یکی از دغدغههای اصلی مهندسان اتوماسیون و تکنسینهای برق در پروژههای صنعتی، مدیریت انرژی برگشتی (Regenerative Energy) از الکتروموتورها است. زمانی که بار متصل به موتور دارای اینرسی بالایی است (مانند جرثقیلها، آسانسورها و سانتریفیوژها)، توقف سریع موتور باعث تولید انرژی و افزایش ولتاژ درایو میشود که نتیجه آن خطای رایج Overvoltage است.
برای رفع این مشکل، ما به سیستم ترمز (شامل مقاومت و چاپر) نیاز داریم. در این مقاله تخصصی از ایتوک صنعت (نماینده رسمی و مرجع تخصصی تامین اینورترهای ABB در ایران)، به بررسی دقیق تفاوت چاپر ترمز داخلی (Brake Chopper) و خارجی (Brake Unit) در درایوهای ABB میپردازیم تا بهترین انتخاب را برای خط تولید خود داشته باشید.
چاپر ترمز (Brake Chopper) چیست؟
پیش از بررسی تفاوتها، باید بدانیم چاپر چیست. چاپر ترمز در واقع یک سوئیچ الکترونیکی هوشمند (معمولاً یک ترانزیستور IGBT) است که ولتاژ لینک DC درایو را به طور پیوسته مانیتور میکند. زمانی که این ولتاژ از حد مجاز فراتر رود، چاپر وارد عمل شده و انرژی مازاد را به سمت مقاومت ترمز هدایت میکند تا به صورت حرارت دفع شود.
این قطعه حیاتی در اینورترهای ABB به دو شکل داخلی (Built-in) و خارجی (External) ارائه میشود.
چاپر ترمز داخلی (Built-in Brake Chopper)
در این حالت، ترانزیستور مربوط به تخلیه انرژی، از ابتدا توسط کارخانه در داخل مدار درایو (VFD) تعبیه شده است.
ویژگیها و مزایای چاپر داخلی:
- توانهای تحت پوشش: شرکت ABB معمولاً درایوهای توان پایین و متوسط (عموماً تا توان ۲۲ کیلووات) را به چاپر داخلی مجهز میکند. (مانند بسیاری از کدهای مدل در سریهای ACS355، ACS380 و ACS580).
- صرفهجویی در فضا: نیازی به اختصاص فضای اضافه در تابلو برق برای نصب ماژول چاپر نیست.
- کاهش هزینهها: از آنجایی که چاپر بخشی از خود درایو است، نیازی به پرداخت هزینه جداگانه برای خرید واحد ترمز ندارید.
- سیمکشی سادهتر: برای راهاندازی سیستم ترمز، تنها کافی است مقاومت ترمز را به ترمینالهای مشخص شده روی درایو (معمولاً با علائم R+ و R-) متصل کنید.
چاپر ترمز خارجی (External Brake Unit)
در کاربریهای سنگین و الکتروموتورهای توان بالا، به دلیل حجم زیاد انرژی برگشتی و حرارت تولید شده، امکان قرار دادن چاپر درون محفظه درایو وجود ندارد. در این شرایط، باید از یک واحد ترمز مجزا (Brake Unit) استفاده کرد.
ایتوک صنعت؛ همراه شما در تامین و پشتیبانی تجهیزات ABB
بررسی خطاهای عدم تطابق: اگر فریمور درایو مبدا با درایو مقصد تفاوت ساختاری زیادی داشته باشد، کنترل پنل خطای Incompatible Firmware میدهد. در این صورت باید از نرمافزار Drive Composer برای همگامسازی استفاده کنید.
بکآپگیری دورهای: تیم فنی ایتوک صنعت همواره پیشنهاد میکند پس از اتمام پروژه و راهاندازی (Commissioning)، یک نسخه نهایی روی پنل و یک نسخه روی سیستم کامپیوتری ذخیره شود.
مدیریت حافظه کیپد: پنلهای Assistant قابلیت ذخیره چندین فایل بکآپ را دارند. برای جلوگیری از سردرگمی، نامگذاری دقیق تجهیزات در شبکه بسیار کمککننده است.
ویژگیها و مزایای چاپر خارجی:
- توانهای تحت پوشش: برای اینورترهای توان بالا (بالای ۲۲ کیلووات) و درایوهای ماژولار (مانند فریمهای بزرگ سری ACS880)، چاپر به صورت یک یونیت مستقل در کنار درایو نصب میشود.
- مدیریت حرارت بهتر: با خارج شدن این قطعه از داخل درایو، مدیریت حرارتی تابلو برق بسیار بهتر انجام میشود و به قطعات حساس داخلی درایو فشار گرمایی وارد نمیگردد.
- قابلیت اطمینان بالا: در کاربریهای فوقسنگین (Heavy Duty) مانند تاورکرینهای بزرگ، استفاده از چاپرهای اکسترنال تحمل جریان سیستم را به شدت افزایش میدهد.
- سیمکشی: در این حالت، شما باید ابتدا ترمینالهای لینک DC درایو را به ورودی چاپر خارجی متصل کرده و سپس خروجی چاپر را به مقاومت ترمز وصل کنید.
مقایسه سریع چاپر داخلی و خارجی در یک نگاه
برای درک بهتر و تصمیمگیری سریعتر، جدول زیر تفاوتهای اصلی این دو سیستم را نشان میدهد:
| ویژگی | چاپر ترمز داخلی (Built-in) | چاپر ترمز خارجی (External) |
| محدوده توان | توانهای پایین و متوسط (تا ۲۲ kW) | توانهای بالا (بالای ۲۲ kW) |
| محل قرارگیری | داخل محفظه اینورتر | ماژول مجزا داخل تابلو برق |
| هزینه خرید | لحاظ شده در قیمت درایو (رایگان) | نیازمند خرید به عنوان قطعه جانبی |
| فضای اشغالی تابلو | بدون نیاز به فضای اضافه | نیازمند فضای اختصاصی |
| مدیریت حرارتی | متوسط (متکی به فن درایو) | بسیار عالی |
| نصب و سیمکشی | اتصال مستقیم مقاومت به درایو | اتصال درایو به چاپر، سپس به مقاومت |
نتیجهگیری؛ کدام را انتخاب کنیم؟
انتخاب بین چاپر داخلی و خارجی معمولاً دست شما نیست، بلکه به توان الکتروموتور و مدل درایو ABB که برای پروژه خود انتخاب کردهاید بستگی دارد. مهمترین نکته این است که پیش از خرید، کاتالوگ درایو مورد نظر را بررسی کنید. اگر درایو شما فاقد چاپر داخلی باشد و بار شما نیاز به ترمزگیری داشته باشد، خرید یک چاپر خارجی به همراه مقاومت ترمز الزامی است.
ایتوک صنعت، به عنوان مرجع تخصصی تجهیزات اتوماسیون صنعتی و نماینده تجهیزات ABB در ایران، آماده ارائه مشاوره رایگان جهت انتخاب درست درایو، محاسبه مقاومت ترمز و تامین چاپرهای اورجینال برای پروژههای شماست. برای جلوگیری از توقف خطوط تولید و سوختن تجهیزات، همین حالا با مهندسان ما در ارتباط باشید.
برای خرید قطعات یدکی، دریافت مشاوره فنی و یا دانلود منوالهای رسمی ABB، با کارشناسان ما در ارتباط باشید: