راه کارهای ترمز الکتریکی درایو

راه کارهای ترمز الکتریکی درایو

ترمز الکتریکی درایو:

درایوهای AC پیشرفته شامل یکسو ساز خط برای تبدیل ولتاژ AC و DC هستند سپس اینورتر ولتاژ DC را به ولتاژ AC با فرکانس دلخواه ، برای تغذیه موتور تبدیل می کند.

ترمز الکتریکی درایو شار ( Motor flux Braking) 

تکنولوژی ترمز شار بر پایه تلفات موتور بنا شده .
هنگام ترمزگیری ، شار موتور و در نتیجه جریان مغناطیسی کننده موتور افزایش می یابد .
با این روش موتور به سرعت از حالت ترمز به حالت موتوری باز می گردد .
افزایش جریان به معنای افزایش تلفات موتور می باشد و هرچه انرژی ترمز بیشتر باشد تلفات بیشتراست.

ترمز الکتریکی درایو چاپر و ترمز مقاومتی :

درایوهای AC از یکسوساز ۱۸،۱۲،۶ پالس جهت انتقال توان از شبکه به bus- DC استفاده می کنند .
اگر در ناحیه II و IV جهت توان از موتور به درایو باشد خازن DC شارژ شده و ولتاژ bus- DC افزایش می یابد.
به منظور جلوگیری از افزایش ولتاژ bus- DC دو راه وجود دارد .

۱- کنترل افزایش ولتاژ : در این روش گشتاور ترمز گیری محدود می شود تاسطح ولتاژ ثابت بماند.

۲- ترمز چاپر : به این روش انرژی ترمز به مقاومت Rb  داده شده و به صورت گرما هدر میرود.

ترمز الکتریکی

هنگامی که عمل ترمز گیری صورت می پذیرد موتور درحالت ژنراتوری عمل کرده و انرژی درجهت عکس به جریان می افتد .
در روش های فوق این انرژی به صورت گرما هدر می رود .
اما به کمک تکنولوژی ترمز الکتریکی ، انرژی معکوس نخست از AC به DC سپس از DC به AC تبدیل شده و به کمک فیلتر LCL به صورت فاز به خط انتقال برمی گردد.

سازگاری الکترو مغناطیسی E.M.C ) Electromagnetic complicity)

تمام تجهیزات الکتریکی بنا به کارکرد خود ، تشعشعات الکترومغناطیسی فرکانس بالا و فرکانس پائین تولید می کنند.

EMC  بر این اساس بنا شده است که این تشعشعات از حد مجاز خود تجاوز نکند .

EMC رنج تا GHZ 400 را شامل می شود و به بخش بالای  GHZ 2 (فرکانس بالا) و زیر  GHZ 2 (فرکانس پایین) تقسیم می شود .
منبع انتشار امواج فرکانس بالا ، مبدل های فرکانس شامل عناصر قدرت با سویچینگ سریع هستند  مانند( IGBT )
منبع انتشار امواج فرکانس پایین ، هارمونیکهای ولتاژ می باشد.

تشعشعات بالای۲ GHZ   برای انسان مضرند و بازگشت هارمونیک ها به شبکه آسیب می رساند.

تجهیزات الکتریکی در مقابل فرکانس های پائین و بالای غیر معمول بایستی مصونیت داشته باشند .
این فرکانس ها نباید در عملکرد آنها تاثیری داشته باشند.

تشعشع : Emission

حد نشر فرکانس های بالا (ناشی از سویچینگ سریع تجهیزات قدرت) برای هر وسیله الکتریکی باید قابل قبول باشد تا بر روی عملکرد سایر تجهیزات الکتریکی تاثیری نداشته باشد.

راه کارهای EMC :

بطور معمول درایوها از مصونیت خوبی برخوردارند،
مگر اینکه امواج الکترومغناطیس شده از تجهیزات داخلی درایوها بر روی عملکرد سایر قسمتهای درایو تاثیر منفی بگذارند.
بنابراین آنچه در طراحی و کاربرد درایوها بایستی مد نظر قرار گیرد، محدود کردن نشر امواج الکترو مغناطیس است .

جلو گیر از نشر( conductive Emission)

۱- استفاده از فیلترینگ RFI برای تداخل فرکانس بالا

۲- استفاده از جرقه گیر در رله ها و کنتاکتورها و شیرها برای کاهش جرقه ای ناشی از سویچینگ

۳- استفاده از حلقه های فریت در نقاط اتصال کابل های قدرت

جلو گیری از نشر ناشی از تشعشع Radia ted emission

 ۱- بکارگیری محفظ فلزی رنگ نشده و بدون خوردگی که تمام صفحات آن به زمین وصل شده و بطور کامل آب بندی شده باشد.

۲- استفاده از کابلهای و سیم های شیلددار و بکار بردن روشهای سیم کشی مناسب برای جلوگیری از تداخل.

۳- انتخاب و نصب تجهیزات فرعی ، روشهای صحیح سیم کشی داخلی ، توجه زیاد به مساله ارتینگ و بطور کلی دقت در راهنمای همراه با درایو برای نصب آن.

مقاومت ترمز اینورتر (Brake Chopper)

مقاومت ترمز به صورت مستقیم به مبدل فرکانس متصل می شود و CHOPPER ترمز ، این مقاومت را فعال می سازد
و زمانی که فرکانس خروجی اینورتر به دلیل کنترل سیستم کاهش پیدا می کند ، آن را وارد مدار می کند .

کاهش در میزان سرعت یا عملکرد ترمز باعث کاهش فرکانس جریان الکتروموتور می گردد و کاهش فرکانس در سلف موجب تبدیل سیم پیچ ها به ژنراتور می شود ،
در نتیجه ولتاژ بالا می رود و زمانی که این ولتاژ از یک مقدار مشخص بالاتر می رود (chopper ) ، مقاومت ترمز را فعال می سازد تا زمانی که ولتاژ به حد نرمال خود در شبکه برسد.
این عمل تا زمانی ادامه می یابد که سرعت موتور با سرعت ورودی متناسب شود.

مقاومت ترمز معمولا در زمانهای کوتاه فعال است .
مقاومت ترمز باعث تبدیل انرژی الکتریکی به وجود آمده ناشی از ترمز،  به حرارت می گردد .
این عمل مقاومت به صورت متناوب انجام گرفته که می توان برای آن Duty cycle تعریف کرد .

انواع مقاومتهای ترمزی :

۱- سری DEG : مقاومت هایی که دارای پوشش فلزی هستند و در باکس های گالوانیزه قرار دارند .
۲- سری DEZ : مقاومت هایی که دارای پوشش سیمانی بوده و بصورت سیم پیچی شده و با ترمینال ، در داخل محفظه گالوانیزه قرار دارد.

۳- سری BEG : مقاومت هایی که فولادی و تور دار هستند و دارای سیم مقاومت کروم آلومینیومی یا فولاد کرومیک بوده و در محفظه های گالوانیزه مشبک قرار دارند ( با ترمینال های اتصال )

۴- سری GWG : گونه دیگری از این مقاومت ها ست که در سیستم راه آهن و ترافیک کاربرد داشته و با نوارهای سوراخ سوراخ از جنس کرم نیکل ۸۰۲۰. (Nicr 8020 ) ساخته شده اند .
که این نوع مقاومت بوسیله یک نوع سرامیک ایزوله شده است .
این مقاومت بسیار محکم و در مقابل لرزش های ترافیکی مقاوم می باشد .
این مقاومت ها در ارتباط با مبدل فرکانس بوده و کنترل آن به وسیله chopper می باشد .
در زمانی که سیستم کنترل ، فرمان کاهش فرکانس ورودی موتور را اعلام می کند (به دلیل کاهش سرعت آن یا ترمز ) ، موتور به صورت ژنراتور در آمده و انرژی آزاد شده را در Braking Resistor ذخیره و سپس بصورت انرژی حرارتی نمایان می نماید .