Avviamento motori diretto, stella-triangolo o soft starter - Parte 2
Continua da articolo precedente: Avviamento motori diretto, stella-triangolo o soft starter - Parte 1.
Avviamento soft-starter / avviatori graduali
Per ridurre al minimo i problemi meccanici ed elettrici causati dagli avviamenti diretti o stella-triangolo, in applicazioni che prevedono il controllo del movimento di pompe, ventilatori, compressori, nastri trasportatori, ecc., è conveniente utilizzare gli avviatori graduali.
Questi dispositivi permettono un avviamento graduale e controllato dei motori, evitando sia problemi di esercizio e di durata dell’impianto, sia elevati costi di manutenzione.
L’avviamento con soft starter può essere realizzato in linea o a delta, ossia come un avviamento diretto o come un avviamento stella-triangolo.
I due avviamenti hanno caratteristiche differenti, come ad esempio il numero di cavi coinvolti, per cui si è deciso di creare due tipologie distinte di avviamento, ciascuna con le proprie caratteristiche, impostazioni elettriche e filtri di ricerca del materiale elettrico.
A livello di archivio, i soft starter possiedono una loro sezione dedicata al'’interno dell’archivio Dispositivi di Ampère ed in particolare la sezione Coordinamento motori presenta due voci, una per gli avviamenti in linea ed una per gli avviamenti delta.
Avviamento soft starter in linea
L’avviamento conta una protezione generale, un cavo ed un avviatore graduale, che può essere scelto anche tra quelli con proprietà Collegamento interno delta ammesso attivata. Il software Ampère non mette vincoli alle tipologie di protezione, lasciando la massima libertà al progettista. A livello archivi, il Coordinamento motori prevede le tipologie MT, MT+C, MS, MS+C.
L’avviamento è realizzato nel quadro, e da quest’ultimo esce il cavo per alimentare il motore: questa è la configurazione utilizzata dalle utenze di tipo motore con avviamento soft starter.
Il software Ampère presuppone che la corrente di alimentazione del motore, durante tutta la fase di avviamento (Tempo rampa avviamento), sia pari al Limite di corrente regolabile Ilr x Ie moltiplicato per la Corrente nominale di impiego Ie del soft starter. Quindi, la Corrente di inserzione propria del motore è controllata dall'apparecchiatura elettronica, ed ha un andamento simile alla figura seguente.
Avviamento di kick start
Nei casi in cui l’avviamento sia gravoso negli istanti iniziali, a causa di elevati attriti statici, può essere utile permettere al motore di avviarsi alla massima corrente possibile, per un tempo limitato.
Questa funzione prende il nome di kick start, durante la quale il motore è alimentato alla tensione nominale. La corrente di inserzione segue l’andamento “naturale”, come nel caso relativo all'avviamento stella-triangolo.
Superato il picco iniziale, la corrente è funzione del Rapporto Icc/In del motore per il Tempo di kick start, dopo di che il soft starter inizia a lavorare imponendo la sua regolazione.
La proprietà è nativa al soft starter stesso, per cui occorre fare attenzione alla scelta del dispositivo da archivio, in quanto non è una proprietà comune a tutte le apparecchiature.
Il soft starter regola la tensione di alimentazione con una rampa crescente, per un tempo definito dal parametro Tempo rampa avviamento, che normalmente ha un campo di lavoro da 1 a 30 secondi. In Ampère il parametro può essere impostato nel pannello delle funzionalità avanzate Dati estesi, nella sezione Protezioni.
Si deduce quindi che tramite le regolazioni di kick start, Tempo rampa avviamento, Limite di corrente regolabile Ilr x Ie, è possibile simulare la corrente di avviamento del motore e tarare di conseguenza la protezione a monte. Si noti la curva d'intervento con inserzione del motore.
Sovraccarico elettronico e curve di intervento
Alcuni soft starter presentano un’altra funzionalità aggiuntiva: stiamo parlando della protezione termica interna, di tipo elettronico, che considera la Corrente nominale di impiego Ie come corrente di taratura.
Quindi, se la protezione dell’avviamento è sprovvista di protezione termica, è possibile utilizzare quella interna del soft starter.
Il soft starter deve possedere la Funzione sovraccarico attivata (vedi finestra di dialogo in archivio Dispositivi di Ampère) e la lista dei valori di Classe compilata (almeno un valore); inoltre devono essere assegnate propriamente le Curve di intervento definite nell'archivio Dispositivi.
Si potrà scegliere la Classe curva di intervento tramite il pannello delle funzionalità avanzate Dati estesi, nella sezione Protezioni.
Calcoli e verifiche
Il calcolo della caduta di tensione allo spunto motore viene effettuato con la corrente di avviamento limite del soft starter, in quanto è la corrente che per il maggior tempo alimenta il motore.
In presenza di By-pass, il software Ampère considera il motore ai fini del calcolo dei guasti subtransitori, in quanto le correnti possono circolare liberamente verso monte.
Similmente alla funzionalità Kick starter, il By-pass è una proprietà intrinseca del soft starter, e deve essere considerata quando si sceglie l’apparecchiatura da archivio. La presenza del by-pass determina una diversa rappresentazione del soft starter in magliatura.
Il software Ampère verifica le seguenti proprietà:
• non intervento dello sgancio magnetico utilizzando la Corrente limite Ie quando non è attivo il kick start, altrimenti la Corrente di spunto del motore;
• tensione massima soft starter compatibile con la tensione nominale dell’utenza;
• coerenza tra corrente di impiego e Corrente nominale dell’avviatore (Ib <= Ie).
Avviamento soft starter delta
Alcuni soft starter possono lavorare anche con collegamento delta, ossia con il motore alimentato da due cavi, similmente all'avviamento stella-triangolo. La convenienza risiede nel poter utilizzare soft starter di taglia inferiore alla corrente di impiego, verificando però il costo doppio per i cavi. Anche per l’avviamento soft starter delta, Ampère permette la scelta di qualsiasi tipo di protezione. L’unica regola riguarda il posizionamento dei contattori e delle protezioni sotto il contattore, che vengono inseriti automaticamente all'interno del circuito delta.
Nota. In archivio Dispositivi, i soft starter vanno inseriti con i valori di Corrente nominale di impiego Ie pari al valore di linea. Il software può utilizzare tali soft starter in collegamenti delta fino ad una corrente Ie x 1.73.
La figura di seguito fornisce la rappresentazione delle curve di intervento e inserzione analizzate in Ampère.
In particolare, si segnala che il grafico Curve intervento rappresenta i valori di corrente con riferimento la linea, quindi eventuali protezioni all'interno del circuito delta vengono riportate a correnti maggiorate di radice di tre. La portata Iz va moltiplicata x 1.73 e la curva di I2t del cavo va adattata moltiplicando per 3.