طرق بدء تشغيل المحركات الحثيه Starting methods of Induction motors

المحرك الحثي عند بداية دورانة يسحب تيار بدء عالي جدا تتراوح قيمه بين 5 الى 7 اضعاف تيار التشغيل العادي، و هذا التيار العالي يتسبب في عدة مشاكل منها:
1- حدوث هبوط في جهد الأجهزة المشتركة مع المحرك في نفس الخط.
2- رفع درجة حرارة ملفات المحرك مما قد يؤدي مع التكرار الى انهيار المادة العازلة.
3- تحميل على الموصلات والقواطع وأجهزة الحماية بتيار أكبر من التيار المقنن.

ولذلك كان لابد من اتخاذ الاحتياطات اللازمة للحد من قيمة تيار بدء الحركة خصوصاً في المحركات الكبيرة و توجد عدة طرق للحد من تيار البدء و هذه الطرق تعتمد اما على خفض الجهد أو زيادة مقاومة المحرك اثناء فترة بدء الحركة، و فيما يلي نعدد هذة الطرق:

1. طريقة التوصيل مباشرة على الخط Direct on Line Starter
2. إضافة مقاومة ثلاثية الطور على التوالى مع ملفات العضو الثابت Stator resistance Starter
3. إضافة مقاومة ثلاثية الطور على التوالي مع ملفات العضو الدوار Rotor resistance Starter
4. استخدام محول ذاتي Autotransformer Starter
5. إستخدام مفتاح نجمة / دلتا Star / Delta Starter
6. إستخدام أجهزة بدء الالكترونية Soft Starter

1- طريقة التوصيل مباشرة على الخطDirect on line Starter   

فى هذه الطريقه يتم توصيل أطراف العضو الثابت مباشرة على مصدر الجهد وتستخدم هذه الطريقه عادة مع المحركات الحثيه ذو القفص السنجابى ( Squirrel Cage) ... من العيوب الواضحه فى هذه الطريقه أنه لا يتم فيها تخفيض تيار البدء أو عزم البدء بل تظل قيم تيار البدء وعزم البدء عاليه كما هى مما قد يشكل خطوره على ملفات الموتور لذلك تستخدم هذه الطريقه للمحركات ذات القدرات المنخفضه ( عادة أقل من 5KW ) ويوضح الشكل التالى دائرة القوى والتحكم المستخدمه فى هذا النوع من طرق البدء .

2- اضافة مقاومات على التوالى مع ملفات العضو الثابت  Stator  Resistance Starter

تؤدي هذة المقاومة الى خفض الجهد المسلط على العضو الثابت وبالتالي يقل تيار البدء ويتم التخلص من هذه المقاومة تدريجياً اثناء فترة البدء حتى تلقي تماماً بوصول المحرك الى سرعتة المقننة.

3 - اضافة مقاومات على التوالى مع ملفات العضو الدوار  Rotor Resistance Starter

تستخدم هذه الطريقة في المحرك ذو الحلقات المنزلقة حيث يتم توصيل مقاومات على التوالي مع ملفات العضو الدوار للحد من قيمة تيار البدء المسحوب من المصدر نتيجة لزيادة مقاومة المحرك و كذلك ترفع قيمة الانزلاق، و يتم التخلص من هذه المقاومة تدريجياً خلال فترة البدء ،و هذه الطريقة تعتبر الافضل للمحركات ذات الحلقات المنزلقة.

4- استخدام محول ذاتي Autotransformer Starter

في هذه الطريقة يتم توصيل اطراف العضو الثابت الى محول ذاتي ثلاثي الطور كما في يخفض الجهد المسلط على ملفات العضو الثابت للمحرك . وعند وصول السرعة الى اقصى مدى لها يتم التخلص من المحول ، وبذلك يصبح المحرك موصلاً توصيلاً مباشراً على الشبكة الكهربائية وتعتبر هذه الطريقة مثالية حيث لاتوجد قدرة مفقودة .

5- إستخدام مفتاح نجمة / دلتا Star / Delta Starter

هذه الطريقة مناسبة للمحركات ذات الستة اطراف والتي تكون ملفاتها على شكل دلتا.

عند البدء يتم توصيل ملفات العضو الثابت على شكل نجمة و عند وصول السرعة الى اقصى مدى لها توصل على شكل دلتا.

مزايا استخدام بادئ ستار / دلتا :

 التخفيض العالى فى قيمة تيار البدء ( يتم تخفيض تيار البدء بنسبة 67% )  مما ينتج عنه تقليل تكلفة الكابلات   والقواطع  وأجهزة الحمايه.

6- إستخدام أجهزة بدء الالكترونية Soft Starter

ظهرت حديثاً أجهزة لبدء حركة المحركات الحثيه تستخدم تقنية الكترونيات القدرة ، هذه الأجهزة تعتمد على مبدأ التحكم الدقيق والناعم في الجهد مع مراقبة التيار في نفس الوقت وبالتالي تجعل التيار ثابتاً طيلة فترة البدء مع عزم مستقر . وتعتبر هذه الطريقة الافضل وذلك لانها توفر للمحرك تسارعاً ناعماً بدون فقرات مفاجئة أو اجهاد ميكانيكي كما هو الحال في الطرق التقليدية.

كتاب : Induction Motor Control Design (Advances in Industrial Control) By Riccardo Marino, Patrizio Tomei, Cristiano M. Verrelli