ترمزگیری در درایو

در این مقاله به روش های ترمزگیری در درایو می‌پردازیم. درایو به طور گسترده‌ای برای راندن موتور القایی استفاده می‌شود. روش‌های اصلی ترمز عبارتند از:

• ramp to stop
• coast to stop
• dynamic
• Regenerative
• DC injection

کاربردهای زیادی وجود دارد که برای کنترل فرآیند نیاز به ترمز دارند.

هنگامی که یک موتور در حال کار کردن است، گشتاور را برای حرکت بار به آن تحویل می‌دهد. وقتی موتور را متوقف می‌کنیم(ترمزگیری با درایو) به دلیل انرژی جنبشی موتور با سرعت کمتری کار می‌کند تا متوقف شود. اگر انرژی جنبشی را در شکل دیگر انرژی هدر دهیم، موتور  را می‌توان بلافاصله متوقف کرد.

بنابراین اتلاف انرژی پس از توقف موتور باعث توقف موتور می‌شود. به این فرآیند ترمز گیری با درایو می‌گویند. مقدار گشتاور ترمز ایجاد شده به میزان اتلاف یا استفاده مجدد از انرژی بستگی دارد.

تکنیک های ترمزگیری در درایو برای موتورهای القایی استفاده می‌شود. در این مقاله، تکنیک ترمز مورد استفاده برای موتوری که توسط درایو راه‌اندازی شده را مورد بحث قرار خواهیم داد.

تکنیک های ترمزگیری در درایو

پنج روش رایج ترمزگیری در درایوها به شرح زیر است:

• رمپ برای توقف
• آزاد تا توقف
• ترمز دینامیک
• ترمز احیا کننده
• ترمز تزریق DC

به بررسی هر کدام از این روش‌های ترمزگیری می‌پردازیم.

رمپ برای توقف

در این روش، درایو به تدریج ولتاژ و فرکانس را به صورت شیب‌دار کاهش می‌دهد(ترمزگیری در درایو). شیب رو به پایین (مدت زمان توقف) را می‌توان با توجه به نیاز سیستم تنظیم کرد.

اگر اینرسی بار زیاد باشد، درایو سرعت موتور را به آرامی کاهش می‌دهد تا از انرژی بازگشتی در موتور جلوگیری کند. اگر اینرسی بار کم باشد، درایو سرعت موتور را به سرعت کاهش می‌دهد.

آزاد تا توقف

در این روش درایو ولتاژ و فرکانس خروجی خود به سمت موتور را قطع می‌کند. این روش فرکانس درایو را در کمترین زمان به صفر می‌رساند. حتی پس از کاهش فرکانس به صفر، موتور پس از مدتی به دلیل انرژی جنبشی ذخیره شده در موتور متوقف می‌شود.

در روش coast to stop، درایو بلافاصله پس از دادن فرمان توقف به درایو(ترمزگیری در درایو)، فرکانس و ولتاژ را به صفر می‌رساند. با این حال، زمان واقعی توقف موتور بستگی به بار متصل به موتور دارد و موتور تا زمان توقف کامل به صورت آزادانه می‌چرخد.

ترمز دینامیک(ترمزگیری در درایو)

ترمز دینامیکی نیز در مورد ترمز انرژی بازگشتی اعمال می‌شود. در مورد انرژی بازگشتی دو روش ترمز وجود دارد.

• ترمز احیا کننده
• ترمز دینامیک

در ترمز احیا کننده، انرژی تولید شده موتور به صورت برگشتی در سیستم برای ترمزگیری است. در حالی که در ترمز دینامیکی، انرژی تولید شده در مقاومت ترمز دینامیکی تلف می‌شود. در مورد انرژی بازگشتی ولتاژ باس dc افزایش می‌یابد.

ترمز تزریق DC

هنگامی که موتور پس از صدور فرمان توقف به چرخش خود ادامه می‌دهد، موتور به عنوان یک ژنراتور عمل می‌کند. سرعت روتور بیشتر از سرعت سنکرون است و موتور شروع به ارسال انرژی به سمت بانک خازنی درایو می‌کند.

در روش تزریق DC، ولتاژ DC به سیم پیچ استاتور تغذیه می‌شود. سیم پیچ استاتور جریان را می‌کشد و میدان مغناطیسی در شکاف هوای موتور ایجاد می‌کند.

هنگامی که روتور در میدان مغناطیسی می‌چرخد، ولتاژی در روتور تولید می‌کند و جریان روتور در روتور شروع به حرکت می‌کند. اتلاف حرارت (IR) در روتور چیزی جز انرژی جنبشی موتور نیست. میزان اتلاف حرارت زمان ترمزگیری در درایو را تعیین می‌کند.