این سوالی است که بسیاری از بهرهبرداران درایوهای صنعتی هنگام خرید درایو از مشاورین فروش می‌پرسند. آیا سیستم من نیازمند تهیه مقاومت ترمز است یا می‌توان بدون مقاومت ترمز نیز سیستم را راه‌اندازی کرد؟ در بخش اول این مقاله تا حدودی به این سوال پاسخ داده شد. در این بخش قصد داریم نکات انتخاب و سایزینگ مقاومت ترمز را به اتمام برسانیم و اشاره کوتاهی به سیستم ریجنریتیو خواهیم داشت.
ظرفیت اتلاف توان
در بخش اول به بررسی مقدار مینیمم مقاومت ترمز مورد نیاز جهت سیستم و نحوه انتخاب و محاسبه آن پرداختیم. در این قسمت قصد داریم ابتدا ظرفیت اتلاف توان این مقاومت را بررسی کنیم.
همانطور که می‌دانید مقاومت جهت اتلاف انرژی برگشتی در سیستم قرار داده می‌شود و ظرفیتی که می‌تواند انرژی را بدون آسیب رسیدن به خود قطعه تلف کند اهمیت بالایی دارد.
در جدول شماره 1 مقاومت‌های ترمز شرکت KEB و میزان توانی که می‌توانند بدون آسیب دیدن به طور مداوم تلف کنند، آورده شده است. این مقدار با PD در جدول نشان داده شده است. در ستون‌های بعدی میزان توان قابل تحمل نسبت به دو دقیقه و با واحد ثانیه داده شده است. به عنوان مثال مقدار P6 یعنی توان تلفاتی به شرطی که مقاومت در سیکل دو دقیقه‌ای به مدت 6 ثانیه در مدار باشد و توان تلف کند. به بیان بهتر یعنی در سیکل‌های دو دقیقه ای، ترمزهای 6 ثانیه‌ای داریم. برای درک بهتر یک مثال دیگر از جدول را بررسی میکنیم. مقاومت KEB 10BR100-1683 می‌تواند بدون هیچ آسیبی میزان 2200 وات را برای 6 ثانیه در دو دقیقه تلف کند یا این عمل را در دو بازه 3 ثانیه‌ای انجام دهد.
حال که مقدار مقاومت و ظرفیت اتلاف توان آن مشخص شده است، باید انرژی اتلافی بازگشتی را نیز در نظر گرفت. با بررسی این موضوع می‌توان از مقاومت انتخابی مطمئن شد و اطمینان حاصل می‌شود که این مقاومت ظرفیت کافی جهت اتلاف انرژی برگشتی برای جلوگیری از بروز خطا در درایو را دارد. دو روش برای انجام این کار داریم:
روش اول صحت سنجی مقاومت ترمز انتخابی
در این روش که دقیق تر است باید ابتدا توان تولید شده از موتور را محاسبه کرد. این امر وابسته به ممان اینرسی موتور، گشتاور بار، گشتاور تولیدی موتور، تغییرات سرعت و زمان کاهش سرعت است. برای اطلاع دقیق از روش انجام این محاسبات می‌توان به کتابچه راهنمای موتورهای مختلف مراجعه کرد و محاسبات را به طور دقیق انجام داد. این روش با وجود دقت بالا نیاز به اطلاعات دقیق و صحیح از پارامترهای موتور دارد که در بحث‌های صنعتی امری تقریبا غیر ممکن است. بنابراین استفاده از روش دوم که در ادامه معرفی می‌گردد، پیشنهاد می‌شود.
روش دوم صحت سنجی مقاومت ترمز انتخابی
این روش تقریبی و به صورت آزمایشی است تا از محاسبات زمان‌بر جلوگیری کنیم. با در نظر گرفتن این قاعده که با افزایش بار، کاهش سرعت خواهیم داشت پیش می‌رویم. بنابراین با افزایش بار توان بیشتری نیاز به تلف شدن دارد. حال باید ولتاژ باس DC را در طول فعالیت موتور مانیتور کرده تا بتوان در مورد مقاومت ترمز انتخابی تصمیم‌گیری کرد. بهترین راه برای اندازه‌گیری ولتاژ باس DC استفاده از اسیلوسکوپ است. خوشبختانه درایوهای امترون در این زمینه قوی عمل کرده‌اند و امکان مانیتورینگ ولتاژ باس DC را از طریق صفحه نمایش هوشمند متصل به درایو فراهم کرده‌اند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد این صفحه نمایش هوشمند با متخصصین شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا نماینده رسمی امترون ایران ارتباط بگیرید.
در انتها اگر مقاومت ترمز انتخابی شما مناسب نبود، پیش از تعویض آن شاید بتوان با تغییر تنظیمات درایو این مشکل را حل نمود. به عنوان مثال با کاهش سریع‌تر سرعت یا همان پارامتر Deceleration ممکن است مقاومت بتواند انرژی بیشتری را تلف کند.( طبق جدول 1)
البته در نظر داشته باشید تغییر پارامترهای تنظیم شده درایو نیازمند دانش فنی است، زیرا این پارامترها با توجه به پروسه صنعتی مورد نظر تنظیم شده‌اند و باید توسط افراد متخصص تغییر داده شوند. شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا با برگزاری دوره‌های آموزشی سعی در تربیت نیروهای متخصص در صنعت را دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر جهت دوره‌ها یا درخواست مشاوره فنی توسط نیروهای متخصص این شرکت با بنیان صنعت تدبیر یکتا نماینده رسمی امترون ایران ارتباط بگیرید.
نصب مقاومت ترمز
در نهایت پس از انتخاب مقاومت ترمز و اطمینان از صحت عملکرد آن، نوبت به نصب و بهره‌برداری آن می‌رسد. برای نصب مقاومت باید حتما استانداردهای آن رعایت شود تا خطر آتش‌سوزی، یا خروج بی دلیل از مدار اتفاق نیافتد. در ادامه به معرفی خطای اتصال کوتاه چاپر ترمزی و نحوه حفاظت درایو و مقاومت ترمز در برابر این خطا را بررسی میکنیم.
خطای اتصال کوتاه چاپر ترمزی چیست؟
فرض کنید ترانزیستوری که وظیفه اتصال مقاومت به باس DC در لحظات برگشت انرژی را دارد تا مقاومت این انرژی را تلف کند دچار خطای اتصال کوتاه شده و دائما وصل باشد. تحت این شرایط مقاومت ترمز دائما به باس ِDC متصل شده و چون قابلیت اتلاف توان آن در بازه‌های زمانی زیاد کاهش می‌یابد، سیستم درایو دچار خطا و در شرایط بحرانی دچار آتش سوزی می‌شود.
در ادامه 3 روش برای مقابله با این موضوع بیان شده است.
مانیتورینگ دائم وضعیت چاپر
در این روش در صورت بروز خطای اتصال کوتاه در چاپر، برد کنترل درایو مطلع شده و اقدامات لازم جهت جلوگیری از آسیب بیشتر را انجام می‌دهد.
مقاومت ترمز به همراه سوئیچ حرارتی
با کمک کنتاکتور و سوئیچ حرارتی این می‌توان این مشکل را برطرف کرد. اگر مقاومت بیش از حد مجاز خود انرژی تلف کند، افزایش دمای مقاومت را به همراه خواهد داشت. بنابراین سوئیچ حرارتی این موضوع را تشخیص داده و فرمان قطع کنتاکتور را صادر می‌کند. کنتاکتور مورد نظر می‌تواند کنتاکتور اصلی که درایو را به موتور متصل می‌کند باشد که در این صورت تمام پروسه متوقف می‌شود یا کنتاکتور در مسیر اتصال مقاومت به باس DC باشد که در این صورت فقط مقاومت از مدار خارج می‌شود. توجه داشته باشید در روش دوم امکان ترمز تا زمانی که مشکل سیستم مقاومت ترمز حل نشود، نخواهد بود.
مقاومت ترمز به همراه حفاظت اضافه بار
در این روش مقاومت با یک حفاظت اضافه بار به صورت سری به باس DC متصل می‌شود. این امر باعث می‌شود تا در هنگام خطا، حفاظت اضافه بار عمل کرده و مقاومت را از مدار خارج کند. خوبی این روش این است که این حفاظت تجهیزات کمتری لازم دارد و در برخی از مقاومت‌های ترمز به صورت داخلی قرار دارد و نیاز به خرید تجهیز جدیدی نیست.
در انتها باید توجه داشت که محیط نصب درایو و مقاومت ترمز آن نیز حائز اهمیت است. به عنوان مثال در صنعت نساجی که الیاف که قابل اشتعال هستند، باید توجه ویژه‌ای به شرایط نصب و اندازه‌گیری ها داشت. همچنین بهتر است موتورهای مورد استفاده در برخی از این صنایع ضد انفجار باشند.
شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا با رفرنس‌های موفق بسیار در زمینه تامین موتورهای ضد انفجار WEG، مارلی و زیمنس فعالیت دارد. همچنین برای تهیه تجهیزات مکانیکی و هیدرولیکی می‌توانید با مشاورین متخصص شرکت در ارتباط باشید.
نتیجه گیری
در بخش اول مقاله به بررسی اهمیت مقاومت ترمز و سایزینگ مقاومت آن پرداختیم. در بخش دوم مقاله در مورد ظرفیت توان اتلافی مقاومت و نحوه نصب آن صحبت شد. در انتها باید یادآور شویم که مقاومت ترمز تنها راه حل موجود برای کنترل انرژی برگشتی به جهت ترمز موتور نیست. بلکه می‌توان به روشی این انرژی را به شبکه بازگرداند و در هزینه صرفه‌جویی کرد. این روش به ویژه برای پروسه‌هایی که ترمزهای طولانی و مداوم دارند، پیشنهاد می‌گردد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد مقاله درایو ریجنریتیو امترون را مطالعه کنید. همچنین می‌توانید با شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا نماینده رسمی امترون ایران جهت مشاوره و خرید انواع تجهیزات اعم از درایو امترون، سافت استارتر امترون، سافت استارتر موکوتک (Mocotech)، موتور زیمنس، موتور وگ (WEG)، فلندر و انواع تجهیزات الکتریکی و اتوماسیون نظیر سنسورها، مکانیکال و هیدرولیک نیز در ارتباط باشید.
