یونیت ترمز اینورتر چیست؟ (بررسی نحوه عملکرد آن)

بطورکلی یونیت ترمز اینورتر صنعتی یا ماژول ترمز (Brake Unit) بخشی از سیستم کنترل اینورتر است که برای مدیریت انرژی تولید شده در زمان کاهش سرعت یا توقف سریع موتور استفاده می‌ شود. حال سوال این است که چرا به یونیت ترمز نیاز داریم؟در این محتوا قصد داریم درباره مشخصات، اجزای اصلی، کاربرد و سیم بندی یونیت های ترمز اینورتر توضیح دهیم.

اجزای اصلی یونیت ترمز

در موتورهای الکتریکی، هنگامی که یک موتور الکتریکی در حال چرخش است، انرژی جنبشی زیادی در آن ذخیره می شود و در هنگام کاهش سرعت یا توقف ناگهانی موتور، انرژی جنبشی ذخیره شده در موتور به برق تبدیل می‌ شود، این انرژی باید تخلیه و مدیریت شود. در غیر این صورت، ولتاژ DC در لینک‌ های DC BUS اینورتر افزایش یافته، می‌ تواند به موتور، اینورتر و سایر اجزای سیستم آسیب برساند.یونیت ترمز اینورتر با تبدیل این انرژی جنبشی به گرما، از بروز چنین اتفاقی جلوگیری می‌ کند.  با مراجعه به مراکز معتبر فروش اینورتر در اصفهان و یا در شهر محل زندگی خود و سفارش بهترین مدل های اینورتر موجود در بازار در کنار استفاده از یونیت های ترمز، می توانید ایمنی و کارایی تجهیزات سیستم خود را تا حد بسیار زیادی افزایش دهید.

اجزای اصلی یونیت ترمز عبارت اند از:

1. مقاومت ترمز: اصلی‌ ترین جزء یونیت ترمز است که انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می‌ کند.
2. IGBT : وظیفه تخلیه انرژی جنبشی ذخیره شده بر روی موتور را بر روی مقاومت ترمز برعهده دارد و از لینک های DC BUS  اینورتر در برابر ولتاژهای زیاد برگشتی از جانب موتور محافظت می‌ کند.
3. مدار کنترل: وظیفه کنترل عملیات ترمز (تخلیه ولتاژ) و حفاظت از سیستم را بر عهده دارد.

نحوه عملکرد یونیت ترمز

مرحله اول تشخیص ولتاژ اضافی بر روی لینک های DC BUS  اینورتراست، وقتی موتور با کاهش سرعت سریع یا آهسته مواجه می‌ شود، انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل شده یا در اصطلاح برگشت انرژی از سمت موتور به سمت اینورتر اتفاق می افتد که باعث افزایش ولتاژ DCBUS  و اضافه ولتاژ بر روی DCBUS  اینورتر می‌ شود. مرحله دوم  با تشخیص این اضافه ولتاژ IGBT مربوط به مقاومت ترمز را فعال می‌ کند تا انرژی اضافی را در داخل مقاومت ترمز به گرما تبدیل کند. مرحله سوم کنترل جریان خروجی IGBT  ترمز و کنترل گرمای تولید شده توسط مقاومت ترمز است تا از آسیب به مقاومت ترمز جلوگیری کند. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه کنترل ترمز با اینورتر (ترمز الکترومکانیکی)، به شما عزیزان پیشنهاد می کنیم مقاله زیر را مطالعه کنید.

انواع یونیت ترمز

بسته به نیازهای صنعتی، انواع مختلفی از یونیت ترمز وجود دارد که می‌ توانید به آن‌ ها اشاره کنید:

1. یونیت ترمز خارجی: به عنوان یک واحد جداگانه به اینورتر متصل می‌ شود.
2. یونیت ترمز داخلی: در برخی اینورترها، یونیت ترمز به صورت داخلی تعبیه شده است و نیاز به تجهیزات جانبی ندارد.
3. یونیت ترمز اکتیو: این نوع یونیت می‌ تواند انرژی برگشتی را به شبکه بازگرداند و در مصرف انرژی صرفه‌ جویی کند.

انتخاب یونیت ترمز مناسب

اینورترها به دو دسته دارای یونیت داخلی و یونیت خارجی تقسیم می شود.

بریک یونیت داخلی اینورتر

اینورترهای دارای یونیت داخلی نیازی به تهیه یونیت خارجی ندارند و فقط باید مقاومت ترمز خریداری شوند .برای انتخاب مقدار مقاومت و توان مقاومت این اینورترها باید به دفترچه راهنما اینورتر مراجعه کنید.

بریک یونیت خارجی برای اینورتر

برای انتخاب بریک یونیت خارجی باید توان و ظرفیت بریک یونیت را متناسب با توان اینورتر، توان موتور و مقدار میزان انرژی برگشتی انتخاب نموده و خریداری نمود. به طور مثال برای اینورتر 90 کیلووات نیاز به 2 دستگاه بریک یونیت با توان 45 کیلووات می باشد. برای انتخاب مقدار مقاومت و توان مقاومت این بریک یونیت ها  باید به دفترچه راهنما بریک یونیت مراجعه کنید.

به طورکلی برای انتخاب بریک یونیت خارجی ومقاومت ترمزباید شرایط زیر بررسی شود:

• ظرفیت و قدرت یونیت ترمز: متناسب با توان موتور و میزان انرژی برگشتی.
• نوع کاربری: توجه به این که آیا یونیت ترمز برای کاربردهایی که بطور دائم تخلیه انرژی انجام می شود یا بطور لحظه ای است.
• شرایط محیطی: یونیت ترمز باید در برابر شرایط محیطی صنعتی مثل گرما و رطوبت مقاوم باشد.

برای انتخاب اهم مقاومت باید به دفترچه راهنما اینورتر و یا یونیت ترمز مراجعه کنید (مقدار اهم مقاومت نباید از حد تعیین شده در دفترچه راهنما کمتر باشد، زیرا باعث آسیب به یونیت و مقاومت می شود)، برای توان مقاومت هم باید بر اساس توان توصیه شده و میزان انرژی برگشتی و مدت زمان تخلیه انرژی برگشتی توان مورد نظر را انتخاب کنیم. چنانچه درباره انتخاب اینورتر مناسب برای صنایع خود و همچنین انتخاب یونیت ترمز دچار مشکل شده اید، می توانید به مراکزی که در زمینه فروش اینورتر دلتا، ورتکس و سایر برندهای دیگر اینورتر فعالیت دارند، مراجعه کرده و سوالات خود را از کادر متخصص این مراکز بپرسید.

نحوه سیم بندی بریک یونیت

سیم بندی بریک یونیت داخلی

برای سیم بندی بریک یونیت داخلی تنها باید مقاومت ترمز انتخاب شده را به ترمینال های مربوط به مقاومت ترمز که دراغلب اینورتر ها با نام PB و + است اتصال نمود.

سیم بندی بریک یونیت خارجی

برای سیم بندی بریک یونیت خارجی باید ترمینال های P  و N بریک یونیت را به ترمینال های P و N اینورتر متصل نمود و مقاومت ترمز را به ترمینال های مربوط به مقاومت ترمز که دراغلب بریک یونیت ها با نام B1 و B2 است اتصال نمود.

سطح ولتاژ فعال شدن خروجی بریک یونیت ها اغلب توسط جامپر قابل تنظیم می باشد.

مزایای استفاده از بریک یونیت اینورتر

یونیت‌ های ترمز دارای مزایای متعددی هستند که می‌ توانید به آن‌ ها اشاره کنید:

• افزایش ایمنی: جلوگیری از بروز آسیب به سیستم‌ های حساس در زمان کاهش سرعت یا توقف.
• کاهش زمان توقف: توقف سریع و ایمن موتور در مواقع اضطراری.
• کنترل دقیق سرعت: امکان کاهش سرعت موتور به صورت نرم و کنترل‌شده.
• کاهش نویز و لرزش: با توقف نرم موتور، نویز و لرزش کاهش می‌ یابد.
• کاهش مصرف انرژی: در برخی مدل‌ های پیشرفته، انرژی برگشتی به شبکه بازگردانده می‌ شود.
• افزایش عمر مفید تجهیزات: با کنترل دقیق انرژی جنبشی، از اینورتر و موتور در برابر اضافه ولتاژهای لحظه ای محافظت می کند  و از آسیب به موتور، اینورتر و سیستم جلوگیری می کند.
• کاهش هزینه‌ های نگهداری: به دلیل کاهش استهلاک تجهیزات، هزینه‌ های نگهداری نیز کاهش می‌ یابد.

چالش‌ ها و محدودیت‌ های بریک یونیت اینورتر

• حرارت بالا: مقاومت ترمز ممکن است حرارت زیادی تولید کند که نیاز به سیستم‌ های دفع حرارت دارد.
• نیاز به نگهداری: به ویژه در محیط‌ های صنعتی، یونیت‌ های ترمز به مراقبت و نگهداری بیشتری نیاز دارند.
• هزینه اولیه: برخی از یونیت‌ های ترمز پیشرفته هزینه اولیه بالایی دارند، که ممکن است برای برخی صنایع چالش‌ برانگیز باشد.

کاربردهای یونیت ترمز اینورتر

یونیت ترمز در کاربردهایی که نیاز به توقف سریع یا کاهش سرعت ناگهانی دارند، بسیار حیاتی است، از جمله:

• آسانسورها و بالابرها: برای جلوگیری از افتادن و کنترل سرعت حرکت.
• نوار نقاله‌ ها: به خصوص در مواردی که نیاز به توقف دقیق و سریع وجود دارد.
• ماشین‌ آلات CNC: برای دقت بیشتر در توقف و کنترل حرکت.
• صنایع بسته‌ بندی: جایی که نیاز به توقف سریع برای جلوگیری از خرابی محصولات در حال پردازش است.

یونیت ترمز اینورتر نقش مهمی در افزایش کارایی تجهیزات سیستم دارد

یونیت ترمز اینورتر جزء ضروری در سیستم‌ های درایو است که انرژی و ولتاژ برگشتی از سمت موتور را به گرما تبدیل می کند و نقش مهمی در افزایش ایمنی، کارایی و طول عمر تجهیزات سیستم ایفا می‌ کند. یونیت ترمز با کنترل تخلیه انرژی ترمز، از اینورتر تک فاز و سه فاز و همچنین موتور محافظت کرده و به عمر مفید سیستم کمک می‌ کند.