مقاومت ترمز درایو یکی از تجهیزات جانبی مهم اینورتر است که به منظور جلوگیری از آسیب های سخت افرازی به سیستم کنترل موتور و یا خطاهای مزاحم در VFD (اینورتر) کاربرد دارد. اما در هنگام طراحی سیستم کنترل موتور، همیشه مشخص نیست که آیا مقاومت ترمز درایو مورد نیاز است و در صورت وجود، چگونه باید در انتخاب مقاومت ترمز عمل کرد. برای جواب به این سوالات تا آخر مقاله همراه باشید.
کاربرد مقاومت ترمز درایو
استفاده از مقاومت ترمز در کاربری های متفاوت لازم و ضروری است زیرا در بعضی شرایط خاص، موتور کنترل شده توسط VFD به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و نیرو به جای VFD از سمت موتور برگشت می کند. هر زمان که یک بار گشتاور ثابت وجود داشته باشد ، یک موتور به عنوان یک ژنراتور عمل می کند (به عنوان مثال حفظ سرعت ثابت در حالی که نیروهای گرانشی سعی می کنند آسانسور را به سمت پایین حرکت دهند) یا درایو برای کاهش سرعت موتور استفاده می شود. این امر باعث افزایش ولتاژ لینک DC درایو می شود و در صورت اتلاف انرژی تولید شده ، منجر به خرابی بیش از حد ولتاژ در درایو می شود. مقاومت های ترمز سطح لینک DC را زیر آستانه خطا تنظیم می کنند.
روش های مقابله با اضافه انرژی در موتور
چند روش اساسی برای مقابله با انرژی تولید شده توسط موتور وجود دارد. اول ، خود درایو دارای ظرفیتی باشد که مقداری از این انرژی را برای مدت زمان کمی جذب کند. این به طور معمول در مواردی است که بارهای گشتاور ثابت وجود نداشته و نیازی به شتاب سریع نیست. اگر بخش هایی از چرخه کاری وجود داشته باشد که در آن انرژی تولید شده برای درایو بسیار زیاد باشد، می توان مقاومت ترمز را استفاده کرد.
اساس کار مقاومت ترمز در موتور
مقاومت ترمز با تبدیل این انرژی به گرما در یک عنصر مقاومت ، انرژی اضافی را از بین می برد. سرانجام ، اگر انرژی دوباره ساخته شده از موتور پیوسته باشد یا زمان کاری زیاد باشد ، ممکن است استفاده از واحد تنظیم مجدد به جای مقاومت ترمز مفیدتر باشد. این امر همچنان از VFD در برابر آسیب های سخت افزاری و خطاهای مزاحم محافظت می کند ، اما به کاربر اجازه می دهد به جای اتلاف انرژی به عنوان گرما ، از انرژی الکتریکی استفاده کرده و از آن استفاده مجدد کند.
هنگام انتخاب مقاومت ترمز چه نکاتی را باید در نظر گرفت؟
در هنگام انتخاب مقاومت دو عامل اصلی وجود دارد:
- مقدار مقاومت
- ظرفیت اتلاف توان مقاومت
انواع مقاومت ترمز
نکته دیگر در زمان انتخاب مقاومت ترمز انواع آن است که بطور کلی به دو دسته:
- مقاومت ترمز آلومینیومی
- سرامیکی
مقاومت ترمز آلومینیومی
مقاومت ترمز های آلومینیومی ساختمان فشرده و مقاومی دارد و برای اکثر کاربری های ترمزی مناسب اند و بدنه ی مقاومت ترمز حفاظت خوبی برخوردار است (IP54 یا بالاتر) در نتیجه برای نصب در فضای باز مناسب و در برابر عوامل خارجی مقاوم است. همچنین این مقاومت ترمز ها در صورت سوختن اتصال کوتاه نمی شود و از این جهت خودش را کنترل می کند. این مقاومت ترمز ها معمولا در رنج توانی پایین تولید می شود و برای اغلب کاربری هایی که نیاز به توقف یا کاهش سرعت داریم مانند نوار نقاله مناسب است.
مقاومت ترمز آلومینیومی
مقاومت ترمز سرامیکی
مقاومت ترمز های سرامیکی از پیچیده شدن سیم به دور بدنه سرامیکی ساخته می شود و از آنجا که سرامیک در برابر گرما مقاومت بالایی دارد، برای کاربری هایی که به صورت متناوب انرژی برگشتی وجود دارد، مناسب است مانند جرثقیل، بالابر، تاورکرین و پله برقی.
مقاومت ترمز سرامیکی
حداقل مقدار مقاومت
VFDهایی که از مقاومت ترمز استفاده می کنند دارای "مدار چاپر" یا ترانزیستور ترمز نیز خواهند بود. هنگامی که ولتاژ لینک DC بیش از حد بالا می رود، ترانزیستور ترمز جریان را از لینک DC در مقاومت ترمز قطع می کند. این مدار ترانزیستور ترمز دارای محدودیت های جریان است و سازنده VFD معمولاً حداکثر مقدار جریان و چرخه کار را در دفترچه منوآل آن درایو لیست می کند. ترانزیستور ترمز جریان را در مقاومت ترمز کنترل می کند.
از آنجا که V = IR ، اگر ولتاژ ثابت باشد، مقاومت کوچکتر منجر به جریان بزرگتری می شود. بنابراین اگر حداکثر ولتاژ بیش از سطح ولتاژ 840VDC شناخته شود، می توان حداقل مقاومت را محاسبه کرد که مقدار فعلی را زیر حداکثر جریان ترانزیستور ترمز نگه می دارد. در حالی که حداقل مقدار مقاومت بر عملکرد مقاومت یا توانایی آن در اتلاف قدرت تأثیر نمی گذارد، اطمینان از عملکرد صحیح آن با VFD بسیار مهم است.
ظرفیت اتلاف قدرت
نکته دوم هنگام انتخاب مقاومت ترمز ، توانایی آن در اتلاف قدرت است. نحوه محاسبه ظرفیت اتلاف قدرت مقاومت در هر برند اینورتری متفاوت است و برای انتخاب مقاومت مناسب بهترین روش رجوع به دفترچه راهنمای آن اینورتر است.
اکنون که مشخص شده است که چه مقدار مقاومت با VFD و قابلیت های اتلاف توان مقاومت های مختلف کار می کند ، باید در نظر گرفت که چه مقدار انرژی به سمت درایو تولید می شود که باید تخلیه شود. این امر باعث می شود مقاومت ترمز انتخاب شده دارای ظرفیت کافی برای دفع ایمن انرژی تولید شده از موتور باشد. اولین راه برای انجام این کار محاسبه است. در صورتی که گشتاور جرمی اینرسی موتور و بار ، گشتاور موتور ، تغییر سرعت و زمان کاهش سرعت مشخص باشد ، می توان توان تولید شده از موتور را محاسبه کرد.
اطلاعات بیشتر در مورد انجام این محاسبات را می توان در دفترچه راهنمای مقاومت ترمز یافت. با این حال ، در برنامه های کاربردی در دنیای واقعی ، دانستن و یا محاسبه لحظات جرمی اینرسی ، به ویژه بار ، دشوار است. به همین دلیل ، معمولاً تعیین اندازه قدرت مناسب مقاومت ترمز از طریق روش آزمایش ضروری است.
قاعده کلی درباره ظرفیت اتلاف قدرت
قاعده کلی این است که هرچه بار بیشتر و سرعت کاهش بیشتر باشد ، قدرت بیشتری نیاز به اتلاف دارد. با این حال ، با استفاده از عملکرد محدوده در نرم افزار Combivis 6 ، می توان ولتاژ لینک DC درایو را در طول عملیات ثبت کرد تا تصویر دقیق تری از استفاده از مقاومت ترمز بدست آید.
با محدوده امکان کنترل وجود دارد که آیا مقاومتی با اتلاف توان بیشتر مورد نیاز است یا در عوض اندازه آن به اندازه کافی است. در سناریوی اخیر ، ممکن است بتوان عملکرد را برای بهبود عملکرد تنظیم کرد ، مانند زمان کاهش سرعت.
نصب مقاومت ترمز
نکته نهایی هنگام انتخاب مقاومت ترمز اطمینان از نصب صحیح آن است. اگر مقاومت ترمز مطابق استانداردهای UL نصب نشده باشد، مدار می تواند به گونه ای خراب شود که خطر آتش سوزی دارد. اطلاعات بیشتر در مورد اتصال ایمن مقاومت ترمز را می توانید در اینجا پیدا کنید. محیط نصب نیز مهم است. مکان ها و تأسیسات خطرناک با الیاف (نساجی ، خاک اره) که قابل اشتعال هستند نیاز به توجه ویژه دارند.
مقاومت ترمز درایو یکی از تجهیزات جانبی مهم اینورتر است که از رسیدن آسیب به VFD جلوگیری میکند و از اتلاف انرژی گرمایی استفاده کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. در این مقاله به معرفی انواع مقاومت ترمز و نکات نصب آن و ... و اطلاعات مقدماتی درمورد مقاومت ترمز که لازم است بدانید اشاره شد.