زمانی که موتور، فرایند متوقف شدن را شروع میکند، انرژی جنبشی آن به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. در این شرایط موتور از حالت مصرف کننده به تولید کننده تبدیل خواهد شد. در نتیجه برای ایستادن موتور الکتریکی، نیاز است که این انرژی تولیدشده به گونه ای مصرف شود که در این حالت از مقاومت ترمز اینورتر کمک بگیرند . مقاومت میتواند انرژی تولید شده را به گرما تبدیل کرده و از این طریق امکان توقف سریع را برای موتور فراهم کند. به علاوه وجود رزیستور ترمز ایمنی اینورتر را هم حفظ خواهد کرد و مانع از آسیب دیدن آن در اثر زیاد شدن ولتاژ در باس DC خواهد شد.
از خاصیت مقاومت ها برای دفع گرما می توان برای کاهش سرعت یک سیستم مکانیکی استفاده کرد. این فرآیند ترمز دینامیکی نامیده می شود و چنین مقاومتی مقاومت ترمز دینامیکی (یا به سادگی مقاومت ترمز) نامیده می شود. برای کاهش سرعت موتور الکتریکی، انرژی جنبشی دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این انرژی با استفاده از یک مقاومت قدرت تلف می شود. ترمز پویا می تواند رئواستاتیک و احیا کننده باشد. در ترمز رئوستاتیک، انرژی به صورت گرما در یک مقاومت تلف می شود. در ترمز احیا کننده، نیروی الکتریکی به سیستم بازگردانده می شود. گزینه آخر به طور کلی هزینه بیشتری دارد. مقاومت های ترمز برای سیستم های حرکتی (کوچک) و همچنین برای سازه های بزرگ مانند قطار یا تراموا استفاده میشود. یک مزیت بزرگ نسبت به سیستم های ترمز اصطکاکی، سایش کمتر و کاهش سرعت بیشتر است.
مزایای مقاومت های ترمز دینامیکی نسبت به ترمز اصطکاکی:
سایش کمتر قطعات
کنترل ولتاژ موتور در سطوح ایمن
ترمز سریعتر موتورهای AC و DC
خدمات کمتر مورد نیاز و قابلیت اطمینان بالاتر
فناوری مقاومت ترمز
مقاومت های ترمز دارای مقادیر اهمی نسبتا پایین و توان بالایی هستند. بنابراین، مقاومت سیمی یک راه حل محبوب است. آنها اغلب دارای یک هسته سرامیکی هستند و کاملاً جوش داده شده اند. معمولاً برای ایجاد فاصله ایمن از سایر قسمت ها در یک قاب قرار میگیرند. برای افزایش قابلیت اتلاف انرژی، فریم ها اغلب شامل پره های خنک کننده، فن ها یا حتی خنک کننده آب هستند.
مقاومت های ترمز برای درایوهای فرکانس متغیر
اکثر موتورهای DC به محض اینکه از منبع تغذیه خارج شوند مانند ژنراتور عمل میکنند. این به دلیل وجود آهنرباهای دائمی آن هاست. انرژی تولید شده را می توان با اتصال یک مقاومت قدرت به عنوان بار تلف کرد. موتورهای القایی AC آهنرباهای دائمی ندارند. در این موتورها میدان مغناطیسی دوار در استاتور باعث القای میدان مغناطیسی میشود. مقاومتهای ترمز برای کاربردهایی استفاده میشوند که سرعت موتور از سرعت تنظیم شده توسط درایو فرکانس متغیر یاسکاوا (VFD) بیشتر باشد یا زمانی که نیاز به کاهش سریع است. آن ها میتوانند ترمز کنترل شده را با گشتاور افزایش یافته ارائه دهند. اگر سرعت چرخش موتور از سرعت سنکرون VFD بیشتر شود، به عنوان یک ژنراتور عمل میکند. انرژی مازاد به VFD وارد میشود و ولتاژ را در شین DC افزایش میدهد. هرچه اختلاف سرعت بین موتور و درایو بیشتر باشد، انرژی بیشتری برگشت داده میشود. اندازه صحیح مقاومت ترمز مهم است. هرچه مقدار اهمی یک مقاومت کمتر باشد، سریعتر می تواند موتور را متوقف کند و گرمای بیشتری تولید کند. برای جبران این، مقاومت باید بزرگتر باشد یا از هیت سینک استفاده کنید. طراح باید سیستم را طراحی کند و مقاومتی را با توان کافی انتخاب کند تا در هنگام ترمزگیری در محدوده دمایی مقاومت باقی بماند. محدوده مقاومت معمولاً با یک مقدار حداقل (برای جلوگیری از جریان بیش از حد) و یک مقدار حداکثر (برای قابلیت اتلاف توان کم) محدود میشود.
مقاومت ترمز در قطار
توقف قطار مستلزم اتلاف انرژی زیادی است. ترمزهای دیسکی معمولی به تنهایی از سایش و نگهداری بیش از حد رنج میبرند. بنابراین ترمز دینامیکی اغلب به عنوان سیستم اضافی استفاده میشود. در ترمز دینامیکی قطار، انرژی جنبشی قطار در موتورهای کششی لکوموتیو به جریان الکتریکی تبدیل میشود. اغلب این سیستم علاوه بر یک سیستم ترمز اصطکاکی نیز گنجانده شده است. جریان تولید شده در زیر بدنه ماشین لوکوموتیو در بانک های بزرگ مقاومت ها پخش میشود. برای محافظت از مقاومت ها، آنها توسط فن های بزرگ هوا خنک میشوند. سیستم حفاظتی دیگر مانیتورینگ حرارتی است. هر زمان که مقاومت ها خیلی داغ شوند، قطار به ترمز اصطکاکی روی میآورد. اکثر قطارهای دیزلی اکنون به ترمزهای دینامیکی مجهز هستند، اما در گذشته این سیستم عمدتاً در کوهستان ها استفاده میشد، جایی که گرمای بیش از حد در فرود های طولانی باعث گرم شدن بیش از حد ترمزهای سنتی میشد. هنگامی که قطاری با ترمزهای پویا در حال عبور است، می توان صدای استفاده از ترمزهایی را شنید که صدای زمزمه تولید میکنند.
ترمز تعبیه شده موتور به طور کلی برای ترمز دستی نهایی به جای ترمز کاهش سرعت استفاده می شود. این اساساً با ترمز مقاومتی متفاوت است، زیرا ترمز مقاومتی فقط در هنگام کاهش سرعت موتور کار می کند و پس از توقف موتور تأثیری ندارد. حال برای ثابت نگه داشتن موتور (با بار انرژی پتانسیل) باید از ترمز استفاده کرد.
حال فرض بگیریم خود اینورتر دارای یونیت ترمز داخلی است. آیا نیاز به خرید مقاومت ترمز اینورتر خارجی هم وجود دارد؟
به دلیل اینکه مقاومت ترمز اینورتر وظیفهی تلف کردن انرژی الکتریکی مازاد را بر عهده دارد، لذا یک المان گرم شونده محسوب شده و امکان نصب آن درون اینورتر وجود ندارد. لذا باید این قطعه در خارج از اینورتر نصب گردد. پس با این اوصاف هیچ اینورتری دارای مقاومت ترمز داخلی نبوده و برای همهی اینورترها باید مقاومت ترمز در کنار آن لحاظ شود. آن قطعه هایی که بعضا با مقاومت ترمز اشتباه گرفته میشود واحد مقاومت ترمز است که وظیفهی کنترل جریان مقاومت ترمز را در اینورترهای توان بالا بر عهده دارد و عملا شما با نصب واحد مقاومت ترمز باز هم به خود مقاومت ترمز نیاز خواهید داشت.
جهت کسب اطلاع بیشتر از ساز و کار مقاومت ترمز و اینورتر های یاسکاوا با شمارهی 88658476(021) تماس حاصل فرمایید یا با شمارهی 09191486231 در پیامرسان ها با ما در ارتباط باشید.
