بادئ تشغيل المحرك الناعم

جهاز بدء التشغيل الناعم هو جهاز يُستخدم مع محركات التيار المتردد لتقليل الحمل وعزم الدوران في مجموعة نقل الحركة ، بالإضافة إلى تقليل ارتفاع التيار الكهربائي للمحرك أثناء بدء التشغيل. هذا يقلل من الإجهاد الميكانيكي على المحرك وعموده، وكذلك الإجهادات الكهروديناميكية على كابلات الطاقة المتصلة وشبكة توزيع الكهرباء ، مما يطيل عمر النظام. ^{[ 1 ] : 150}

قد يتكون من أجهزة ميكانيكية أو كهربائية، أو مزيج من الاثنين. تشمل بادئات التشغيل الناعمة الميكانيكية القوابض وأنواعًا متعددة من الوصلات التي تستخدم السوائل أو القوى المغناطيسية أو كريات الصلب لنقل عزم الدوران، على غرار أنواع أخرى من محددات عزم الدوران . أما بادئات التشغيل الناعمة الكهربائية، فيمكن أن تكون أي نظام تحكم يقلل عزم الدوران عن طريق خفض الجهد أو التيار المدخل مؤقتًا، أو جهازًا يغير مؤقتًا طريقة توصيل المحرك في الدائرة الكهربائية .

عندما يتحرك عضو المحرك الكهربائي ، يحدث كل من عمل المحرك وعمل المولد في آن واحد؛ فالقوة الكهرومغناطيسية الناتجة عن عمل المولد تعاكس عمل المحرك المطلوب، مما يُنشئ مقاومة متغيرة للمحرك تزداد مع سرعة دورانه. عند تطبيق جهد كهربائي على المحرك، تحدد هذه المقاومة التيار الذي يسحبه. في حالة السكون، تكون المقاومة منخفضة نسبيًا، لذا قد يكون تيار البدء أو تيار الاندفاع مرتفعًا إذا طُبِّق جهد الخط الكامل على المحرك. بالمقارنة مع محركات التيار المستمر، تميل محركات التيار المتردد إلى امتلاك مقاومة ثابتة أعلى بكثير، وبالتالي تيار بدء أقل. ^{[ 1 ] : 24}

مع ذلك، فإن بدء تشغيل المحركات الحثية عبر خط التغذية المباشر يصاحبه تيارات بدء تشغيل أعلى من تيار التشغيل بمقدار 7 إلى 10 أضعاف، وقد تصل هذه التيارات في المحركات عالية الكفاءة إلى 10 إلى 15 ضعف تيار التشغيل. إضافةً إلى ذلك، قد يصل عزم بدء التشغيل إلى 3 أضعاف عزم التشغيل. يمكن أن يُحدث عزم بدء التشغيل العابر إجهادًا ميكانيكيًا مفاجئًا على الآلة، مما يؤدي إلى تقليل عمرها الافتراضي. علاوة على ذلك، يُجهد تيار بدء التشغيل العالي مصدر الطاقة، مما قد يؤدي إلى انخفاضات في الجهد. ونتيجةً لذلك، قد يقل عمر الأجهزة الحساسة. ^{[ 1 ]} ومن الآثار الجانبية الشائعة الأخرى، خاصةً في المنشآت السكنية، انخفاض الجهد في مصدر الطاقة للموقع الناتج عن تيار بدء التشغيل العالي، والذي يظهر على شكل وميض في الأضواء.

يتحكم جهاز التشغيل الناعم باستمرار في جهد تغذية المحرك أثناء مرحلة بدء التشغيل. وبهذه الطريقة، يتم ضبط المحرك ليتناسب مع حمل الآلة، مما يؤدي إلى تسارع سلس للمعدات الميكانيكية. هذا بدوره يطيل عمر الخدمة، ويحسن أداء التشغيل، ويسهل سير العمل. يمكن لأجهزة التشغيل الناعم الكهربائية استخدام أجهزة الحالة الصلبة للتحكم في تدفق التيار ، وبالتالي الجهد المطبق على المحرك. يمكن توصيلها على التوالي مع جهد الخط المطبق على المحرك، أو داخل حلقة دلتا (Δ) لمحرك موصول دلتا ، للتحكم في الجهد المطبق على كل ملف. يمكن لأجهزة التشغيل الناعم ذات الحالة الصلبة التحكم في طور واحد أو أكثر من الجهد المطبق على المحرك الحثي، مع تحقيق أفضل النتائج من خلال التحكم ثلاثي الأطوار. أما أجهزة التشغيل الناعم التي يتم التحكم فيها عبر طورين، فتتمثل عيوبها في أن الطور غير المتحكم فيه سيُظهر دائمًا بعض عدم توازن التيار مقارنةً بالأطوار المتحكم بها. عادةً، يتم التحكم في الجهد بواسطة مقومات سيليكونية موصولة عكسياً بالتوازي ( ثايرستورات )، ولكن في بعض الحالات مع التحكم ثلاثي الأطوار، يمكن أن تكون عناصر التحكم عبارة عن مقوم سيليكوني موصول عكسياً بالتوازي وثنائي . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

هناك طريقة أخرى للحد من تيار بدء تشغيل المحرك وهي استخدام مفاعل توالي . في حال استخدام قلب هوائي في مفاعل التوالي، يُمكن تصميم مُشغِّل بدء تشغيل ناعم عالي الكفاءة والموثوقية، مناسب لجميع أنواع محركات الحث ثلاثية الأطوار (المتزامنة وغير المتزامنة) التي تتراوح قدرتها من 25 كيلوواط عند 415 فولت إلى 30 ميجاواط عند 11 كيلوفولت. يُعد استخدام مُشغِّل بدء التشغيل الناعم ذي قلب هوائي شائعًا جدًا في تطبيقات مثل المضخات والضواغط والمراوح، وما إلى ذلك. عادةً لا تُستخدم هذه الطريقة في التطبيقات التي تتطلب عزم بدء تشغيل عالٍ.

يمكن ضبط بادئات التشغيل الناعمة وفقًا لمتطلبات كل تطبيق على حدة. وبالمقارنة مع محركات التردد المتغير، تتطلب بادئات التشغيل الناعمة تعديلات قليلة جدًا من المستخدم. كما تتضمن بعض بادئات التشغيل الناعمة عملية "تعلم" لتكييف إعدادات المحرك تلقائيًا مع خصائص حمل المحرك، وذلك لتقليل متطلبات تيار البدء العالي. في تطبيقات المضخات، يمكن لبادئ التشغيل الناعم تجنب ارتفاعات الضغط المفاجئة التي قد تؤدي إلى ظاهرة الطرق المائي . ويمكن تشغيل أنظمة السيور الناقلة بسلاسة، مما يجنب حدوث اهتزازات وإجهاد على مكونات المحرك. كما يمكن تشغيل المراوح أو الأنظمة الأخرى ذات محركات السيور ببطء لتجنب انزلاق السير وارتفاعات ضغط الهواء. وتُستخدم بادئات التشغيل الناعمة في طائرات الهليكوبتر الكهربائية التي تعمل بالتحكم عن بُعد، حيث تسمح لشفرات الدوار بالدوران بسلاسة وبشكل مُتحكم فيه بدلًا من الارتفاع المفاجئ. في جميع الأنظمة، يحد بدء التشغيل الناعم من تيار البدء العالي، وبالتالي يُحسّن استقرار مصدر الطاقة ويقلل من انخفاضات الجهد العابرة التي قد تؤثر على الأحمال الأخرى. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

• محرك سرعة قابل للتعديل
• مروحية الفرامل
• قسم بدء تشغيل محرك التيار المستمر في المحرك الكهربائي
• التحكم الإلكتروني في السرعة
• مقبلات كورندورفر
• وحدة تحكم المحرك
• تعديل متجه الفضاء
• محرك الثايرستور
• محرك متغير التردد
• ضاغط هواء متغير السرعة
• التحكم الاتجاهي (للمحرك)