จากคุณสมบัติที่ดีของ Induction Motor ในเรื่องของแรงบิด ที่สามารถรองรับ Peak Load ที่มีแรงบิดสูงได้ถึง 200-250% ในช่วงเวลาสั้นๆ เมื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์แบบ Diect online ทำให้ในหลายๆ Application ที่ไม่ต้องการปรับความเร็วรอบ ยังคงใช้ Induction Motor ในแบบ Direct Online อยู่เป็นจำนวนมาก เนื่องจากความง่ายและราคาที่ประหยัดกว่า และไม่มีปัญหาเรื่อง Harmonics เมื่อเทียบกับระบบปรับความเร็วรอบมอเตอร์ที่ใช้ VSD ที่จะเกิด Power Loss สูง และมีปัญหา Voltage Drop ในสายเมื่อเดินสายยาวมากๆ ทำให้การใช้ VSD สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่ และต้องเดินสายยาว จะมีค่าใช้จ่ายที่สูงมาก
แต่การใช้งานมอเตอร์แบบ Direct Online ก็จะมีข้อเสียในเรื่องของกระแสในขณะสตาร์ท จะมีค่าสูงมากประมาณ 300-600% ของ Rated Current ดังนั้น จึงมีการใช้วงจรแบบ Star-Delta มาเพื่อลดกระแสสตาร์ท แต่การทำงานของ Star-Delta ก็ยังคงมีการเปลี่ยนค่าอย่างทันทีทันใดของแรวดัน(Step Voltage Changing) ในช่วงเวลาที่เริ่มสตาร์ท และในช่วงเวลาที่มีการเปลี่ยนจาก Star ไปเป็น Delta ทำให้ในบาง Application อาจจะมีปัญหา เช่น Conveyor มีการกระตุก ทำให้ชิ้นงานบน Conyeyor ล้มได้ หรือ Water Pump จะเกิด Water Hammer ซึ่งทำให้ข้อต่อของระบบท่อมีปัญหารั่วซึมได้เมื่อเกิด Water Hammer บ่อยๆ
Soft Starter จึงถูกออกแบบมา เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ โดยหลักการพื้นฐาน จะมีการควบคุม Output Voltage ให้ค่อยๆเพิ่มขึ้นช้าๆ(Smooth Voltage Ramp) โดยใช้อุปกรณ์ Power Electronics(Thyrister) ทำให้มอเตอร์ออกตัวได้อย่างนุ่มนวลมาก และลดกระแสสตาร์ทลงได้อีกด้วย เป็นที่มาของชื่อ Soft Starter
ด้วยเทคโนโลยีที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ Siemens Soft Starter 3RW Series เป็นอุปกรณ์ Soft Starter ที่ได้รับการยอมรับว่า มีประสิทธิภาพและความทนทานมากที่สุด Brand หนึ่งของโลก
เทคโนโลยี Hybrid Switching
- หลักการของเทคโนโลยี Hybrid Switching คือ ในช่วงสตาร์ท ตัว Thyrister จะทำงานโดยค่อยๆเพิ่ม Ouput Voltage จนกระทั่ง Output Voltage มีค่าเท่ากับ 100% จากนั้น Integrated Magnetic Bypass ภายในตัว Soft Starter จะทำการ Close Circuit และจากนั้น ตัว Thyrister จะหยุดทำงาน กระแสจะไหลผ่าน Integrated Magnetic Bypass แทน และเป็นเช่นนี้เรื่อยไปจนกว่าจะสั่ง Stop ช่วยยีดอายุการใช้งานของ Thyrister ให้ใช้งานได้ยาวนานยิ่งขึ้น
- ช่วงเวลาที่ Integrated Magnetic Bypass ทำการ Close Circuit จะเกิดสภาวะการสวิทช์เมื่อแรงดันตกคร่อมตัวเองเป็นศูนย์(ZVS) ทำให้เกิด Power Loss ที่หน้า Contact ต่ำมาก
- โครงสร้าง Hybrid Switching นี้ ทำให้ Siemens Soft Starter มีความทนทานสูง จนเป็นที่ยอมรับทั่วโลก
- โครงสร้าง Hybrid Switching นี้ ทำให้ ไม่ต้องใช้ Magnetic Bypass ภายนอก ช่วยลดค่าใช้จ่าย ลดการเดินสายและอุปกรณ์สำหรับวงจร Bypass Control
- โครงสร้าง Hybrid Switching นี้ ทำให้ Soft Starter สามารถทำงานแบบ Soft Stop ได้ (ในรุ่น 3RW40 ขึ้นไป) ช่วยลดปัญหา Water Hammer ขณะสั่ง Pump Stop
Siemens Soft Starter รุ่น 3RW30, 3RW40, 3RW44, 3RW50, 3RW52 และ 3RW55
- สตาร์ทมอเตอร์อย่างนุ่มนวล ลดกระแสกระชาก และลดการสึกหรอทางกล จากการสตาร์ทมอเตอร์แบบ Direct online ด้วย Siemens Soft Starter
- ลดการเดินสายและจำนวนอุปกรณ์เมื่อใช้ Soft Starter แทนระบบ Star-Delta
- เหมาะสำหรับงานที่ไม่ต้องการปรับความเร็วรอบของมอเตอร์
- Siemens Soft Starter มีขนาดเล็ก และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานด้วยเทคโนโลยี Hybrid Switching ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการสร้างระบบ Motor Starter และประหยัดพื้นที่ในการติดตั้ง มีความทนทานสูงตามมาตรฐานของ Siemens Germany
- Siemens Soft Starter มีให้เลือกหลายรุ่น ตั้งแต่รุ่นประหยัด 3RW30 จนถึงรุ่น High Feature 3RW55
- Siemens Soft Starter มีให้เลือกหลายขนาด ตั้งแต่ขนาดตั้งแต่ 7.5 HP ถึง 1,700 HP
- สำหรับงานที่ไม่ต้องการควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์(Fix Speed Application) Siemens Soft Starter เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด ทั้งในด้านของการประหยัดพื้นที่และ Power Loss ที่ต่ำ ทำให้สามารถออกแบบตู้ Control ให้มีขนาดเล็กได้ และราคาประหยัดกว่า VSD มาก
- มี Electronic Motor Overload Protection ในตัว(ในรุ่น 3RW40 ขึ้นไป) สามารถป้องกันมอเตอร์ตัวสำคัญของคุณ ให้ทำงานได้อย่างปลอดภัย
Siemens Soft Starter มีให้เลือกหลายรุ่น ตั้งแต่รุ่นเล็ก ราคาประหยัด ไปจนถึงรุ่น High Performance โดยรุ่นแนะนำที่มีผู้นิยมใช้งานมาก จะเรียงตามลำดับดังนี้
- 3RW30 - รุ่นเล็กสุด ภาค Power เป็น 2 Phase Control เหมาะกับงานที่ Load ไม่หนักมากนัก เช่น Pump, Fan, Agitator
- 3RW40 - รุ่นกลางยอดนิยม ภาค Power เป็น 2 Phase Control + Polarity Balancing มี Electronics Motor Overload Protection ในตัว เหมาะกับ Load เกือบทุกชนิด (ยกเว้น Load ชนิด Heavy Duty เช่น Ball Mill, Crusher, Extruder ที่ควรใช้รุ่น High Performance จะเหมาะสมกว่า)
- 3RW52 รุ่นรองTop ภาค Power เป็น 3 Phase Control การ Setting ค่าทำได้ง่ายเหมือนกับ 3RW40 และสามารถเพิ่ม Communication Module ได้
- 3RW44, 3RW55 - รุ่น Top High Performance มี Function พิเศษมากมาย และภาค Power เป็น 3 Phase Control และมีการออกแบบให้ใช้ OverSize Thyrister ที่มีขนาดใหญ่ เพื่อรองรับ Application ที่มี Load แบบ Heavy Duty และสามารถเพิ่ม Communication Module ได้
มี Communication Module ให้เลือกใช้ ตามความต้องการของระบบ Automation ดังนี้
- Profinet Standard - เพื่อสื่อสารกับ Profinet Controller เช่น PLC หรือ DCS
- Profinet High Feature - ทำทุกอย่างได้เหมือนกับ Profinet Standard และมี Feature OPCUA Server ในตัว เพื่อเชื่อมต่อกับระบบ IoT ได้อย่างง่ายดาย
- Profibus - เพื่อสื่อสารบน Profibus Network นิยมใช้ในงาน Migration จาก 3RW44 Profibus เป็น 3RW5x
- Modbus RTU : เพื่อสื่อสารบน Modbus RS485 Network
- Modbus TCP : เพื่อสื่อสารบน Modbus TCP(Ethernet) Network
Siemens Soft Starter 3RW55 คือ Soft Start รุ่น Top สุดของ Siemens ที่มีการ Integrated Feature ที่ยอดเยี่ยม ทำให้สามารถใช้งานกับ Application ได้อย่างหลากหลายและมีประสิทธิภาพสูง โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เสริมใดๆเพิ่มเติม
Feature ที่โดดเด่นของ 3RW55 มีดังนี้
- Pump Cleaning Mode - 3RW55 สามารภตั้งค่า Parameters เพื่อตรวจจับสภาพของการอุดตันของ Pump อันเนื่องมาจากตะไคร่น้ำ สาหร่าย หรือขยะ ที่ทำให้ Pump อุดตันได้ โดยการตรวจจับสภาพโหลดที่หนักกว่าปกติของ Pump เมื่อตรวจพบการอุดตันนี้แล้ว 3RW55 จะสามารถ Reverse ทิศทางการหมุนของ Pump เพื่อคลายให้สิ่งอุกตันนั้นหลุดออกไป จากนั้นจะกลับมาทำงานตามปกติได้โดยอัตโนมัติ
- Flexible control voltage - 3RW55 สามารถใช้งานได้ในพื้นที่ ที่ระบบไฟฟ้ามีปัญหาไฟตกบ่อยๆ เช่น Pump น้ำที่อยู่ในพื่นที่ ที่ห่างไกลจาก Sub station โดย 3RW55 สามารถทำงานได้ที่ระดับแรงดันที่กว้างมาก คือ 110 - 250V สามารถทนต่อสภาวะไฟตกได้ โดย Soft start ไม่หยุดทำงาน
- Condition monitoring - 3RW55 สามารถตั้งค่าสำหรับ Monitor ค่าทางไฟฟ้าต่างๆของมอเตอร์ เพื่อช่วยในการตรวจจับความผิดปกติของมอเตอร์ หรือโหลดที่มอเตอร์ขับอยู่ได้ สามารถแจ้ง Warning ล่วงหน้าก่อนถึงจุดวิกฤต เพื่อใช้ประโยชน์ในการป้องกันไม่ให้ Process shutdown ช่วยเพิ่มเสถียรภาพให้กับการผลิต
