انواع ترمز الکتروموتور و کاربرد آنها
با پیشرفت سریع تکنولوژی الکترونیک و الکتریک، استفاده از موتورهای الکتروموتورها به عنوان انگیزه‌های اصلی در انواع صنایع روزافزون استفاده شده و نقش حیاتی در انجام فرآیندها و کارهای صنعتی ایفا می‌کند. یکی از عناصر مهم در بهره‌وری و کنترل این موتورها، استفاده از ترمزهای الکتروموتور است.
شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده معتبر شرکت ABB در ایران، به تجربه و تخصص خود در زمینه فناوری‌های الکترونیک صنعتی و الکتریک، به بررسی انواع ترمزهای الکتروموتور پرداخته و کاربردهای مختلف هر یک از آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. از ترمزهای مکانیکی گرفته تا ترمزهای الکتریکی پیشرفته، هر یک از این تکنولوژی‌ها دارای مزایا و کاربردهای خاصی هستند.
در این مقاله، به بررسی نقش و انواع ترمزهای الکتروموتور از دیدگاه شرکت ایتوک صنعت، به عنوان نماینده ABB در ایران، پرداخته و کاربردهای مختلف هر یک از این تکنولوژی‌ها را به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.
انواع ترمز الکتروموتور و کاربرد هر کدام
ترمز الکتریکی:
هدف اصلی تکنولوژی ترمز الکتریکی، ارائه راهکارهای عملی برای کاهش انرژی تلف شده در عمل ترمز گیری و بازیابی این انرژی به صورت الکتریکی به شبکه است. این فناوری نه تنها به حفظ انرژی و بهینه‌سازی عملکرد ماشین‌ها کمک می‌کند، بلکه تأثیر مثبتی بر محیط زیست نیز دارد.
در تقسیم‌بندی کاربردهای درایو بر اساس سرعت و گشتاور، ترمز الکتریکی در سه دسته اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- ناحیه I و III:
در این ناحیه، سرعت و گشتاور هم جهت هستند و جهت توان از درایو به موتور استفاده می‌شود. کاربرد اصلی این ناحیه در انواع صنایع مانند فن و پمپ‌ها می‌باشد.
- ناحیه II:
در این حالت، جهت توان ممکن است از درایو به موتور یا برعکس باشد. این ناحیه به خوبی برای توقف اضطراری ماشین‌ها استفاده می‌شود و در صنایع مختلف به کار می‌رود.
- ناحیه IV:
این ناحیه معمولاً در کاربردهایی مانند آسانسورها و جرثقیل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، برخی از ماشین‌آلات دیگر نظیر ماشین‌های برش، خم، پیچش و دستگاه‌های تست موتور که نیاز به تغییرات سرعت و گشتاور دارند، از این ناحیه بهره می‌برند. در این ناحیه، جهت توان ممکن است از درایو به موتور یا برعکس باشد.
ترمز الکتریکی با این تقسیم‌بندی، در مختلف صنایع بهینه‌سازی انرژی و بهبود کارایی ماشین‌آلات را امکان‌پذیر می‌سازد.
راه کارهای ترمز الکتریکی درایو:
درایوهای AC پیشرفته امروزه شامل یکسوساز خط به منظور تبدیل ولتاژ AC به DC هستند. سپس از اینورترها استفاده می‌شود که ولتاژ DC را به ولتاژ AC با فرکانس دلخواه تبدیل کرده و این ولتاژ AC را به موتور ارسال می‌کند.
- ترمز شار (Motor Flux Braking):
تکنولوژی ترمز شار بر پایه تلفات موتور ایجاد شده است. در هنگام ترمزگیری، شار موتور و در نتیجه جریان مغناطیسی کننده موتور افزایش می‌یابد. با این روش، موتور به سرعت از حالت ترمز به حالت موتوری باز می‌گردد. افزایش جریان به معنای افزایش تلفات موتور است و هرچه انرژی ترمز بیشتر باشد، تلفات نیز بیشتر خواهد بود.
از ویژگی‌های این روش می‌توان به سرعت بازگشت موتور به حالت کاری اشاره کرد، اما نکته حائز اهمیت این است که با افزایش ترمز، تلفات موتور نیز افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، میزان انرژی ترمز شده مستقیماً با میزان تلفات موتور مرتبط است.
ترمز شار به عنوان یکی از راهکارهای ترمز الکتریکی درایوها، در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود به منظور بهینه‌سازی عملکرد موتورها و افزایش بازدهی فرآیندهای صنعتی.
- ترمز چاپر و ترمز مقاومتی:
درایوهای AC برای انتقال توان از شبکه به bus- DC از یکسوساز با ۱۸، ۱۲ و ۶ پالس استفاده می‌کنند. در ناحیه II و IV، اگر جهت توان از موتور به درایو باشد، خازن DC شارژ می‌شود و ولتاژ bus- DC افزایش می‌یابد. به منظور جلوگیری از افزایش ولتاژ bus- DC، دو راه حل وجود دارد.
۱- کنترل افزایش ولتاژ:
در این روش، گشتاور ترمز گیری محدود می‌شود تا سطح ولتاژ ثابت بماند. این راهکار به منظور کنترل دقیق ولتاژ در سیستم انتقال توان به کار می‌رود.
۲- ترمز چاپر:
در این روش، انرژی ترمز به یک مقاومت (Rb) داده می‌شود و به صورت گرما هدر می‌رود. ترمز چاپر به عنوان یکی از راهکارهای انرژی هدر رفته ترمز به کار می‌رود. این روش باعث تبدیل انرژی ترمز به گرما می‌شود که در برخی از مواقع می‌تواند به عنوان یک راهکار کارآمد در کنترل دمای سیستم مورد استفاده قرار گیرد.
استفاده از ترمز چاپر و ترمز مقاومتی به نحوی هوشمندانه می‌تواند مشکلات مرتبط با افزایش ولتاژ bus- DC را بهبود بخشد و انرژی ترمز شده را به بهره‌وری مناسب تبدیل کند.
ترمز الکتریکی:
هنگامی که عمل ترمز گیری انجام می‌شود، موتور در حالت ژنراتوری عمل کرده و انرژی در جهت عکس به جریان می‌افتد. در روش‌های معمولی، این انرژی به صورت گرما هدر می‌رود. اما با استفاده از تکنولوژی ترمز الکتریکی، این انرژی ابتدا از AC به DC و سپس از DC به AC تبدیل می‌شود. سپس با استفاده از فیلتر LCL به صورت فاز به خط انتقال برمی‌گردد.
این روش پیشرفته این امکان را فراهم می‌سازد که انرژی معکوس به شبکه انتقال برگردد و به جای هدر رفتن به صورت گرما، به صورت سیگنال AC به خط انتقال منتقل شود. این فرآیند تبدیل انرژی به AC به وسیله ترمز الکتریکی به دلیل قابلیت بازیابی انرژی، بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش اثرات منفی بر محیط زیست منجر می‌شود.
با استفاده از ترمز الکتریکی، این تکنولوژی نه تنها به بهبود کارایی و بازدهی سیستم کمک می‌کند، بلکه همچنین به کاهش مصرف انرژی و افزایش پایداری شبکه انتقال کمک می‌نماید.
در نتیجه
با توجه به موارد مطرح شده درباره انواع ترمز الکتروموتور و کاربردهای هر یک از آنها، می‌توان نتیجه گرفت که هر روش ترمز الکتروموتور دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی است. شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده شرکت ABB، تنها تأمین‌کننده این تجهیزات نیست بلکه نقش اصلی آن در ارائه راهکارهای انرژی‌افزایی و بهینه‌سازی کارایی موتورهاست. در ادامه، نتایج مهم از انواع ترمز الکتروموتور و کاربردهای شرکت ایتوک صنعت نماینده ABB را خلاصه می‌کنیم:
ترمز شار (Motor Flux Braking):
کاربردها: موتورهایی که نیاز به ترمزگیری سریع و دقیق دارند، مانند درایوهای AC در صنایع پرفشار و پمپاژ.
ویژگی‌ها: سرعت بازگشت موتور به حالت عادی بسیار سریع است.
با ارائه تجهیزات ABB، شرکت ایتوک صنعت در این زمینه به بهبود عملکرد موتورها و افزایش بازدهی فرآیندها کمک می‌کند.
ترمز چاپر (Chopper Brake) و ترمز مقاومتی:
کاربردها: موتورهایی که در عملیات ترمزگیری نیاز به انرژی هدر رفته دارند و یا می‌خواهند انرژی ترمز را به صورت گرما مصرف کنند.
ویژگی‌ها: این روش باعث تولید گرما می‌شود و در مواقعی که انرژی ترمز باید به صورت گرما دفع شود، کارآمد است.
ه وسیله ارائه تجهیزات ABB و راهکارهای ترمز متنوع، شرکت ایتوک صنعت به کاربردهای مختلف ترمزگیری موتورها خدمت می‌کند.
ترمز الکتریکی:
کاربردها: موتورهایی که نیاز به بازیابی انرژی ترمز دارند و یا در سیستم‌هایی که بهینه‌سازی انرژی اهمیت دارد.
ویژگی‌ها: تبدیل انرژی ترمز به AC و بازگشت آن به شبکه انتقال، باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود بازدهی سیستم می‌شود.
شرکت ایتوک صنعت: با نمایندگی ABB، ارائه راهکارهای پیشرفته ترمز الکتروموتور را به منظور بهینه‌سازی انرژی در صنایع مختلف فراهم می‌آورد.
در نهایت، انتخاب نوع ترمز الکتروموتور بستگی به نیازها و شرایط خاص هر کاربرد دارد که با همکاری شرکت ایتوک صنعت به عنوان نماینده ABB، امکان ارائه راهکارهای سفارشی و بهینه در این زمینه وجود دارد.
