یکی از مهم ترین وظایف اینورتر کنترل دور سرعت است که این کار را از طریق کاهش سرعت انجام می دهد. بنابراین میتوان ترمز اینورتر را مهمترین جز اینورتر دانست. از جمله جنبه‌های حیاتی کنترل سرعت، مدیریت انرژی ترمز است و مقاومت ترمز اینورتر نقشی اساسی در دستیابی به آن ایفا می‌کند. مقاومت ترمز اینورتر در دو مدل دینامیکی و ترمیمی به کار می رود که در این مقاله به بررسی تفاوت ترمز دینامیکی و ترمیمی و کاربرد های آن می پردازیم.
تفاوت مقاومت ترمز دینامیکی و مقاومت ترمز ترمیمی (احیا کننده)
- وظیفه اصلی: مقاومت ترمز دینامیکی بر اساس اصل تبدیل انرژی جنبشی اضافی به گرما عمل می‌کند. در حین کاهش سرعت، انرژی به‌صورت گرما از طریق مقاومت‌ها دفع می‌شود و سرعت دستگاه را کاهش می‌دهد. از طرف دیگر، مقاومت ترمز احیا کننده، انرژی اضافی را در هنگام کاهش سرعت جذب می‌کند و آن را به منبع تغذیه بازمی‌گرداند و در واقع انرژی را بازیافت می‌کند.
- بهره‌وری انرژی: مقاومت ترمز دینامیکی بازده انرژی کمتری دارد؛ زیرا انرژی را به‌صورت گرما از بین می‌برد. در مقایسه ترمز اینورتر، مقاومت ترمز احیاکننده از نظر انرژی بسیار کارآمد است؛ زیرا انرژی را بازیابی و دوباره استفاده می‌کند و کارایی کلی سیستم را بهبود می‌بخشد.
- برنامه‌های کاربردی: برای کاربردهایی که نیاز به کاهش سرعت مکرر و سریع دارند، مانند آسانسور، جرثقیل و ماشین‌آلات صنعتی خاص، مناسب است. ترمز احیاکننده برای کاربردهایی با چرخه‌های طولانی کاهش سرعت، مانند وسایل نقلیه الکتریکی که در آن بازیابی انرژی بسیار مهم است، ایدئال است.
- هزینه: مقاومت ترمز پویا به دلیل اجزا و طراحی ساده‌تر، اغلب در ابتدا ارزان‌تر است. مقاومت ترمز احیاکننده معمولاً به دلیل نیاز به اجزای اضافی مانند سیستم ذخیره انرژی، هزینه‌های اولیه بالاتری را شامل می‌شود.
- تولید گرما: ترمز دینامیکی، حرارت قابل‌توجهی را در طول فرایند ترمز ایجاد می‌کند که می‌تواند در فضاهای بسته نگران‌کننده باشد اما ترمز احیا کننده گرما کمتری تولید می‌کند و محیط کار خنک‌تر است.
- تعمیر و نگهداری: سیستم‌های ترمز دینامیک به دلیل سایش و پارگی مقاومت‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند که ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند. سیستم‌های ترمز احیاکننده معمولاً به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند که در نتیجه طول عمر بیشتر و هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمتری دارد.
- اثرات زیست‌محیطی: ناکارآمدی ترمز دینامیکی در مبحث مقایسه ترمز درایو اینورتر منجر به هدر رفتن انرژی می‌شود و باعث می‌شود سازگاری کمتری با محیط‌زیست داشته باشد. ترمز احیا کننده مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و از نظر زیست‌محیطی مسئولیت بیشتری دارد.
- پیچیدگی کنترل: کنترل و تنظیم ترمز پویا نسبتاً ساده است. سیستم‌های ترمز احیا کننده اغلب به الگوریتم‌های کنترلی پیشرفته برای مدیریت کارآمد جریان انرژی نیاز دارند.
- حفاظت از ولتاژ اضافه: استفاده از تجهیزات حافظتی برای جلوگیری از افزایش ولتاژ سیستم در بعضی مواقع ضرروی است. معمولا سیستم های ترمز احیا کننده دارای مکانیسم داخلی حفاظت از ولتاژ هستند.
- بازیابی انرژی: در مقایسه مقاومت ترمز اینورتر، ترمزهای دینامیکی، انرژی به‌صورت گرما از بین می‌رود. در ترمزهای ترمیمی یا احیاکننده، انرژی بازیابی و استفاده مجدد می‌شود و کارایی کلی سیستم را بهبود می‌بخشد.
- اندازه و فضای مورد نیاز: سیستم‌های ترمز دینامیک به دلیل طراحی فشرده‌به فضای کمتری نیاز دارند اما در مقابل سیستم‌های ترمز احیاکننده به دلیل اجزای اضافی مانند دستگاه‌های ذخیره انرژی به فضای بیشتری نیاز دارند.
- استفاده صنعتی: ترمز دینامیکی در صنایعی که نیاز به استفاده مکرر از ترمز دارند، مانند آسانسورها، نوار نقاله‌ها و تجهیزات جابه‌جایی مواد، رایج است. ترمز احیاکننده به طور گسترده‌ای در صنایع با چرخه کاهش سرعت طولانی، از جمله وسایل نقلیه الکتریکی، قطارها و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌شود. همه این موارد را در قالب جدول زیر می‌توانید مشاهده کنید:
| جنبه |
ترمز دینامیکی |
ترمز ترمیمی (احیاکننده) |
| وظیفه اصلی |
انرژی اضافی را به‌عنوان گرما در طول کاهش سرعت دفع می‌کند. |
انرژی اضافی را به منبع تغذیه تبدیل می‌کند. |
| بهره‌وری انرژی |
راندمان پایین تر |
راندمان بالاتر |
| برنامه‌های کاربردی |
مناسب برای برنامه‌هایی با کاهش سرعت مکرر و سریع |
مناسب برای برنامه‌هایی با کاهش سرعت چرخه‌های طولانی |
| هزینه |
هزینه اولیه کمتر |
هزینه اولیه بالاتر |
| تولید گرما |
تولید گرما بیشتر |
حداقل تولید کمتر |
| نگهداری |
بیشتر |
کمتر |
| اثرات زیست‌محیطی |
مصرف ناکارآمد انرژی، به هدررفتن کمک می‌کند. |
سازگار با محیط‌زیست، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. |
| پیچیدگی کنترل |
کنترل و راه‌اندازی ساده |
کنترل و راه‌اندازی پیشرفته |
| محافظت در مقابل ولتاژ بیش از حد مجاز |
ندارد |
دارد |
| بازیابی انرژی |
ندارد |
دارد |
| اندازه و فضای مورد نیاز |
طراحی فشرده، فضای کمتری نیاز دارد. |
ممکن است به دلیل اجزای اضافی به فضای بیشتری نیاز داشته باشد. |
| استفاده صنعتی |
رایج در صنایعی که نیاز به ترمز مکرر دارند، به‌عنوان‌مثال، آسانسور |
در صنایع با چرخه کاهش سرعت طولانی، به‌عنوان‌مثال، وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌شود. |
کاربرد مقاومت ترمز پویا و مقاومت ترمز احیا کننده
مقاومت ترمز پویا و مقاومت ترمز احیا کننده دو روش متفاوت برای کنترل ترمز و مدیریت انرژی در وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های الکتریکی هستند که کاربرد های متفاوتی دارند. در ادامه به بررسی تفاوت ها یآن میپردازیم:
کاربردهای مقاومت ترمز دینامیکی
آسانسورها اغلب از مقاومت ترمز دینامیکی برای مدیریت توقف و استارت سریع استفاده می‌کنند و ایمنی و راحتی سرنشینان را تضمین می‌کنند. در اینجا اینورتر سه‌فاز و اینورتر تک‌فاز می‌توانند استفاده شوند که بهره‌گیری از این مدل ترمزها به کارایی آنها می‌افزاید. توانایی اتلاف سریع انرژی به‌عنوان گرما در سیستم‌های آسانسور بسیار مهم است. در محیط‌های ساختمانی و صنعتی، جرثقیل‌ها و بالابرها از ترمز دینامیکی برای کنترل بارهای سنگین استفاده می‌کنند که موقعیت دقیق را فراهم می‌کند و از عبور بیش از حد جلوگیری می‌کند. سیستم‌های نوار نقاله در تأسیسات تولیدی، به ترمز دینامیکی برای تنظیم سرعت مواد در حال حرکت و تسهیل فرایندهای تولید کارآمد متکی هستند.
در این بحث مقایسه مقامت ترمز اینورتر، باید خاطرنشان کرد که ترمز دینامیکی در ماشین‌های ابزار مانند ماشین‌های تراش و فرز مفید است و امکان کاهش کنترل‌شده اجزای چرخش را فراهم می‌کند. ترمز دینامیکی در توربین‌های بادی در هنگام توقف اضطراری و روش‌های تعمیر و نگهداری معمول استفاده می‌شود و از خاموش‌شدن ایمن اطمینان می‌دهد.
کاربردهای مقاومت ترمز احیاکننده
یکی از برجسته‌ترین کاربردهای ترمز احیاکننده در خودروهای الکتریکی است. سیستم‌های ترمز احیاکننده انرژی را در هنگام ترمزگیری جذب و ذخیره می‌کنند که سپس میتوان از آن برای افزایش برد خودرو استفاده کرد. ترمز احیاکننده در سیستم‌های قطار الکتریکی و هیبریدی استفاده می‌شود که انرژی را در هنگام ترمزگیری بازیابی می‌کند و مصرف انرژی کلی را کاهش می‌دهد. سیستم‌های انرژی بادی و خورشیدی از ترمز احیاکننده برای مدیریت تغییرات سریع در توان خروجی ناشی از سرعت باد یا سطوح نور خورشید متفاوت استفاده می‌کنند.
ترمز احیاکننده برای سیستم‌های خودکار در کارخانه‌ها و انبارهایی که چرخه‌های کاهش سرعت طولانی‌تر رایج هستند، مناسب است. این به‌صرفه جویی در انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کند. کشتی‌ها و قایق‌های دارای پیشرانه هیبریدی یا الکتریکی از ترمز احیاکننده در حین پهلوگیری و مانور بهره می‌برند و بازده انرژی را افزایش می‌دهند.
انتخاب بین مقاومت ترمز دینامیکی و ترمز احیاکننده به نیازهای خاص بستگی دارد. اگر به مزایا و معایب موتور اینورتر خود آگاه هستید، می‌توانید تصمیمی درست در انتخاب ترمز اینورتر بگیرید. ترمز دینامیکی برای موقعیت‌هایی با کاهش سرعت مکرر و سریع مناسب است، جایی که نگرانی اصلی اتلاف انرژی اضافی به‌عنوان گرما است. از سوی دیگر، ترمز احیاکننده برای کاربردهایی با چرخه‌های کاهش سرعت طولانی‌تر که در آن بازیابی انرژی و بهره‌وری از اهمیت بالایی برخوردار است، ایدئال است.
با ادامه پیشرفت فناوری، می‌توانیم منتظر نوآوری‌های بیشتری در سیستم‌های مقاومت ترمز درایو اینورتر باشیم. این نوآوری‌ها ممکن است شامل الگوریتم‌های کنترل پیشرفته برای سیستم‌های احیاکننده، مقاومت‌های ترمز دینامیکی کارآمدتر و راه‌حل‌های یکپارچه‌ای باشد که مزایای هر دو روش را ترکیب می‌کند. هدف نهایی، دستیابی به مدیریت بهینه انرژی در عین به‌حداقل‌رساندن اثرات زیست‌محیطی و هزینه‌های عملیاتی است. مهندسان و طراحان باید کاربردهای خاص خود را به‌دقت ارزیابی کنند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد نوع مقاومت ترمز اینورتر بگیرند که به بهترین وجه با نیازهای آنها مطابقت دارد.
در این زمینه به‌سرعت در حال تغییر، اطلاع از آخرین پیشرفت‌ها و روندها برای کسانی که با سیستم‌های الکتریکی کار می‌کنند ضروری است. بررسی مغایرت داشتن یا همخوانی داشتن هر یک از این کاربردها با تنظیمات اینورتر اینوت شما نیز ضروری است. مقاومت ترمز اینورتر، خواه دینامیک یا احیاکننده، نقش مهمی در دستیابی به کنترل کارآمد و دقیق ماشین‌های الکتریکی ایفا می‌کند و به آینده‌ای پایدار و از نظر فناوری پیشرفته کمک می‌کند.