"သေဘ္ာ က Soft Starters ေတြ"

(သေဘ္ာက Electric Motor Starter ေတြအေႀကာင္း၊ ေၿပာတဲ႔အခါ၊ ဒီေန႔ ကာလေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳမွဳ ပိုမၽားလာတဲ႔၊ Soft Starters ေတြကိုလည္း၊  ထည္႔သြင္း၊ ေဖာ္ၿပရန္၊ လိုအပ္တဲ႔အတြက္၊ post အၿဖစ္၊ တင္လိုက္ပါတယ္။)

Reference, thanks & image credit to : (1) Bartos, Frank J. (2004-09-01). "AC Drives Stay Vital for the 21st Century". Control Engineering (Reed Business Information). Retrieved 2008-03-28., (2) Eisenbrown, Robert E. (2008-05-18). "AC Drives, Historical and Future Perspective of Innovation and Growth". Keynote Presentation for the 25th Anniversary of The Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Consortium (WEMPEC). University of Wisconsin, Madison, WI, USA.,

Remark : All references and images herein this page are for use of educational purpose only. The owner of this page is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent, criminal trust of breach or other intellectual property rights of any third party.

AC electric motors ေတြ စတင္ 'နိွဳး' တဲ႔အခါ၊ ေပါါေပါက္လာမယ္႔ load, torque နဲ႔၊ current surge ေတြ၊ ေလၽွာ႔ခၽရန္၊  ဒီေန႔ကာလေတြမွာ၊ 'soft starter' ေတြ၊ ပိုမိုအသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ စတင္ 'နိွဳး' တဲ႔အခါ၊ motor နဲ႔ shaft အေပါါ၊ သက္ေရာက္လာမယ္႔၊ mechanical stress ေတြကို ေလၽွာ႔ခၽရန္၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။

တဆက္တည္းမွာ၊ mechanical stress ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ၿခင္းေႀကာင္႔၊ motor နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ power cables ေတြနဲ႔၊ electrical distribution network အေပါါ၊ သက္ေရာက္လာမယ္႔၊ electro-dynamic stresses ေတြကိုပါ၊ ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ၿပီး၊  extending the lifespan အၿဖစ္၊ system ကို၊ ရည္ရွည္အသံုးၿပဳနိဳင္ရန္၊ ရည္ရြယ္ၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။  Fig. (1) မွာ၊ fleet ထဲမွ၊ သေဘ္ာတစီးရဲ႕၊ soft starter  ကို၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

soft starter ေတြဟာ thyristors ကဲ႔သို႔၊ solid state devices ေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ motor သို႔ ေပးသြင္းမယ္႔ supply voltage ကို၊ အတိုးအေလၽွာ႔ control ၿဖင္႔ ထိန္းသိမ္းကာ၊ စတင္ 'နိွဴး' မယ္႔ starter အမၽိဳးအစားၿဖစ္ပါတယ္။  motor စတင္လည္ပတ္ရာမွာ၊ ေပါါေပါက္လာမယ္႔၊ ရုန္းအား starting torque ပမာဏဟာ၊ starting current ရဲ႕ နွစ္ထပ္ကိန္းတန္းဘိုးပမာဏ နဲ႔၊ proportional အၿဖစ္၊ တိုက္ရိုက္အခၽိဳးကၽ၊ ေၿပာင္းလဲေနပါတယ္။  Fig. (2) မွာ၊ soft starter ဆိုၿပီး၊ ၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

တနည္းအားၿဖင္႔ ရုန္းအား starting torque ပမာဏဟာ၊ motor သို႔ေပးသြင္းမယ္႔ applied voltage ရဲ႕၊ နွစ္ထပ္ကိန္းတန္းဘိုးပမာဏ နဲ႔၊ proportional အၿဖစ္၊ တိုက္ရိုက္အခၽိဳးကၽ၊ ေၿပာင္းလဲနိဳင္ၿပီး၊ solid state devices ေတြ၊ အသံုးၿပဳကာ၊ applied voltage တန္းဘိုးပမာဏအား၊ ခၽိန္ညိွေလၽွာ႔ခၽၿခင္းၿဖင္႔ starting torque နဲ႔၊ starting current တို႔ကို၊ ေလၽွာ႔နည္းသြားေစၿခင္းရယ္လို႔၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။

soft starters ေတြမွာ၊ overheating protection, phase loss protection နဲ႔၊ overload protection တို႔၊ ထည္႔သြင္း၊ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွပါတယ္။ soft starter ရဲ႕၊ thyristors internal radiator's temperature ကို၊ thermal relay မွ detect အေနနဲ႔၊ ေစာင္႔ႀကည္႔ေနၿပီး၊ အကယ္၍ အပူခၽိန္ဟာ၊ exceeds allowable value ပမာဏသို႔၊ ေရာက္ရိွသြားတဲ႔အခါ၊ automatic cut down အၿဖစ္၊ 'ရပ္တန္႔' လိုက္ၿခင္းအၿပင္၊ alarm အၿဖစ္နဲ႔ပါ၊ အခၽက္ေပးကာ၊ overheating protection အား၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

ဒါ႔အၿပင္ soft starters ဟာ၊ three-phase line current ရဲ႕၊ ပမာဏအေၿပာင္းအလဲ changes အား၊ ေစာင္႔ႀကည္႔ေနၿပီး၊ အကယ္၍ phase တခုခုမွာ၊ current off အေၿခအေန၊ ေပါါေပါက္လာပါက၊ automatic cut down အၿဖစ္၊ ရပ္တန္႔လိုက္ၿပီး၊ alarm အၿဖစ္နဲ႔ပါ၊ အခၽက္ေပးကာ၊ phase loss protection အား၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

soft starters ရဲ႕current control loop မွ၊ detect အေနနဲ႔ ေစာင္႔ႀကည္႔ေနသလို၊ အကယ္၍ AC motor ရဲ႕ current ဟာ၊ exceeds allowable value ပမာဏသို႔၊ ေရာက္ရိွသြားတဲ႔အခါ၊ automatic cut down အၿဖစ္၊ 'ရပ္တန္႔' လိုက္ၿခင္းအၿပင္၊ alarm အၿဖစ္နဲ႔ပါ၊ အခၽက္ေပးကာ၊ overload protection အား၊ ေဆာင္ရြက္ေပးမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ soft starter ေတြရဲ႕၊ applied voltage control methods ေတြကို၊ (i) 'open control' နဲ႔ (ii) 'closed loop control' ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။

(i) - 'Open control' ဆိုတာကေတာ႔၊ motor ရဲ႕ speed နဲ႔၊ motor မွ ဆြဲယူမယ္႔ current drawn ပမာဏအေပါါ၊ irrespective အေနနဲ႔ ထည္႔သြင္း တြက္ခၽက္မွဴမၿပဳပဲ၊ အခၽိန္ အပိုင္းအၿခားၿဖင္႔၊ applied voltage ေၿပာင္းလဲေပးသြင္းၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 'open control' soft starter ရဲ႕ phase တိုင္းမွာ၊ silicon controlled rectifier (SCR) (၂) လံုးကို back to back connection ၿဖင္႔၊ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။

(SCR) (၂) လံုးကို၊ back to back connection ၿဖင္႔၊ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔အတြက္၊ phase shafting အေၿခအေနေပါါေပါက္လာၿပီး၊ applied voltage မွ phase တခုၿခင္းစီရဲ႕၊ half wave cycles တိုင္းမွာ၊ 180 degree 'delay' ၿဖစ္ေပါါေနပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ applied voltage မွ၊ phase တခုၿခင္းစီရဲ႕၊ half wave cycles တိုင္းမွာ၊ 180 degree စီ 'lagging' အေနနဲ႔၊ ေနာက္ကၽကာေပးသြင္းၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ အခၽိန္၊ အပိုင္းအၿခား တခုမွာေတာ႔၊ full supply voltage အား၊ ramp up အေနနဲ႔၊ မူလအတိုင္း၊ ၿပန္လည္ေပးသြင္းပါတယ္။  Fig. (3) မွာ၊ 180 degree ဆိုၿပီး၊ ၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

open control method ကို၊ 'Time Voltage Ramp System' လို႔ေခါါႀကၿပီး၊ motor ရဲ႕ အရိွန္ acceleration ကိုေတာ႔၊ control အေနနဲ႔ ထိန္းေကၽာင္းနိဳင္ၿခင္း၊ 'မရိွ' တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

(ii) - 'Closed loop control' မွာေတာ႔၊ motor မွဆြဲယူတဲ႔ current ပမာဏနဲ႔၊ motor ရဲ႕ speed အစရိွတဲ႔၊ motor output characteristics ေတြကို၊ monitored အေနနဲ႔ ေစာင္႔ႀကည္႔ၿပီး၊ လိုအပ္သလို starting voltage ခၽိန္ညိွေပးသြင္းပါတယ္။ သတ္မွတ္ထားတဲ႔ current ပမာဏထက္၊ ေကၽာ္လြန္သြားတဲ႔အခါ၊ supply voltage ခၽိန္ညိွေပးသြင္းၿခင္းကို၊ halt အေနနဲ႔ 'ရပ္တန္႔' လိုက္ၿပီး၊ full supply voltage အား မူလအတိုင္း၊  ၿပန္လည္ေပးသြင္းမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

soft starter ေတြရဲ႕ အေၿခခံအလုပ္လုပ္ပံု၊ basic principle ကို၊ SCR အသံုးၿပဳၿပီး၊ supply voltage ထိန္းေကၽာင္းၿခင္းအၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ soft starter ေတြမွာ အဓိကပါဝင္တဲ႔၊ အစိတ္အပိုင္း components ေတြကေတာ႔၊ SCR ကဲ႔သို႔ power switches ေတြနဲ႔၊ PID controllers သို႔မဟုတ္ micro controllers လို႔ေခါါတဲ႔၊ 'logic control units' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

SCR ေတြမွာ၊ maximum current rating နဲ႔၊ maximum voltage rating ဆိုတဲ႔၊ အသံုးၿပဳမွဳဆိုင္ရာ၊ ကန္႔သတ္ခၽက္ေတြ 'ရိွ' သလို၊ number of starts per hour ဆိုတဲ႔၊ တနာရီအခၽိန္အတိုင္းအတြင္း၊ အသံုးၿပဳမွဳဆိုင္ရာ၊ အႀကိမ္အရည္အတြက္၊ ကန္႔သတ္ခၽက္လည္း၊ 'ရိွ ပါတယ္။

မညီညာတဲ႔ line voltage ပမာဏ ရုတ္တရက္၊ မႀကာခဏဝင္ေရာက္မွဴဆိုတဲ႔ voltage surge တနည္းအားၿဖင္႔ voltage spikes ၿဖစ္ေပါါၿခင္း၊ အပူလြန္ကဲမွဳ excess heat အေၿခအေန ၿဖစ္ေပါါေနၿခင္း၊ တနာရီ အခၽိန္အတြင္း အႀကိမ္ေပါင္းမၽားစြာ၊ ေမာင္းနွင္ ရပ္တန္႔ၿခင္းနဲ႔၊ စတင္ေမာင္းနွင္စဥ္ staring current ပမာဏၿမင္႔မားၿခင္း၊ အစရိွတဲ႔၊ အေႀကာင္းအခၽက္ေတြေႀကာင္႔ soft starter ေတြ၊ ပၽက္စီးတတ္ပါတယ္။

soft starter သို႔ေပးသြင္းမယ္႔၊ line voltage သို႔မဟုတ္ line current ပမာဏဟာ၊ ညီညာမွဳ 'မရိွ' တဲ႔ phase unbalance အေၿခအေနေႀကာင္႔လည္း၊ SCR ေတြ၊ ေလာင္ကၽြမ္း ပၽက္စီးတတ္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ ၿမင္႔မားတဲ႔ starting torque load အေၿခအေနေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ starting current ပမာဏလည္း၊ မၽားၿပားနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ သေဘ္ာေတြမွာ၊ heavy duty version of soft starter ေတြကိုသာ၊ ေရြးခၽယ္တတ္ဆင္သင္႔ပါတယ္။

motor connection box အတြင္း၊ connecting cable ေတြကို၊ clamping အေနနဲ႔ 'ကၽပ္' တဲ႔ အခါ၊ motor ရဲ႕ coil နဲ႔ တိုက္ရိုက္ဆက္သြယ္မယ္႔၊ ေအာက္ဆံုးမွ clamping nut ေတြကို၊ ေသေသၿခာၿခာ တင္းတင္းရင္းရင္း၊ မ 'ႀကပ္' ပဲ၊ connecting cable ရဲ႕၊ clamping nut ကိုသာ၊ 'ႀကပ္' ခဲ႔ၿခင္းေႀကာင္႔၊ အခၽိန္ကာလ ႀကာလာတာနဲ႔အမၽွ၊ ေအာက္ဆံုးမွ clamping nut ေတြ၊ 'ေခၽာင္' လာၿပီး၊ unbalance current condition ေပါါေပါက္ကာ၊ soft starter မွ SCR ေတြဟာ၊ "break" အေနနဲ႔ 'ပြင္႔ထြက္' သြားနိဳင္ပါတယ္။ SCR ေတြ "break" အေနနဲ႔ 'ပြင္႔ထြက္' ကာ၊ ပၽက္စီးရာမွ conductors အေၿခအေနအၿဖစ္ေပါါသြားၿပီး၊ soft starter ပၽက္စီးတတ္ပါေႀကာင္း၊ ေရးသားေဖာ္ၿပလိုက္ပါတယ္။