اتوماسیون صنعتی مجموعه‌ای از تجهیزات است که در کنار هم تحت فرمانده‌ای یک کامپیوتر صنعتی که با نام PLC شناخته می‌شود کار می‌کنند. یکی از تجهیزاتی که در اتوماسیون صنعتی وجود دارد و بسیار هم ضروری و کاربردی است “اینورتر” نام دارد. ما قبلا در مقاله ای در یونویس به صورت کامل درباره اینورترها صحبت کردیم که میتوانید از اینجا آن را مطالعه فرمایید. اما سلامت اینورترها در گرو تجهیزی است به نام مقاومت ترمز یا Brake resistor که با نام Brake resistance نیز شناخته می‌شود. یک موتور برای سلامت و عملکرد صحیح نیازمند یک اینورتر است و وجود یک مقاومت ترمز در کنار اینورتر برای سلامت اینورتر بسیار ضروری است.

انواع کاربرد موتور

پیش از آنکه به موضوع مقاومت ترمز بپردازیم لازم است تا اندکی درباره موتورها اطلاعات داشته باشیم (البته در مورد کاربردهای آنها). اگر دوست دارید در مورد موتورهای الکتریکی بیشتر بدانید به ویکی پدیا مراجعه فرمایید، اما چیزی که ما می‌خواهیم به آن اشاره کنیم کاربرد موتور است. موتورهای الکتریکی در کاربردهای متفاوتی همچون آسانسور، پله برقی، بالابر، جرثقیل، کانوایر (نوار نقاله) و… استفاده می‌شوند که وظیفه آنها این است که بار متصل به شفت موتور (شفت همان شی میله ای شکل است که از موتور خارج میشود) را به چرخش در آورند.

نقش مقاومت ترمز

شاید تا اینجا همه چیز عادی به نظر برسد. اینورتر به موتور دستور میدهد که با یک سرعت و قدرت خاص، یک وظیفه معینی را انجام دهد( مثلا یک بار را – در بالابرها – به بالا بکشد). اما در اینجا برای انجام این کار انرژی الکتریکی بسیار زیادی نیاز است تا موتور بتواند این وظیفه را انجام دهد. اما به محض این که (طبق مثال بالابر) موتور توانست بار خود را مقصد برساند باید بلافاصله متوقف شود. در این حالت موتور مانند ژنراتور عمل می‌کند و شروع به تولید انرژی می‌کند. حال این انرژی بازگشتی به کجا میرود؟ به سوی اینورتر که عنوان کردیم نقش بسیار مهمی را در یک کارخانه ایفا می‌کند. اگر این حجم بالا از انرژی وارد اینورتر شود بلافاصله قطعات اصلی آن مانند IGBT (در مقاله‌ای جداگانه معرفی خواهد شد) یا برد اصلی می‌سوزد و حتی ممکن است قابل تعمیر هم نباشد. تعمیر اینورتر نیز کاری است هزینه‌بر و زمان‌بر که نیازمند متخصصین این امر می‌باشد. حال اگر مقاومت ترمز وجود داشته باشد انرژی بازگشتی به جای آنکه به سوی اینورتر روانه شود، انرژی را جذب می‌کند و مانع از آسیب دیدن درایو می‌شود.

مقاومت ترمز چیست؟ چه وظیفه‌ای دارد؟

مقاومت ترمز وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را دریافت می‌کند و آنرا به صورت انرژی حرارتی دفع می‌کند، یعنی انرژی بازگشتی از موتور در کاهش سرعت و یا توقف‌های  سریع به بریک رزیستور باز می‌گردد. البته ناگفته نماند که مقاومت ترمز نیز توان مشخصی دارد. در کاتالوگ هر اینورتری ذکر شده که مقاومت مخصوص آن درایو باید چه توانی داشته باشد و اگر به این موضوع توجه نشود بازهم با وجود بریک رزیستور، درایو شما آسیب می‌بیند.

اما اگر مقاومت ترمز توان یکسانی با مقدار درج شده در کاتالوگ اینورتر نداشته باشد چه اتفاقی می‌افتد؟ بگذارید که مجددا یادآوری کنیم که مقاومت ترمز انرژی را به صورت حرارت دفع می‌کند، یعنی آنقدر داغ می‌شود که اگر انرژی وارد شده به آن بیش از توانش باشد، خود مقاومت آسیب دیده و در نتیجه دیگر امکان جلوگیری از انرژی بازگشتی را ندارد ( البته در این حالت توصیه می‌شود که بین اینورتر و مقاومت ترمز از یک سوییچ استفاده کنید که پس از آسیب دیدن مقاومت، سوییچ عمل کرده و مانع از رسیدن جریان به درایو شود ولی باید دقت کنید که این روش فقط به منظور پیشگیری از آسیب درایو است و به این معنی نیست که شما مجاز به استفاده از مقاومت با توان اشتباه هستید).

نکات مهم درباره مقاومت‌ها

تا به اینجا نکاتی که عنوان کردیم نکات کلی بود اما یک سری نکته دیگر لازم است که شما باید در هنگام تهیه مقاومت حتما به آن توجه کنید.

تلرانس اهم مقاومت: خطای مقاومت ترمز نباید نهایتا بیشتر از 2 درصد باشد. چرا؟ فرض کنید که در کاتالوگ اینورتر شما ذکر شده که درایو شما نیازمند یک مقاومت ترمز 60 اهمی است. اگر مقاومت شما دارای خطای ±5% باشد در نتیجه مقاومت واقعی شما 57 اهم یا 63 اهم خواهد بود که در دراز مدت به درایو شما آسیب می‌زند(خطای بین 1 تا 2 درصد قابل چشم پوشی است).

حداقل توان مقاومت: توان هم مورد دیگری است که در کاتالوگ اینورتر شما به آن اشاره می‌شود و اگر عدد 4kw نوشته شده است باید مقاومت شما 4 کیلووات به بالا باشد. توان کمتر منجر به آسیب اینورتر می‌شود.

شرایط محیطی: اگر در شهرهای شمالی کشور زندگی می‌کنید قطعا رطوبت هوا بر روی عملکرد مقاومت ترمز شما تاثیر می‌گذارد، بنابراین نمی‌توانید همان مقاومتی را تهیه کنید که برای مثال یک کارخانه در شهر یزد استفاده می‌کند. در شرایطی که رطوبت هوا، گرد و غبار، محیط‌های اسیدی و سایر آلایندگی‌ها وجود دارند بهترین انتخاب، استفاده از مقاومت ترمز آلومینیومی است اما در شرایط عادی می‌توانید از مقاومت ترمز سرامیکی که هزینه کمتری نیز دارند استفاده کنید.

امیدوارم که مطالب برای شما مفید بوده و در انتخاب بهترین بریک رزیستور یاری‌تان کند.

میثم