Softstarters en variabel-toerentalregelingen: een vergelijking • AT-Aandrijftechniek (2024)

Variabel-toerentalregelingen en softstarters reduceren het energieverbruik van een motor door de gebruikers ervan de mogelijkheid te geven het vermogen te beïnvloeden. (Foto: WEG)

In Europa zijn er momenteel acht miljard elektromotoren in bedrijf. Deze gebruiken ongeveer de helft van de elektriciteit van het continent. Variabel-toerentalregelingen (VSD’s) en softstarters reduceren het energieverbruik van een motor door de gebruikers ervan de mogelijkheid te geven het vermogen te beïnvloeden. WEG geeft advies bij de keuze tussen een variabel-toerentalregeling en een softstarter.

Softstarters maken gebruik van halfgeleiders om tijdelijk de uitgangsspanning van de motor te beperken. Dit geeft de gebruiker controle over de motorstroom om de inschakelstroom en het askoppel te beperken. Zoals de naam al suggereert, kan een motor dankzij de softstarters de belasting geleidelijk opbouwen door de spanning naar de motor te beperken en een lager koppel te realiseren.

Bescherming motor

Daarmee wordt niet alleen het energieverbruik teruggedrongen. Een lagere spanning beschermt ook de motor en de daaraan gekoppelde apparatuur tegen beschadiging door de uitgangsspanning te regelen. Zo wordt de inschakelstroom beperkt. De mechanische schok die gepaard gaat met het starten van de motor wordt gereduceerd.

Beheerste motorversnelling

Door geleidelijk de motoruitgangsspanning op te voeren, produceert de softstarter een meer beheerste motorversnelling tot en met het maximale toerental. Softstarters zijn ook geschikt voor het realiseren van een geleidelijke stop, omdat een abrupte afbreking problemen kan veroorzaken in de aangekoppelde apparatuur.

Wat is een variabel-toerentalregeling?

Een variabel-toerentalregeling is een regeleenheid die het toerental van een motor varieert. Het wordt ook wel snelheidsvariator of aandrijving met variabel toerental genoemd en kan het toerental van de motor regelen tijdens de start- en stopcyclus en ook gedurende de bedrijfscyclus.

Meer controle

Variabel-toerentalregelingen converteren constant de frequentie en de spanning van het ingangsvermogen naar een andere frequentie en spanning voor de regeling van het toerental van wisselstroominductiemotoren. Ze maken een gecontroleerde start, stop en versnelling mogelijk en bieden ook dynamische koppelregeling tijdens de werking van een motor.

Softstarter of variabel-toerentalregeling

De keuze tussen een softstarter en een variabel-toerentalregeling hangt helemaal af van de toepassing. Softstarters zijn kleiner en goedkoper dan variabel-toerentalregelingen, vooral in toepassingen met groter vermogen. Grotere variabel-toerentalregelingen nemen meer ruimte in en zijn meestal duurder dan softstarters. Hoewel variabel-toerentalregelingen aanvankelijk duurder kunnen uitvallen, leveren ze wel aanzienlijke energiebesparingen op en daarmee kostenbesparingen voor de gebruiksduur van het apparaat – bij lagere totale eigendomskosten.

Voordelen variabel-toerentalregeling

Toerentalregeling is een groot voordeel van een variabel-toerentalregeling omdat deze een consequente versnellingstijd biedt in het hele operationele bereik van de motor, niet alleen tijdens de start. Variabel-toerentalregelingen bieden ook meer flexibele functionaliteit dan softstarters, waaronder digitale diagnostische informatie.

Hogere kosten

Dat gezegd zijnde moet worden opgemerkt dat variabel-toerentalregelingen aanvankelijk wel twee tot drie keer zo veel kunnen kosten als een softstarter. Als een constante versnellings- en koppelregeling niet nodig is en voor de applicatie alleen stroombeperking tijdens de start vereist is, dan kan een softstarter een meer rendabele oplossing zijn.

Toepassingen voor softstarters

Softstarters worden het meest gebruikt in toepassingen waarbij het opvoeren van het toerental en een koppelregeling hoofdzakelijk nodig zijn bij het starten of stoppen of wanneer een geleidelijke start nodig is om pieken in het koppel en spanning in een mechanisch systeem te voorkomen. Dit kan relevant zijn voor transportbanden, door riemen aangedreven systemen, tandwielen of koppelingen. Softstarters zijn ook geschikt voor pijpleidingssystemen waar drukpieken moeten worden voorkomen wanneer veranderingen in de vloeistof te snel optreden.

Toepassingen voor variabel-toerentalregelingen

Variabel-toerentalregelingen zijn ideaal voor toepassingen waarin volledige toerentalregeling nodig is. Door een op maat afgestemde regeling aan te bieden kunnen variabel-toerentalregelingen het vermogen aanpassen wanneer vol vermogen niet nodig is en dit weer desgewenst laten toenemen. Dit is ideaal voor productietoepassingen waarin apparatuur wordt gebruikt voor uiteenlopende processen.

Voedingsmiddelenindustrie

Denk bijvoorbeeld aan voedselverwerkingsfaciliteiten. Bij een productielijn waarbij verschillende soorten producten worden gemaakt — waarvoor verschillende apparatuur nodig is die bij verschillende kookpunten werken — kan het nodig zijn dat het vermogen van een ventilator voortdurend wordt aangepast voor optimale koeling. In deze situatie biedt het vermogen om het toerental van de ventilator af te stellen een kans om veel energie te besparen in vergelijking met een ventilator die constant op volle toeren draait of vergeleken met de situatie waarin de ventilator verschillende malen tijdens een ploegendienst moet worden uitgezet en weer aan gezet.

Kansen om energie te besparen

Met 8 miljard motoren in bedrijf in Europa zijn er volop kansen om energie te besparen door de introductie van variabel-toerentalregelingen of softstarters. Voor producenten kunnen deze relatief goedkope investeringen in hun productiefaciliteit tot aanmerkelijke kostenbesparingen leiden.