فرآیند سیستم

یونیت و مقاومت ترمز

مقاومت ترمز دینامیکی یا رزیستور ترمز در سیستم های حرکتی که در آنها موتور بوسیله یک درایو کنترل می شود مورد استفاده قرار می گیرد و به کنترل موتور از طریق فرایندی بنام ترمز دینامیکی کمک می کند.کارکرد مقاومت ترمز دینامیکی یا مقاومت ترمز آلومینیومی در موتور های AC و DC متفاوت می باشد. به هنگامی که موتور شتاب می گیرد انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و در زمان شتاب منفی انرژی جنبشی از طریق موتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و باید از بین برود .برای اینکه ترمز به اندازه کافی سریع باشد این انرژی باید به یک مقاومت وارد شود و به شکل گرما دفع گردد. این عمل موجب ایجاد ترمز در سیستم می شود و از نظر ایمنی از سیستم برق درایو موتور محافظت می کند.

روش اصلی در ترمز با تزریق ولتاژ DC به این صورت است که یک ولتاژ DC را به سیم پیچ استاتور موتور تزریق می کنند تا یک میدان مغناطیسی ثابت در فاصله هوایی موتور ایجاد شود. این کار را می توان با وصل کردن دو تا از فازهای الکتروموتور به ولتاژ DC وصل کرد و مقدار جریان آن باید حداکثر به اندازه جریان بی باری موتور یا جریان تحریک (فرایند تولید یک میدان مغناطیسی با استفاده از یک جریان الکتریکی را تحریک می گویند) باشد.

علت استفاده از ترمز DC به این دلیل است که در بعضی از جاها به توقف کامل نیاز داریم و اگر به حرکت الکتروموتور توجه کرده باشید پس از قطع برق، الکتروموتور بلافاصله نمی ایستد علی الخصوص زمانیکه بار سنگینی به الکتروموتور وصل است در این مورد از ترمز DC درایو استفاده می کنیم.

نحوه نصب مقاومت ترمز اینورتر

این تجهیز در هنگام کار گرمای زیادی تولید میکند و همچنین عموماً فاقد فن برای خنک کاری می باشد، لذا مهمترین مسئله در نصب مقاومت ترمز اینورتر، نصب به صورتی ست که گرمای تولیدی مقاومت به سهولت تخلیه بشود. بنابراین:

• ضروری ست  مقاومت ترمز در محیطی خارج از تابلو اینورتر نصب شود.
• با توجه به شدت حرارت تولیدی ، نباید مواد اشتعال پذیر نزدیکش قرار داشته باشد.

مقاومت ترمز اینورتر رو می توان به صورت افقی یا عمودی نصب کنید. توجه داشته باشید که کابل های مربوطه در معرض گرمای تولیدی آن نباشند. بعنوان مثال در حالت نصب عمودی، محل اتصال کابل های مقاومت ترمز حتما به سمت پایین باشد.

همچنین اگر چند مقاومت در بالای یکدیگر نصب می شوند توجه شود  گرمای تولیدی یک مقاومت ترمز، دیگری را متاثر نکند. همچنین درصورت نصب مقاومت ترمز اینورتر بر روی یک هیت سینک، توان قابل تحمل آن می تواند تا بیش از ۱۵۰٪ افزایش یابد.

نحوه اتصال مقاومت ترمز درایو

مقاومت ترمز اینورتر در مدار چاپر اینورتر قرار می گیرد. چه مدار چاپر داخلی باشد چه یونیت ترمز خارجی استفاده شود، نحوه قرار گیری در مدار  بدین ترتیب است که مقاومت ترمز بصورت سری با آی جی بی تی ترمز (Braking IGBT) قرار می گیرد که با خازنهای اینورتر یا باس دی سی (DC Bus) به صورت موازی قرار می گیرند و مسیر تخلیه ولتاژ اضافی خازنها روی مقاومت بوجود می آید.

در برخی از اینورترها مدار فوق داخل اینورتر قرار دارد یا اصطلاحا چاپر داخلی دارند. در این درایو ها باید با خرید مقاومت ترمز اینورتر، آن از خارج به ترمینالهای اینورتر متصل کرد. (البته باید تنظیمات لازم هم روی پارامترهای اینورتر صورت بگیرد)

اغلب اینورترهای کیلووات بالا چاپر ترمز داخلی ندارند و باید به صورت جداگانه تهیه شود. بعد از تهیه چاپر ترمز،  با خرید مقاومت ترمز اینورتر، آن را طبق نقشه مربوط در دفترچه راهنما چاپر ترمز اینورتر نصب گردد.

انتخاب مقاومت ترمز اینورتر

انتخاب مقاومت ترمز درایو باید بر مبنای مقدار انرژی برگشتی محاسبه شود و محاسبه مقدار انرژی برگشتی باید بر اساس مشخصات مکانیکی بار در حال حرکت مانند مقدار اینرسی، سرعت حرکت اولیه، سرعت ثانویه، ضرایب اصطکاک و … صورت گیرد.

نحوه محاسبه مقاومت ترمز اینورتر

 در اینجا به نحوه محاسبه مقاومت ترمز اینورتر می پردازیم. برای این منظور پارامترهای مختلفی مورد نیاز هستند. از جمله:

• نوع بار ترمزی که به دو صورت است:
1. بار گرانشی که در آن جسم از یک ارتفاع به پایین آورده می شود. مانند آسانسور، قلاب جرثقیل و نوارنقاله و ...
2. توقف یا کاهش سرعت الکتروموتور (Deceleration) مانند میکسر، نوار نقاله، کالسکه جرثقیل، سانتریفیوژ و …

• سیکل استفاده از مقاومت ترمز: هرچه مدت زمان زیر بار قرارگرفتن مقاومت در مقایسه با مدت زمان بی بار بودن آن بیشتر باشد، مقاومت ترمز بیشتر گرم می شود و لذا بایستی این موضوع هم مورد نظر قرار گیرد.
• حداکثر ولتاژ باس دی سی که با ولتاژ نامی تغذیه اینورتر متناسب است.
• توان میانگین و توان ماکزیمم ترمزی که با توان نامی الکتروموتور متناسب هستند.
• راندمان الکتروموتور و راندمان اینورتر هم در محاسبه مقدار مقاومت ترمزی اینورتر باید لحاظ شوند.

جهت انتخاب درست مقاومت ترمز اینورتر ابتدا باید اهم و وات مصرفی لازم را اطلاع داشت. محاسبه دقیق بیشتر بر اساس طول سیم نیکلی که بر دور هسته سرامیکی آن می چرخد بستگی دارد. در جدول زیر مقاومت ترمز مورد نیاز رنج های مختلف اینورتر دگ درایو سه فاز DGI900 ذکر شده است.