مقاومت ترمز اینورتر

خاصیت اصلی مقاومت ها مصرف انرژی زیاد و اتلاف انرژی مصرف شده به صورت گرما است. هنگامی که هر سیستم مکانیکی کاهش می یابد، سیستم به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و مقدار زیادی انرژی الکتریکی ایجاد می کند که به مدار قدرت منتقل می شود. این مقدار زیاد انرژی توسط مقاومتی که در مدار قدرت وجود دارد مصرف می شود. مقاومت انرژی مصرفی را به گرما تبدیل می کند و در همان لحظه اثر ترمزگیری ایجاد می شود. از این رو مقاومت مورد استفاده در این فرآیند به مقاومت ترمز معروف است و فرآیند را ترمز پویا می نامند. بنابراین، هدف یک مقاومت ترمز متوقف کردن سریع یا کاهش سرعت سیستم مکانیکی با تولید گشتاور ترمز است. مقاومت های ترمز اینورتر با مشخصاتی مانند مقاومت و قدرت ترمز متوسط ​​طراحی شده اند. مقاومت های ترمز با مقادیر اهمی کوچکتر به موتورها کمک می کند تا سریعتر متوقف شوند و گرمای بیشتری را دفع کنند. مقاومت های ترمز نیاز به سرویس کمتری دارند و قابلیت اطمینان بیشتری را ارائه می دهند. بنابراین، مقاومت های ترمز بر ترمزهای اصطکاکی برای کاهش سرعت موتورها ترجیح داده می شوند.

کنترل سرعت در جرثقیل ها، آسانسورها و بالابرها، لوکوموتیوهای الکتریکی و توربین های بادی بسیار ضروری است. بنابراین، مقاومت های ترمز بخشی جدایی ناپذیر از این کاربردها هستند. انتظار می رود قطارها فرصت هایی را برای بازار مقاومت های ترمز ایجاد کنند. افزایش شهرنشینی افزایش استفاده از قطار برای حمل و نقل است. قطارهای برقی تا حد زیادی نسبت به قطارهای دیزلی در سراسر جهان پذیرفته شده اند، زیرا این قطارها دوستدار محیط زیست هستند و انرژی را بازسازی می کنند. قطارهای برقی با کاهش سرعت یا توقف، مقادیر زیادی انرژی تولید می کنند. از این رو، مقادیر زیادی انرژی از بین می رود یا دوباره به دست می آید. بنابراین، سیستم ترمز دینامیکی عمدتاً برای ترمزها در سیستم موتور قطار الکتریکی گنجانده شده است. دیسک های معمولی که برای ترمز استفاده می شوند نیاز به تعمیر و نگهداری سنگین دارند. از این رو، ترمز پویا به عنوان یک سیستم اضافی استفاده می شود. انرژی جنبشی در موتورهای کششی موتور در ترمز دینامیکی قطار به جریان الکتریکی تبدیل می شود. جریان تولید شده در زیر بدنه واگن قطار در سری مقاومت های ترمز آنبورد پخش می شود. همچنین تقاضای ایمنی، قابلیت اطمینان و دوام موتور عوامل مهمی برای رشد بازار مقاومت های ترمز هستند.

ترمز دینامیک - ترمز احیا کننده - ترمز ترکیبی

مقاومت های ترمز

به طور کلی مقاومت ها گرما مصرف می کنند. با انجام این کار، می توان از آنها برای متوقف کردن یا کاهش سرعت یک سیستم مکانیکی استفاده کرد. این نوع مقاومت را مقاومت ترمز دینامیکی و به فرآیند ترمز دینامیکی می گویند. وقتی انرژی جنبشی دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود، می‌توانید سرعت موتور الکتریکی را کم یا کاهش دهید. این انرژی با استفاده از یک مقاومت قدرت تلف می شود. مقاومت های ترمز معمولاً دارای درجه قدرت بالا و مقادیر اهمی نسبتاً پایینی هستند. راه حل مناسب "مقاومت سیمی" است. معمولاً دارای یک هسته سرامیکی هستند، کاملاً جوش داده می شوند و در یک قاب قرار می گیرند تا فاصله ایمن با سایر قسمت ها ایجاد شود.

ترمز دینامیک

ترمز دینامیکی استفاده از یک موتور کششی الکتریکی به عنوان یک ژنراتور هنگام کاهش سرعت وسیله نقلیه مانند موتور الکتریکی یا دیزلی-الکتریکی است. اگر توان الکتریکی تولید شده به صورت گرما در مقاومت های شبکه ترمز تلف شود، "رئوستاتیک" و اگر برق به خط تغذیه بازگردانده شود "بازسازنده" نامیده می شود. ترمز دینامیکی سایش اجزای ترمز مبتنی بر اصطکاک را کاهش می دهد و بازسازی مصرف انرژی خالص را کاهش می دهد. ترمز دینامیکی همچنین ممکن است در واگن های ریلی با چندین واحد، وسایل نقلیه ریلی سبک، ترامواهای برقی و خودروهای الکتریکی و هیبریدی استفاده شود.

مزایا - مقاومت های ترمز دینامیکی در مقابل ترمز اصطکاکی

• سایش کمتر قطعات
• کنترل ولتاژ موتور در سطوح ایمن
• ترمز سریعتر موتورهای AC و DC.
• خدمات کمتر مورد نیاز و قابلیت اطمینان بالاتر.

اصل عملیات

هنگام ترمزگیری، میدان های موتور از طریق ژنراتور اصلی کشش (لوکوموتیو دیزلی-الکتریکی) یا منبع تغذیه (لوکوموتیو الکتریکی) و آرمیچرهای موتور از طریق شبکه های ترمز یا خط تغذیه متصل می شوند. چرخ‌های لوکوموتیو غلتشی آرمیچرهای موتور را می‌چرخانند و اگر میدان‌های موتور اکنون برانگیخته شده باشند، موتورها به عنوان ژنراتور عمل می‌کنند.

در طول ترمز دینامیکی، موتورهای کششی که اکنون به عنوان ژنراتور عمل می کنند، به شبکه های ترمز (مقاومت های بزرگ) متصل می شوند که بار زیادی بر مدار الکتریکی وارد می کنند. هنگامی که مدار ژنراتور با مقاومت بارگذاری می شود، باعث کاهش چرخش ژنراتورها می شود. با تغییر میزان تحریک در میدان های موتور کششی و مقدار مقاومت اعمال شده به مدار توسط شبکه های مقاومتی، می توان سرعت موتورهای کششی را تا یک توقف مجازی (تقریباً 3-5 مایل در ساعت) کاهش داد.

مقاومت ترمز سرامیکی

برای موتورهای آهنربای دائم، ترمز دینامیکی به راحتی با اتصال کوتاه ترمینال های موتور به دست می آید، بنابراین موتور را به توقف ناگهانی سریع می رساند. با این حال، این روش تمام انرژی را به عنوان گرما در خود موتور تلف می‌کند و بنابراین به دلیل محدودیت‌های خنک‌کننده نمی‌توان از آن در مواردی غیر از کاربردهای متناوب کم مصرف استفاده کرد. برای کاربردهای کششی مناسب نیست.

ترمز رئواستاتیک

انرژی الکتریکی تولید شده توسط موتورها به صورت گرما توسط بانکی از مقاومت‌های داخلی پخش می‌شود. فن های خنک کننده بزرگ برای محافظت از مقاومت ها در برابر آسیب ضروری است. سیستم های مدرن دارای نظارت حرارتی هستند، بنابراین، اگر دمای بانک بیش از حد شود، خاموش می شود و ترمز فقط به حالت اصطکاک برمی گردد.

ترمز احیا کننده

در سیستم های برقی، فرآیند مشابه ترمز احیا کننده به کار گرفته می شود که به موجب آن جریان تولید شده در طول ترمز به جای هدر رفتن به عنوان گرما، برای استفاده توسط سایر واحدهای کششی به سیستم منبع تغذیه برگشت داده می شود. استفاده از ترمزهای احیا کننده و رئوستاتیک در سیستم های برقی یک تمرین عادی است. اگر سیستم منبع تغذیه "پذیرنده" نباشد، یعنی قادر به جذب جریان نباشد، سیستم به منظور ارائه اثر ترمز به طور پیش فرض روی حالت رئوستاتیک قرار می گیرد.

لوکوموتیوهای حیاط با سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی که امکان بازیابی بخشی از این انرژی را فراهم می‌کنند که در غیر این صورت به دلیل گرما هدر می‌رفت، اکنون در دسترس هستند. به عنوان مثال، مدل Green Goat توسط راه‌آهن اقیانوس آرام کانادا، راه‌آهن BNSF، راه‌آهن جنوبی کانزاس سیتی و راه‌آهن اتحادیه پاسیفیک استفاده می‌شود.

در لوکوموتیوهای مسافربری مدرن مجهز به اینورترهای AC که قطارها را با بارهای Head End Power کافی می‌کشند، انرژی ترمز می‌تواند برای تامین انرژی سیستم‌های سواری قطار به‌عنوان نوعی از ترمز احیاکننده استفاده شود، اگر سیستم برق‌رسانی پذیرنده نباشد یا حتی اگر مسیر برق‌دار نباشد. شروع با. بار HEP در قطارهای مسافربری مدرن آنقدر زیاد است که برخی از لوکوموتیوهای الکتریکی جدید مانند ALP-46 بدون شبکه های مقاومت سنتی طراحی شده اند.

ترمز ترکیبی

ترمز دینامیکی به تنهایی برای متوقف کردن یک لوکوموتیو کافی نیست، زیرا اثر ترمز آن به سرعت کمتر از حدود 10 تا 12 مایل در ساعت (16 تا 19 کیلومتر در ساعت) کاهش می یابد. بنابراین، همیشه همراه با ترمز بادی معمولی استفاده می شود. این سیستم ترکیبی را ترمز ترکیبی می نامند. باتری‌های لیتیوم یونی نیز برای ذخیره انرژی برای استفاده در توقف کامل قطارها استفاده شده‌اند.

اگرچه ترمز ترکیبی ترمزهای دینامیکی و ترمز هوایی را با هم ترکیب می کند، نیروی ترمز حاصل به گونه ای طراحی شده است که ترمزهای هوایی به تنهایی ایجاد می کنند. این امر با به حداکثر رساندن بخش ترمز دینامیکی و تنظیم خودکار قسمت ترمز هوا به دست می آید، زیرا هدف اصلی ترمز دینامیکی کاهش میزان ترمز هوای مورد نیاز است. این امر باعث صرفه جویی در هوا می شود و خطر گرم شدن بیش از حد چرخ ها را به حداقل می رساند. یکی از تولیدکنندگان لوکوموتیو، Electro-Motive Diesel (EMD)، تخمین می‌زند که ترمز دینامیکی بین 50 تا 70 درصد نیروی ترمز را در طول ترمز ترکیبی فراهم می‌کند.

کاربرد مقاومت ترمز ها

سیستم‌های ترمز دینامیکی در کاربردهایی مانند: سانتریفیوژها، پمپ‌ها، فن‌ها، تسمه‌های نقاله خاص، ترمزگیری سریع/پیوسته و کاربردهایی که نیاز به کاهش سرعت و معکوس کردن سریع دارند، استفاده می‌شوند. بازار مقاومت های ترمز را می توان به انرژی، نفت و گاز، معدن، دریایی، خودرو و غیره طبقه بندی کرد.

در برخی از کاربردهای ذخیره انرژی، تخلیه سریع نواحی ولتاژ بالا سیستم ها برای سرویس دهی ضروری است. مقاومت‌های خنک‌شده با گلیکول مایع به دلیل توانایی آن‌ها در اتلاف سریع مقادیر زیادی انرژی، بهبود ایمنی و به حداقل رساندن زمان خرابی سیستم ذخیره‌سازی، انتخابی عالی در این کاربردها هستند. برای این کاربردها، ES Components راه حل های سفارشی را بر اساس پارامترهای الکتریکی تخلیه سیستم قدرت و الزامات ضریب فرم مکانیکی ارائه می دهد.

مقاومت ترمز آلومینیومی