درایو ها تجهیزاتی هستند که در کنترل پارامترهای مربوط به موتور الکتریکی مانند سرعت و گشتاور مورد استفاده قرار می گیرند. همانطور که موتورها تنوع بسیار زیادی دارند، درایو نیز به طبع آن انواع بسیار زیادی دارد. یکی از درایو های محبوب بازار، درایو V20 زیمنس است. قابلیت اطمینان بالا، قیمت مقرون به صرفه و قابلیت ارتقای عملکرد توسط تجهیزات جانبی، آن را مناسب استفاده در کاربردهای پایه کرده است.
در این مقاله به بررسی ماژول ترمز درایو V20 زیمنس خواهیم پرداخت. این ماژول که به عنوان یک تجهیز جانبی بر روی درایو V20 نصب می شود، وظیفه توقف ایمن موتور را دارد و استفاده از آن در برخی موارد ضروری است.
درایو چیست؟
درایو یک تجهیز الکترونیکی است که ولتاژ ورودی AC را ابتدا یکسو می کند سپس با استفاده از کلیدزنی ترانزیستورهای قدرت، یک ولتاژ AC ثانویه تولید می کند. یونیت کنترلی درایو مشخصه های ولتاژ، جریان و فرکانس را در خروجی تنظیم می کند. سرعت موتور با فرکانس رابطه مستقیم دارد و درایو با تنظیم فرکانس خروجی سرعت موتور را کنترل می کند.
درایو می تواند موتور را با سرعت کم راه اندازی کرده و رفته رفته آن را به سرعت نامی خود برساند. درایو در زمان توقف موتور الکتریکی نیز عملکرد خوبی در توقف ایمن موتور الکتریکی دارد. موتور توسط درایو به آرامی می تواند متوقف شود. یکی از موارد استفاده از ماژول ترمز درایو V20 شرایطی است که نیاز به ترمز سریع و ایمن موتور الکتریکی داشته باشیم.
مختصری در رابطه با داریو V20
درایو های زیمنس در دو گروه محصول زینامیکس و میکرومستر طبقه بندی میشوند. درایو V20 یکی از اعضای خانواده سینامیکس است. درایو های این خانواده سری جدید محصولات زیمنس است. اگرچه V20 به عنوان یک درایو پایه با قیمت مناسب به بازار معرفی می شود، اما قابلیت های گسترده ای دارد.
درایو V20 در کنترل و راه اندازی موتور الکتریکی در محدوده توان 0.12 تا 30 کیلووات و یا قدرت مکانیکی 0.16 تا 40 اسب بخار به کار می رود. زمان کم راه اندازی، حمل آسان و صرفه جویی در مصرف انرژی از مهم ترین ویژگی های آن است. راه اندازی درایو V20 بسیار آسان است و در صنایع مختلفی کاربرد دارد. به طور مثال :
- صنعت نساجی و ریسندگی
- صنایع بسته بندی
- بالابر های صنعتی
- کنترل سرعت انواع نوار نقاله، غلتکی و زنجیری
- کنترل انواع پمپ ها، فن ها و کمپرسورها
- کنترل سرعت چرخش سانتریفیوژ
نمونه ای از کاربردهای این درایو هستند.
ماژول ترمز درایو V20 در مواردی مانند صنایع بسته بندی که لحظه توقف موتور مهم و نیاز به ترمز ایمن و سریع است یا کاربردهایی که در آن انرژی احیا کننده زیادی تولید می شود کاربرد دارد. از جمله موارد استفاده از ماژول ترمز می توان به بالابر های صنعتی اشاره کرد.
ماژول ترمز درایو V20
از آنجا که ترمز درایو در همه کاربرد ها مورد استفاده نیست و درایو V20 یک درایو پایه است، برای مدیریت هزینه ها و افزایش بهره وری این قابلیت به عنوان یک ماژول مجزا ارائه می شود. در شرایطی که نیاز به ترمز سریع و ایمن داشته باشیم و یا بخواهیم انرژی احیا کننده در شرایط توقف را از بین ببریم به این ماژول نیاز داریم. ماژول ترمز V20 انرژی احیا کننده را به گرما تبدیل کرده و آن را از بین می برد. اما انرژی احیا کننده چیست؟
انرژی احیا کننده یا RIGENERATIVE
ماشین ها عملکرد دو سویه دارند. اگر یک ماشین را با انرژی الکتریکی تغذیه کنیم در قالب گشتاور برایمان انرژی مکانیکی تولید می کند و میچرخد. اگر همین ماشین را بدون تغذیه بچرخانیم مانند یک ژنراتور برق تولید خواهد کرد.
در لحظه ترمز موتور الکتریکی با این شرایط مواجه هستیم. موتور و یا بهتر است بگوییم ماشین تغذیه نمی شود اما همچنان تا توقف کامل در حال حرکت است. این زمان همان فرصتی است که موتور مانند یک ژنراتور جریان و یا انرژی احیا کننده را تولید می کند.
در برخی موارد امکان استفاده از این انرژی تولید شده وجود دارد. به طور مثال خودرو ها با استفاده از این انرژی باتری هایشان را شارژ می کنند.
اما همیشه امکان استفاده از این انرژ ی وجود ندارد. نوارهای نقاله و بالابر ها نمونه هایی از این دست هستند. انرژی احیا کننده در این شرایط باید از بین برود در غیر اینصورت جریان تولید شده به درایو آسیب میرساند.
عملکرد ماژول ترمز درایو V20
ماژول مقاومت ترمز زیمنس با کد فنی 6SL3201-2AD20-8VA0 برای استفاده در اینورتر Sinamics V20 ارائه می شود. ابعاد این ماژول 90×150×88 میلی متر به ترتیب برای عرض، ارتفاع و عمق است. ورودی ماژول مقاومت ترمز زیمنس 380 تا 480 ولت AC است.
درایو های V20 که با برق 230 ولت تغذیه می شوند و توانی کمتر از 3 کیلووات دارند و یا نمونه هایی که توان 5.5 کیلو وات دارند و به برق 400 تغذیه می شوند می توانند از این ترمز بهره ببرند.
روش های مختلفی برای ترمز درایو مورد استفاده قرار میگیرد. در ماژول ترمز درایوV20 دو روش اصلی به کار می رود.
تزریق ولتاژ DC : در این روش یک ولتاژ DC به دو سر موتور اعمال می شود. با این کار موتور وارد مد تولید انرژی احیا کننده نشده و متوقف می شود.
مقاومت ترمز: مقاومت ترمز امکان از بین بردن انرژی احیا کننده تولید شده را فراهم می آورد و با تبدیل آن به گرما امکان توقف موتور را فراهم می کند.
جمع بندی
ماژول ترمز درایو V20 با استفاده از دو روش ترزیق ولتاژ و یا مقاومت ترمز انرژی الکتریکی احیا شده در موتور را از بین می برد. انرژی احیا کننده زمانی که موتور در حال توقف است ایجاد می شود. در برخی موارد می توان از این انرژی برای شارژ باتری استفاده کرد. اما در اکثر موارد باید با استفاده از تجهیزاتی مانند ترمز درایو آن را از بین برد. این ماژول امکان توقف ایمن و سریع موتور الکتریکی را فراهم می آورد.