soft starter

                     soft starter

A soft starter is a solid-state device that protects AC electric motors from damage caused by sudden influxes of power by limiting the large initial inrush of current associated with motor startup. They provide a gentle ramp up to full speed and are used only at startup (and stop, if equipped) A motor soft starter reduces the mechanical stress on the motor and shaft, as well as the electrodynamic stresses on the attached power cables and electrical distribution network. Electrical soft starters can be any control system that reduces the torque by temporarily reducing the voltage or current input, or a device that temporarily alters how the motor is connected in the electric circuit. Soft starters can reduce the torque by temporarily reducing the voltage or current input is controlled by reverse-parallel connected silicon-controlled rectifiers (thyristors). A soft starter consists of a number of anti parallel thyristors (two in each phase) or Triacs. These thyristors are semiconductor components which normally are isolating but by sending a firing signal, they can start to conduct, allowing the voltage and the current to pass through.

When performing a soft start, a firing signal is sent to the thyristors. Then the firing signal is send earlier and earlier allowing a bigger and bigger part of the voltage to pass through the thyristors. Eventually, allowing 100% of the voltage to pass through.

If the voltage is decreased to 50% of the full voltage, the current will be decreased to about 50% of the maximum current at that speed and the torque will be decreased to about 25%of the maximum torque When performing a soft stop, the opposite happens. At first, the full voltage is allowed to pass through the thyristors and as the stop proceeds, the firing signal is sent later and later allowing less and less of the voltage to pass through. Finally no more voltage is applied to the motor and the motor stops.

With torque control, it is not the voltage that is ramped down. A torque ramp, it is not the voltage that is ramped up or down linearly, it is the torque. This is done by using a

regulation loop where the torque is calculated by measuring both the voltage and the

current. This torque is then compared to the required torque and the voltage is adjusted so that the torque is changed in the required way.

The common setting parameters available on most of the soft starters.

-Start ramp (soft start)

-Stop ramp (soft stop)

-Initial voltage ( for starting, torque)

-Current limit

-Step down voltage (for stopping)

-Rated current

   Summary

 

 

💡 What is a Soft Starter?

A soft starter is a solid-state device designed to protect AC electric motors from damage caused by the large, sudden inrush of current—known as inrush current—that occurs during a direct motor startup.¹

Its primary function is to provide a gentle, controlled ramp-up to the motor's full operating speed and to provide a controlled soft stop (if equipped).²

---

🛡️ Benefits of Using a Soft Starter

Using a soft starter helps to reduce mechanical stress on the motor and its shaft, as well as the electrodynamic stresses on the connected power cables and the electrical distribution network.This extends the lifespan of the motor and associated equipment.

---

⚙️ How a Soft Starter Works (Voltage/Current Control)

The most common type of electrical soft starter reduces the motor's voltage and current input temporarily during startup and shutdown.

The Mechanism: Thyristors

• A soft starter consists of anti-parallel connected silicon-controlled rectifiers (thyristors), with two in each phase, or Triacs.
• Thyristors are semiconductor components that normally act as insulators.⁷ They only start to conduct voltage and current when a firing signal is sent to them.

Link : https://diodethyristor.com/blog/understanding-thyristors-key-components-of-power-electronics

 

Soft Start Process

1. When a soft start begins, a firing signal is sent to the thyristors.
2. The signal is sent progressively earlier and earlier during each cycle.
3. This allows a gradually bigger and bigger part of the AC voltage to pass through to the motor.⁸
4. Eventually, the thyristors allow 100% of the full voltage to pass through, and the motor reaches its full operating speed.
• Effect: Decreasing the voltage to 50% of the full voltage will decrease the current to about 50% of the maximum current (at that speed), and the resulting torque will be decreased to about 25% of the maximum torque ($T \propto V^2$).

Soft Stop Process

• The opposite happens during a soft stop: the firing signal is sent progressively later and later, allowing less and less voltage to pass through, eventually applying no more voltage to the motor, which then stops.

---

🏎️ Torque Control (Advanced)

With torque control, the goal is to ramp the torque linearly, rather than the voltage.This is achieved using a regulation loop that measures both the voltage and the current to calculate the actual torque.

• The calculated torque is then compared to the required ramped torque, and the soft starter adjusts the voltage to achieve the necessary torque change.⁹

---

📝 Common Setting Parameters

The most common setting parameters available on most soft starters are:

• Start ramp (soft start): The time duration for ramping up to full speed/voltage.
• Stop ramp (soft stop): The time duration for ramping down to a stop.
• Initial voltage (for starting, torque): The starting point (minimum voltage percentage) applied at the beginning of the ramp-up.
• Current limit: A setting to cap the maximum current drawn by the motor during the ramp-up phase.¹¹
• Step down voltage (for stopping): The voltage percentage used at the start of the stop ramp (if applicable).
• Rated current: The nominal full load current of the motor.

Link : https://electrical-engineering-portal.com/6-common-setting-parameters-softstarters

 

 

 

Soft Starter ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက် (Definition of a Soft Starter)

Soft starter တစ်ခုသည် မော်တာစတင်ချိန်တွင် ဖြစ်ပေါ်လေ့ရှိသော အစောပိုင်းလျှပ်စီးဝင်မှု အလွန်များပြားခြင်းကို ကန့်သတ်ခြင်းဖြင့် ရုတ်တရက် အလွန်အကျွံပါဝါဝင်ရောက်မှုကြောင့် AC လျှပ်စစ်မော်တာများ ပျက်စီးခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည့် solid-state စက်ပစ္စည်း တစ်ခု ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် မော်တာအား အပြည့်အဝအမြန်နှုန်းသို့ ညင်သာစွာ တဖြည်းဖြည်း တက်လှမ်း စေပြီး၊ မော်တာစတင်ချိန် (နှင့် တပ်ဆင်ထားပါက မော်တာရပ်တန့်ချိန်) တွင်သာ အသုံးပြုပါသည်။

 

Soft Starter ၏ အကျိုးကျေးဇူးများ (Benefits of a Soft Starter)

မော်တာ soft starter သည် မော်တာနှင့် ၎င်း၏ ဝင်ရိုး (shaft) ပေါ်ရှိ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိအား များကို လျှော့ချပေးပြီး၊ ချိတ်ဆက်ထားသော ပါဝါကြိုးများ နှင့် လျှပ်စစ်ဖြန့်ဖြူးရေး ကွန်ရက် ပေါ်ရှိ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ဆိုင်ရာ ဖိအားများ ကိုလည်း လျှော့ချပေးပါသည်။

 Soft Starter ၏ လည်ပတ်ပုံ (How a Soft Starter Operates)

Soft starter များသည် ဗို့အား (voltage) သို့မဟုတ် လျှပ်စီး (current) ထည့်သွင်းမှုကို ယာယီလျှော့ချခြင်းဖြင့် ရုန်းအား (torque) ကို လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး၊ ၎င်းအား ပြောင်းပြန်-အပြိုင် ချိတ်ဆက်ထားသော ဆီလီကွန်-ထိန်းချုပ်ထားသော rectifier များ (thyristors) ဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားပါသည်။

Soft starter တစ်ခုသည် anti parallel thyristors အများအပြား (တစ်ဆင့် (phase) စီတွင် နှစ်ခုစီ) သို့မဟုတ် Triacs များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ ဤ thyristors များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် လျှပ်စစ်စီးဆင်းမှုကို ကာရံထားသည့် (isolating) အရန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ (semiconductor components) ဖြစ်ကြသော်လည်း၊ မီးပွင့်အချက်ပြမှု (firing signal) ပေးပို့ခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် လျှပ်ကူးမှု စတင် နိုင်ပြီး၊ ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကို ဖြတ်သန်းခွင့် ပြုနိုင်ပါသည်။

 Soft Start လုပ်ဆောင်ခြင်း

Soft start လုပ်ဆောင်သည့်အခါ thyristors များသို့ မီးပွင့်အချက်ပြမှု (firing signal) တစ်ခု ပေးပို့ပါသည်။ ထို့နောက်၊ ဗို့အား၏ ပိုမိုများပြားသော အစိတ်အပိုင်းများ thyristors များမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းခွင့်ပြုရန် မီးပွင့်အချက်ပြမှု ကို ပိုမိုစော၍ စော၍ ပေးပို့လာသည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ ဗို့အား၏ ၁၀၀% အပြည့်အဝ ဖြတ်သန်းခွင့် ပြုလာပါသည်။

• အကယ်၍ ဗို့အားကို အပြည့်အဝဗို့အား၏ ၅၀% သို့ လျှော့ချပါက၊ လျှပ်စီးသည် ထိုအမြန်နှုန်းရှိ အမြင့်ဆုံးလျှပ်စီး၏ ၅၀% ခန့်အထိ လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ရုန်းအား (torque) သည် အမြင့်ဆုံးရုန်းအား၏ ၂၅% ခန့်အထိ လျော့ကျသွားမည် ဖြစ်ပါသည်။

 

Soft Stop လုပ်ဆောင်ခြင်း

Soft stop လုပ်ဆောင်သည့်အခါတွင်မူ ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။ အစောပိုင်းတွင်၊ အပြည့်အဝဗို့အားကို thyristors များမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းခွင့်ပြုပြီး ရပ်တန့်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ် ဆက်လက်ဖြစ်ပေါ်သည်နှင့်အမျှ၊ ဗို့အားကို ပိုမိုနည်း၍ နည်းသွားစေရန် ခွင့်ပြုသည့် မီးပွင့်အချက်ပြမှု ကို နောက်ကျ၍ နောက်ကျပြီးမှ ပေးပို့လာပါသည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ မော်တာသို့ မည်သည့်ဗို့အားမှ ထပ်မံပေးပို့ခြင်းမပြုတော့ဘဲ မော်တာ ရပ်သွားပါသည်။