Differenza tra Avviatore Soft e VFD (Variatore di Frequenza)
I variabili di frequenza (VFD) e i soft starter sono tipi distinti di dispositivi per l'avvio dei motori, anche se l'uso di componenti semiconduttori spesso causa confusione. Anche se entrambi consentono l'avvio e lo spegnimento sicuro dei motori asincroni, differiscono significativamente nei principi operativi, nella funzionalità e negli vantaggi applicativi.
I VFD regolano sia la tensione che la frequenza per controllare dinamicamente la velocità del motore, adatti a scenari con carichi variabili. I soft starter, invece, utilizzano il ramping della tensione per limitare la corrente di inizio durante l'avvio senza regolare la velocità post-attivazione. Questa differenza fondamentale definisce i loro ruoli: i VFD eccellono nelle applicazioni sensibili alla velocità ed energetiche, mentre i soft starter offrono un avvio cost-effective e semplificato per motori a velocità fissa.
Prima di approfondire le differenze tra i VFD e i soft starter, è essenziale definire un avviatore di motore.
Avviatore di Motore
Un avviatore di motore è un dispositivo critico progettato per avviare e arrestare in modo sicuro l'operazione di un motore asincrono. Durante l'avvio, un motore asincrono richiede una corrente di inizio sostanziale, circa 8 volte la corrente nominale, a causa della bassa resistenza degli avvolgimenti. Questo picco può danneggiare gli avvolgimenti interni, ridurre la durata del motore o persino causarne il surriscaldamento.
Gli avviatori di motore mitigano questo rischio riducendo la corrente di avvio, proteggendo il motore da stress meccanici (ad esempio, scossoni improvvisi) e danni elettrici. Facilitano anche spegnimenti sicuri e spesso includono protezioni integrate contro bassa tensione e sovratensione, rendendoli indispensabili per l'operazione affidabile del motore.
Soft Starter
Un soft starter è un avviatore di motore specializzato che riduce la corrente di inizio diminuendo la tensione fornita al motore. Utilizza tiristori semiconduttori per il controllo della tensione:
Il tiristoro presenta tre terminali: anodo, catodo e gate. Il flusso di corrente è bloccato fino a quando non viene applicato un impulso di tensione al gate, che attiva il tiristoro e permette il passaggio della corrente. La quantità di corrente o tensione regolata dal tiristoro è controllata regolando l'angolo di accensione del segnale di gate, meccanismo che riduce la corrente di inizio fornita al motore durante l'avvio.
Durante l'avvio del motore, l'angolo di accensione è impostato per fornire una bassa tensione, che aumenta gradualmente man mano che il motore accelera. Quando la tensione raggiunge la tensione di linea, il motore raggiunge la sua velocità nominale. Un contattore di bypass è solitamente utilizzato per fornire la tensione di linea direttamente durante l'operazione normale.
Durante lo spegnimento del motore, il processo si inverte: la tensione viene gradualmente ridotta per decelerare il motore prima di interrompere l'alimentazione. Poiché un soft starter modifica la tensione di alimentazione solo durante l'avvio e lo spegnimento, non può regolare la velocità del motore durante l'operazione normale, limitandone l'uso alle applicazioni a velocità costante.
I principali vantaggi dei soft starter includono:
VFD (Variatore di Frequenza)
Un variatore di frequenza (VFD) è un avviatore di motore basato su semiconduttori che consente funzionalità di avvio e spegnimento sicuro del motore, fornendo anche il controllo completo della velocità durante l'operazione. A differenza dei soft starter, i VFD regolano sia la tensione di alimentazione che la frequenza. Poiché la velocità di un motore asincrono è direttamente legata alla frequenza di alimentazione, i VFD sono ideali per applicazioni che richiedono un'adattabilità dinamica della velocità.
Un VFD è composto da tre circuiti principali: un rettificatore, un filtro CC e un inversore. Il processo inizia con il rettificatore che converte la tensione AC in CC, che viene poi smussata dal filtro CC. Il circuito inversore trasforma successivamente la tensione CC costante nuovamente in AC, con il sistema di controllo logico che consente un'accurata regolazione della tensione e della frequenza di uscita. Questo permette al motore di accelerare dolcemente da 0 RPM alla sua velocità nominale e anche oltre, aumentando la frequenza, fornendo un controllo completo sulle caratteristiche di coppia-velocità del motore.
Variando la frequenza di alimentazione, un VFD consente un'adattabilità dinamica della velocità durante l'operazione, rendendolo ideale per applicazioni che richiedono una modulazione in tempo reale della velocità. Esempi includono ventilatori che regolano la velocità in base alla temperatura e pompe idrauliche che rispondono alla pressione dell'acqua in ingresso. Poiché la coppia del motore è direttamente proporzionale sia alla corrente che alla tensione di alimentazione, la capacità del VFD di regolare entrambi i parametri consente un controllo preciso della coppia.
A differenza degli avviatori tradizionali come DOL (diretto in linea) e soft starter, che possono far funzionare il motore solo a velocità massima o fermarlo, i VFD ottimizzano il consumo di energia consentendo al motore di operare a velocità programmate. Tuttavia, questa versatilità comporta compromessi: i VFD generano armoniche di linea, necessitando di filtri aggiuntivi, e la loro circuitazione complessa (composta da rettificatori, filtri e inversori) risulta in un ingombro maggiore e un costo più elevato, solitamente tre volte superiore a quello di un soft starter.
