راهنمای اندازه گیری مقاومت ترمز VFD: نحوه محاسبه و انتخاب مقاومت مناسب

یک مقاومت قطع‌کننده به عنوان محافظ ماشین‌های صنعتی در برابر خطاهای اضافه ولتاژ شناخته می‌شود. این مقاومت، انرژی احیاکننده‌ای را که موتور در هنگام کاهش سرعت تولید می‌کند، جذب می‌کند. خطوط تولید با اینرسی بالا به لطف توانایی مقاومت در تخلیه انرژی به صورت گرما، به جای از کار افتادن در اواسط چرخه، به کار خود ادامه می‌دهند.

چرا بارهای با اینرسی بالا باعث ایجاد خطاهای اضافه ولتاژ می‌شوند؟

هنگامی که یک VDF یک بار با اینرسی بالا مانند یک نوار نقاله سنگین را مجبور می‌کند تا سریع‌تر از زمان معمول هزینه تا توقف، سرعت خود را کاهش دهد، تکانه خود موتور آن را به یک ژنراتور تبدیل می‌کند. اتفاقی که در مرحله بعد می‌افتد این است که برق احیا شده مستقیماً به باس DC موجود در رانندگی.

وقتی که یک وی اف دی اگر یک بار با اینرسی بالا، مانند بالابر جرثقیل، یک فن بزرگ یا یک نوار نقاله سنگین، را مجبور به کاهش سرعت سریع‌تر از زمان طبیعی رسیدن به ساحل تا توقف کند، تکانه خود موتور آن را به یک ژنراتور تبدیل می‌کند. این برق تولید شده مستقیماً به باس DC درایو بازمی‌گردد.

اگر این افزایش ناگهانی ولتاژ کنترل نشود، از محدوده ایمن درایو فراتر رفته و باعث ایجاد خطای اضافه ولتاژ می‌شود. یک مقاومت ترمز VDF با اندازه مناسب در کنار ترانزیستور چاپر داخلی درایو، این افزایش ناگهانی ولتاژ را به جایی امن برای عبور می‌دهد.

نمودار مرجع فرمول برای مهندسان

در زیر چند معادله وجود دارد که می‌توانید برای محاسبه و انتخاب مقاومت مناسب از آنها استفاده کنید.

کجا:

T_brake = گشتاور ترمز مورد نیاز بر حسب نیوتن متر

امگا = سرعت زاویه‌ای موتور بر حسب رادیان بر ثانیه

V_dc = آستانه فعال‌سازی چاپر، حدود ۷۸۰ ولت DC روی خطوطی با ولتاژ ۴۰۰ تا ۴۸۰ ولت.

گام به گام مقاومت ترمز VFD اندازه گیری و محاسبه

مرحله ۱: محاسبه حداکثر توان ترمزگیری

اولین قدم، محاسبه حداکثر توان مکانیکی قابل تولید در نقطه کاهش سرعت است. اگر جرثقیل و بالابر باشد، باید هم انرژی جنبشی جرم و هم بار گرانشی وارد بر آن را در نظر بگیرید.

مرحله ۲: حداقل مقاومت را پیدا کنید

حالا با استفاده از ولتاژ فعال‌سازی چاپر، R_min = (V_dc)^2 / P_peak را اعمال کنید. در کمتر از این مقدار، جریان عبوری از حلقه از حداکثر ظرفیت تحمل مقاومت چاپر فراتر می‌رود و باعث خرابی آن می‌شود. 

مرحله ۳: محاسبه چرخه کاری و میانگین توان

مقاومت‌ها در هنگام ترمزگیری گرم و در هنگام کار در حالت پایدار سرد می‌شوند، بنابراین چرخه کاری (زمان ترمزگیری در کل زمان چرخه) میزان وات مداوم مورد نیاز برای اتلاف توسط واحد را تعیین می‌کند.

مرحله ۴: ایجاد حاشیه امن

برای بارهای استاندارد مانند پمپ‌ها و فن‌ها از ضریب ۱.۲ تا ۱.۳ استفاده کنید. ضریب ۱.۵ یا بالاتر برای بارهای سنگین و چرخه‌ای مانند بالابرها و جرثقیل‌ها بهتر است، زیرا محدودیت‌های جریان هوا و گرمای محیط به سرعت حاشیه‌ها را از بین می‌برند.

مثال عملی اندازه‌گیری: نوار نقاله صنعتی

فرض کنید شما یک نوار نقاله سنگین دارید که با یک VFD 400 ولت کار می‌کند. کل سیستم باید حدود 30 کیلووات پوشش پیک را حداقل به مدت 6 ثانیه از هر 60 ثانیه جذب کند. و باید این کار را با 780 ولت DC روی سوئیچ چاپر داخلی انجام دهد.

در اینجا سه محاسبه برای کمک به شما در انتخاب سخت‌افزار مناسب ارائه شده است. 

1. مقاومت هدف: ولتاژ فعال‌سازی را به توان دو برسانید و آن را بر حداکثر توان موج تقسیم کنید:

R = (780^2)/(30000) = 20.28 Ω

مقاومت ۲۰.۲۸ اهم یا کمی بالاتر تضمین می‌کند که قطعه جریان زیادی مصرف نمی‌کند. همچنین احتمال سوختن ترانزیستور داخلی VFD را کاهش می‌دهد.

۲. توان متوسط: نوار نقاله فقط به مدت ۶ ثانیه از یک حلقه ۶۰ ثانیه‌ای ترمز می‌کند. به عبارت دیگر، با چرخه کاری ۱۰۱TP4T کار می‌کند. می‌توانید گرمای مداوم تولید شده را به طور متوسط محاسبه کنید که به صورت زیر است:

۳۰ کیلووات × ۰.۱۰ = ۳ کیلووات

۳. حاشیه ایمنی حرارتی: حالا توان متوسط را در ضریب ایمنی ۱.۳ ضرب کنید:

۳ کیلووات × ۱.۳ = ۳.۹ کیلووات

انجام این کار به عایق‌بندی سیستم در برابر کابینت‌های کنترل داغ کمک می‌کند.

بنابراین اگر بخواهیم در مورد نهایی کردن انتخاب شما صحبت کنیم، باید مقدار اهمی 20.28 اهم روی سخت‌افزار منبع تغذیه شما وجود داشته باشد. فراموش نکنید که برای فضای بالای ایمن، باید با یک ظرفیت حرارتی پیوسته که تا حداقل 4 کیلووات گرد شده است، جفت شود.

مشکلات مهندسی که باید از آنها اجتناب کرد

از آنجا که جریان اضافی جایی برای رفتن ندارد، پایین آمدن از R_min راهی سریع برای خراب کردن یک هلی کوپتر است. در صورت دست کم گرفتن چرخه وظیفه، همه چیز کندتر پیش می‌رود زیرا هسته بیش از حد گرم می‌شود تا زمانی که از کار بیفتد. نصب یک واحد با وات بالا در داخل یک کابینت بسته، کل طراحی را تضعیف می‌کند، زیرا این اجزا برای دفع گرما به هوای آزاد نیاز دارند، نه یک جعبه بسته که آن را به دام می‌اندازد.

تامین مقاومت‌های چند برند از طریق Simply Buy

وقتی در حال طراحی سیستم‌های نقاله سنگین یا اجرای مقاوم‌سازی جرثقیل هستید، تطبیق محاسبات ریاضی شما با موجودی فیزیکی واقعی می‌تواند به راحتی جدول زمانی پروژه را به تأخیر بیندازد. Simply Buy Global به عنوان یک شریک تدارکات مهندسی برای پر کردن این شکاف عمل می‌کند و به یکپارچه‌سازان سیستم کمک می‌کند تا سخت‌افزارهای الکتریکی و منبع دارای گواهی ساخته شده برای استفاده‌های صنعتی شدید را اعتبارسنجی کنند.

ما مقاومت ترمز ATV اشنایدر الکتریک این خط تولید برای ادغام بومی با سری‌های Altivar Machine ATV340 و Altivar Process ATV900 طراحی شده است. این سری‌ها حداکثر گشتاور ترمز گذرا را با پوشش‌های مقاوم IP20/IP23 و سوئیچ‌های حرارتی یکپارچه که پنل‌ها را از گرمای شدید محافظت می‌کنند، فراهم می‌کنند. 

ما همچنین موجودی فوری از رهبران اتوماسیون، از جمله ABB، Siemens، Omron و Fuji Electric را در اختیار داریم. چه طرح شما به عناصر فشرده استاندارد محصور نیاز داشته باشد و چه به شبکه‌های ترمز تخصصی با وات بالا برای جابجایی مواد سنگین، ما می‌توانیم به رفع نیازهای شما کمک کنیم.

هر قطعه‌ای که ما ارائه می‌دهیم، با ضمانت اصالت ۱۰۰۱TP4T پشتیبانی می‌شود. ما همچنین ضمانت‌های کامل کارخانه را ارائه می‌دهیم و از حمل و نقل بین‌المللی قابل اعتماد استفاده می‌کنیم. این بدان معناست که قطعات حیاتی درست سر وقت به کارخانه شما می‌رسند.

موتور القایی دانفوس مدل ۱۳۲F۰۰۵۹ VLT، ۱۵ کیلووات، ۲۰ اسب بخار، ۴۰۰ ولت، سه فاز

تولیدکننده: دانفوس
مدل: ۱۳۲F۰۰۵۹ / FC-۰۵۱P۱۵KT۴E۲۰H۳BXCXXXSXXX
رتبه‌بندی قدرت: ۱۵ کیلووات (۲۰ اسب بخار)
ولتاژ ورودی: ۳۸۰–۴۸۰ ولت AC (سه فاز)

مشاهده محصول

سوالات متداول

چاپر ترمز چیست و آیا VFD من از قبل یکی دارد؟

سوئیچ داخلی که مسئول نظارت بر ولتاژ باس DC و هدایت جریان دسترسی به یک مقاومت خارجی پس از افزایش ناگهانی آن از یک آستانه ایمن است، چاپر شکست نامیده می‌شود. می‌توانید یکی از آنها را در اکثر درایوهای توان کم تا متوسط پیدا کنید، اما درایوهای بالای ۲۰۰ کیلووات اغلب به یک واحد ترمز خارجی نیاز دارند.

آیا می‌توانم چندین مقاومت را به هم سیم‌کشی کنم تا به یک مقدار مشخص برسند؟

می‌توانید. فقط بدانید که سیم‌کشی سری برای جمع کردن مقادیر مقاومت با هم خوب است. در همین حال، می‌توانید با اضافه کردن سیم‌کشی موازی، مقاومت کل را کاهش دهید. از آنجایی که هر دو پیکربندی باعث افزایش توان کلی می‌شوند، ترکیب آنها یک رویکرد معتبر برای رسیدن به یک هدف غیر استاندارد در نظر گرفته می‌شود. 

ماژول ترمز دینامیکی چه تفاوتی با درایو احیاکننده دارد؟

یک ماژول ترمز دینامیکی، انرژی بازیافتی را به صورت گرما می‌سوزاند که برای توقف‌های متناوب، قابل اعتماد و مقرون به صرفه است. یک درایو احیاکننده، آن انرژی را به خط AC تأسیسات بازمی‌گرداند و برای ماشین‌هایی که به طور مداوم ترمز می‌کنند، مناسب است.

آماده‌اید قبل از سفارش، محاسبات مربوط به اندازه را تأیید کنید؟ با تیم مهندسی Simply Buy Global تماس بگیرید تا اعداد شما را با سخت‌افزار موجود در انبار مقایسه کنیم.