブリの一部であることが多い理由の1つです。
ソフトストップ機能付きソフトスターター.
これらは多くの標準的な産業用アプリケーションで一般的です。スターターは2つの位相を制御し、3番目の位相は直接接続されます。この配置は、多くのモーターのコストとパフォーマンスのバランスを取ります。
- 一部のアプリケーションでは、制御された加速だけでなく、制御された減速も必要です。ソフトストップ機能は、突然の停止が油圧ショック、ベルトストレス、または不安定な製品の取り扱いを引き起こす可能性がある場合に役立ちます。
- ウォーターハンマーを減らすためのポンプ
- 不安定な材料を運ぶコンベヤー
より穏やかな停止動作から恩恵を受けるプロセスシステム
ポンプシステム、ファン、コンプレッサー、およびモーター制御センターを含む、ソフトスターターの一般的な産業用アプリケーションの概要。.
パンプス
ソフトスターターは普遍的なモーターコントローラーではありません。起動管理が主な優先事項である場合に最適に使用されます。.
ポンプは、徐々に加速することでウォーターハンマーと機械的ショックを軽減するのに役立つため、最も一般的なソフトスターターアプリケーションの1つです。ポンプシステムでは、これによりパイプラインの信頼性とプロセスの安定性の両方を向上させることができます。.
実際のプロジェクトでは、ポンプアプリケーションは、ソフトスターターが最も迅速に実用的な意味をなす場所であることがよくあります。プロセスが連続的な速度制御を必要としない場合、多くのチームは、VFDベースの制御戦略の複雑さを増すことなく起動問題を解決するため、ソフトスターターを好みます。
ファンとブロワー.
コンプレッサー
ファンは、すべての設置で連続的な速度制御を必要としないことが多いですが、起動時のストレスの軽減から恩恵を受けます。ソフトスターターは、速度変化が不可欠ではないVFDの完全な複雑さを追加することなく、起動時の電流サージと機械的衝撃を制限できます。.
コンベヤー
コンプレッサーは、起動時に電力システムに大きな負担をかける可能性があります。ソフトスターターは、ラインの乱れを軽減し、加速中の機械的負荷を軽減するのに役立ちます。.
コンベヤーは、急な加速がドライブトレインを損傷したり、移動中の製品を不安定にしたりする可能性があるため、よりスムーズな起動から恩恵を受けます。これらのシステムでは、ソフトスターターは電気的ストレスと機械的摩耗の両方を軽減できます。
一般的な産業用モーターフィーダー.
主な要件が速度制御ではなく突入電流の低減である場合、ソフトスターターは産業用モーター制御パネルで実用的なソリューションのままです。.
アプリケーションの観点から見ると、これは現場で最も頻繁に見られるパターンです。モーターが起動し、ランプアップし、その寿命のほとんどをほぼ全速力で実行する場合、ソフトスターターは、完全な可変速ドライブよりも頻繁にクリーンで経済的な答えです。
これは最も重要な比較の一つです。なぜなら、多くのユーザーがこれら二つのデバイスを互換性があるものとして扱ってしまうからです。.
| ファクター | ソフトスターター | VFD |
|---|---|---|
| 主な機能 | 起動および停止時のストレスを軽減 | 運転中のモータ速度と周波数を制御 |
| 起動電流の低減 | あり | あり |
| 連続的な速度制御 | No | あり |
| 可変トルク負荷における省エネの可能性 | 限定 | しばしば非常に高い |
| システムの複雑さ | より低い | より高い |
| コスト | 通常は低い | 通常は高い |
| 最適な適合 | 速度制御なしのスムーズな起動/停止 | フルスピード制御とプロセス最適化 |
ソフトスタータは起動電流と機械的衝撃を低減します。VFDも同様ですが、電圧と周波数を変更することでモータ速度を連続的に制御します。.
つまり、実際的な決定は通常次のようになります。
- 主な問題が起動時のストレスである場合は、ソフトスタータを選択
- 可変速、より厳密なプロセス制御、またはより広範な動作柔軟性が必要な場合は、VFDを選択
この比較がプロジェクトの中心である場合、, VFD対ソフトスターターガイド が次の直接的なステップです。.
ソフトスターターを選択する場合
ソフトスタータは通常、次の場合に適しています。
- モータが起動後、主に全速で動作する場合
- 起動電流の低減が必要な場合
- 機械的衝撃を低減する必要がある場合
- 予算またはパネルの簡素さが重要な場合
- アプリケーションが連続的な速度制御を必要としない場合
ソフトスタータは通常 ない 次の場合に最適です。
- プロセスが連続的な速度調整を必要とする場合
- エネルギー最適化が可変速運転に依存する場合
- トルクのニーズを広い速度範囲で制御する必要がある場合
- 高度なモーションまたはプロセス制御が必要な場合
システム設計では、モータ制御の選択を保護の選択から分離すべきではありません。プロジェクトにデバイスの協調も含まれている場合は、, モーター出力に基づくコンタクタとサーキットブレーカの選択方法 が役立つ参考資料となります。.
よくある選択に関する質問
ソフトスタータを選択する前に、エンジニアは通常、次のように質問します。
- どの程度の起動電流の低減が必要ですか？
- 負荷は高い起動トルクを必要としますか？
- 制御された停止は重要ですか？
- モータは主に全速で動作しますか？
- VFDは、よりシンプルなスタータよりも多くの価値を生み出しますか？
- スタータは、コンタクタ、過負荷デバイス、およびブレーカとどのように連携しますか？
これらの質問は通常、製品ラベルそのものよりも重要です。.
よくあるご質問
ソフトスタータとは何ですか？
ソフトスタータは、モータ起動時にモータに印加する電圧を徐々に増加させることで、起動電流と機械的衝撃を低減するモータ制御装置です。.
ソフトスタータはどのように動作しますか？
ほとんどのソフトスターターは、SCRまたはサイリスタを使用して、モーター電圧をプログラムされた時間内に低いレベルから全電圧までランプ状に上昇させます。.
ソフトスタータとVFD（可変周波数ドライブ）の違いは何ですか？
ソフトスターターは、起動時および場合によっては停止時を管理します。VFD（可変周波数駆動装置）は、運転中の電圧と周波数を調整することにより、モーター速度を連続的に制御します。.
ソフトスタータはどこで使用されますか？
これらは、始動時のストレス軽減が重要なポンプ、ファン、コンプレッサー、コンベヤー、その他の産業用モーターで一般的に使用されます。.
ソフトスタータはエネルギーを節約しますか？
通常、VFD（可変周波数駆動装置）のように同じ方法ではありません。ソフトスターターは主に起動時の動作を改善します。運転中にモーターの速度を変化させることで省エネ効果を得たい場合は、VFDの方が効果的なソリューションとなることが多いです。.
ソフトスタータはモータスタータの一種ですか？
それはモータ始動システムの一部ですが、それ自体が常にスタータアセンブリ全体であるとは限りません。多くの産業用パネルでは、電磁接触器、過負荷保護、および短絡保護デバイスと連携して動作します。.
メタディスクリプション： ソフトスタータとは何か、その動作原理、主なソフトスタータの種類、代表的な産業用途、そしてVFDの代わりにソフトスタータを選択するタイミングについて学びます。.
