مرکز دانش درایو HiPower VSES نسخه ۱.۸ - شهریور ۱۴۰۵
مرکز دانش آفلاین
در حال بارگذاری...
در حال جستجو...
یافت نشد
عملکرد ترمز در درایو صنعتی
مرکز دانشکنترل موتور و حفاظتراهنمای فنی 08عملکرد ترمز در درایو صنعتیانتخاب روش توقف، ترمز DC و نکات تغییر جهت ایمن موتور.PDF اصلیمنبع ناشر
نسخهٔ مطالعه، چیدمان چاپی و اجزای تکراری را حذف کرده است. شکل‌ها و نمودار‌ها در همان بخش نمایش داده می‌شوند؛ پیوند PDF برای بزرگ‌نمایی یا تطبیق نهایی باقی مانده است.
پارامتر‌های قابل جست‌وجو: F10 F11 F12 F13 F23 F4 F8 F9 H33

1. معرفی کلی

عملکرد ترمز در درایو برای کنترل نحوه توقف موتور، کاهش حرکت باقیمانده محور و جلوگیری از توقف نامطمئن استفاده می‌شود. انتخاب درست روش توقف به نوع بار، اینرسی، نیاز فرآیند و محدودیت حرارتی موتور وابسته است. در این درایو، روش اصلی توقف با پارامتر F4 انتخاب می‌شود. برای ترمز دی‌سی (DC) هنگام توقف، پارامتر‌های F8 تا F11 به کار می‌روند. برای ترمز DC قبل از شروع حرکت نیز پارامتر‌های F12 و F13 استفاده می‌شوند. ترمز DC با اعمال جریان مستقیم کنترل‌شده به موتور، گشتاور ترمزی ایجاد می‌کند. این روش در سرعت‌های پایین مفید است و می‌تواند زمان توقف را کاهش دهد، اما به دلیل ایجاد گرما در موتور باید با سطح جریان و زمان محدود تنظیم شود.

توجه: ترمز DC جایگزین ترمز مکانیکی ایمنی یا مدار ترمز دینامیکی برای بار‌های اینرسی بالا نیست. در بار‌های عمودی، نگهداری بار باید توسط ترمز مکانیکی مناسب انجام شود.

2. روش‌های توقف موتور

سه روش اصلی برای توقف موتور در نظر گرفته شده است. هر روش رفتار متفاوتی در خروجی درایو و حرکت مکانیکی موتور ایجاد می‌کند.

جدول (1)
روش توقفکد کاربری(F4)شرح عملکردکاربرد پیشنهادی
کاهش سرعت کنترل‌شده0فرکانس خروجی طبق زمان کاهش سرعت کم می‌شود تا موتور به آرامی متوقف شود.بار‌های عمومی، فن، پمپ و نوار نقاله سبک
ترمز DC هنگام توقف1پس از کاهش سرعت تا فرکانس شروع ترمز، جریان DC برای مدت محدود به موتور اعمال می‌شود.کاهش حرکت باقیمانده موتور در سرعت پایین
توقف آزاد2خروجی درایو قطع می‌شود و موتور با اینرسی بار به‌صورت آزاد می‌ایستد.زمانی که توقف سریع لازم نیست یا کاهش سرعت باعث اضافه‌ولتاژ می‌شود
نکته: در تغییر جهت چرخش، توصیه می‌شود ابتدا موتور به شکل کنترل‌شده کند شود و سپس جهت جدید اعمال گردد. این رفتار از ضربه مکانیکی و جریان لحظه‌ای زیاد جلوگیری می‌کند.

3. انتخاب روش توقف با پارامتر کاربری

پارامتر F4 نوع توقف را مشخص می‌کند. مقدار این پارامتر باید با نیاز فرآیند، نوع بار و سطح ایمنی مورد انتظار هماهنگ باشد.

جدول (2)
پارامترمقدارنام حالتاثر روی توقف
F40توقف با کاهش سرعتدرایو خروجی را به‌صورت کنترل‌شده کاهش می‌دهد و سپس خروجی قطع می‌شود.
F41ترمز DC هنگام توقفدر سرعت پایین، جریان DC برای توقف سریع‌تر و کاهش حرکت باقیمانده اعمال می‌شود.
F42توقف آزادخروجی قطع می‌شود و موتور بدون کنترل الکتریکی متوقف می‌گردد.
نکته تنظیم: برای بیشتر کاربرد‌های عمومی، ابتدا مقدار صفر برای F4 انتخاب شود. پس از بررسی رفتار بار، در صورت نیاز به توقف دقیق‌تر در سرعت پایین، مقدار یک قابل استفاده است.

4. ترمز DC هنگام توقف

در این حالت، درایو ابتدا فرکانس خروجی را کاهش می‌دهد. وقتی فرکانس به مقدار تعیین‌شده برای شروع ترمز برسد، خروجی معمولی متوقف شده و پس از یک زمان انتظار کوتاه، جریان DC کنترل‌شده به موتور اعمال می‌شود.

جدول (3)
مرحلهعنوان مرحلهپارامتر مرتبطتوضیح کاربری
۱کاهش سرعت تا نقطه شروع ترمزF8ترمز DC فقط پس از رسیدن فرکانس خروجی به این مقدار آغاز می‌شود.
۲زمان انتظار پیش از ترمزF9در این مدت خروجی معمولی قطع است تا شرایط موتور برای تزریق جریان پایدار‌تر شود.
۳اعمال جریان ترمزF10این مقدار سطح جریان ترمز را نسبت به جریان نامی موتور تعیین می‌کند.
۴مدت اعمال ترمزF11پس از پایان این زمان، ترمز DC متوقف و خروجی درایو قطع می‌شود.

افزایش سطح جریان، گشتاور ترمزی را بیشتر می‌کند؛ اما گرمای موتور نیز افزایش می‌یابد. افزایش زمان ترمز نیز باید با توجه به دمای موتور و تعداد توقف‌های متوالی انجام شود.

احتیاط: تنظیم زیاد سطح جریان یا زمان اعمال ترمز می‌تواند باعث گرم شدن موتور شود. مقدار‌ها را ابتدا پایین انتخاب کنید و سپس بر اساس تست عملی افزایش دهید.

5. ترمز DC در شروع حرکت

ترمز DC در شروع حرکت زمانی استفاده می‌شود که پیش از شتاب‌گیری، لازم است محور موتور از حرکت ناخواسته جلوگیری کند یا وضعیت موتور پایدار‌تر شود. در این حالت، ابتدا جریان DC به مدت محدود اعمال می‌شود و سپس شتاب‌گیری آغاز می‌گردد.

جدول (4)
پارامترنام فارسیاثر تنظیم
F12سطح جریان ترمز DC در شروعمقدار جریان ترمز پیش از شروع شتاب‌گیری را نسبت به جریان نامی موتور تعیین می‌کند.
F13زمان ترمز DC در شروعمدت اعمال ترمز قبل از آغاز شتاب‌گیری را تعیین می‌کند. مقدار صفر یعنی این قابلیت غیرفعال است.

این قابلیت برای کاربردهایی مفید است که ممکن است محور موتور پیش از راه‌اندازی کمی حرکت داشته باشد. با این حال، زمان زیاد یا جریان زیاد در شروع حرکت می‌تواند موجب گرمایش غیرضروری شود.

6. پارامتر‌های قابل تنظیم

جدول زیر پارامتر‌های اصلی مرتبط با روش توقف و ترمز DC را نشان می‌دهد. مقدار‌های پیشنهادی فقط برای شروع

آزمایش هستند و باید بر اساس بار واقعی تنظیم شوند.

جدول (5)
پارامترنام فارسیواحدمقدار اولیه پیشنهادیتوضیح
F4انتخاب روش توقفبدون واحد00-کاهش سرعت.:1-ترمز DC:2-توقف آزاد.
F8فرکانس شروع ترمز DCهرتزF23 تا 60.0ترمز DC پس از کاهش سرعت تا این فرکانس آغاز می‌شود.
F9زمان انتظار ترمز DCثانیه0.1 تا 60زمان تأخیر بین رسیدن به فرکانس شروع و اعمال جریان ترمز است.
F10سطح جریان ترمز هنگام توقفدرصد1 تا 200سطح جریان ترمز هنگام توقف را نسبت به جریان نامی موتور (H33) تعیین می‌کند.
F11زمان ترمز هنگام توقفثانیه0.1 تا 60مدت اعمال جریان ترمز پس از زمان انتظار است.
F12سطح جریان ترمز در شروعدرصد1 تا 200سطح جریان ترمز قبل از شروع شتاب‌گیری را تعیین می‌کند.
F13زمان ترمز در شروعثانیه0.1 تا 60مدت اعمال ترمز پیش از شتاب‌گیری است؛ مقدار صفر یعنی غیرفعال.
H33جریان نامی موتورآمپرمطابق پلاک موتورمبنای محاسبه سطح جریان ترمز است.

پیشنهاد عملی: در اولین راه‌اندازی، مقدار سطح جریان ترمز را کم انتخاب کنید. سپس با کنترل دمای موتور، زمان توقف و صدای موتور، مقدار را به تدریج اصلاح کنید.

7. نمودار‌های عملکرد

نمودار‌های زیر منطق عملکرد را به‌صورت گرافیکی نشان می‌دهند. این نمودار‌ها برای توضیح ترتیب عملکرد هستند و مقیاس زمانی دقیق ندارند.

نمودار (1): انتخاب روش توقف با پارامتر F4
نمودار (1): انتخاب روش توقف با پارامتر F4بزرگ‌نماییصفحهٔ 7 در PDF

در این نمودار، مسیر کلی انتخاب روش توقف دیده می‌شود. مقدار صفر برای کاهش سرعت، مقدار یک برای ترمز DC و مقدار دو برای توقف آزاد استفاده می‌شود.

نمودار (2): توالی ترمز DC هنگام توقف
نمودار (2): توالی ترمز DC هنگام توقفبزرگ‌نماییصفحهٔ 7 در PDF

پس از رسیدن به فرکانس شروع، زمان انتظار سپری می‌شود و سپس جریان ترمز برای مدت تعیین‌شده اعمال می‌گردد.

نمودار (3): توالی ترمز DC در شروع حرکت
نمودار (3): توالی ترمز DC در شروع حرکتبزرگ‌نماییصفحهٔ 8 در PDF

در این حالت، ترمز DC قبل از شتاب‌گیری اعمال می‌شود و پس از پایان زمان تنظیم‌شده، افزایش فرکانس آغاز می‌گردد.

8. محدودیت‌ها و نکات ایمنی

  • در بار‌های عمودی و کاربرد‌های ایمنی، ترمز DC نباید به‌عنوان ترمز نگهدارنده اصلی استفاده شود؛
  • برای توقف‌های پیاپی، گرمایش موتور باید بررسی شود. جریان DC حتی در سرعت صفر نیز تلفات حرارتی ایجاد می‌کند؛
  • اگر فرکانس شروع ترمز خیلی بالا تنظیم شود، احتماًل جریان ضربه‌ای یا لرزش مکانیکی بیشتر می‌شود؛
  • اگر زمان انتظار خیلی کم باشد، شروع ترمز ممکن است با ناپایداری جریان همراه شود؛
  • توقف آزاد فقط زمانی مناسب است که چرخش آزاد موتور از نظر فرآیند مجاز باشد؛
  • در بار‌های اینرسی بالا، استفاده از زمان کاهش سرعت مناسب یا مدار ترمز دینامیکی باید بررسی شود؛ و
  • پس از تغییر هر پارامتر، عملکرد ابتدا با بار سبک و سپس در شرایط واقعی آزمایش شود.

9. تنظیمات سریع پیشنهادی

  • برای توقف عمومی، مقدار پارامتر F4 را روی روش کاهش سرعت قرار دهید و زمان کاهش سرعت را متناسب با بار تنظیم کنید؛
  • برای توقف دقیق‌تر در سرعت پایین، روش ترمز DC را انتخاب کنید و مقدار‌های F10، F9، F8 و F11 را از مقادیر کم شروع کنید؛
  • برای جلوگیری از حرکت اولیه محور، زمان F13 را غیرصفر انتخاب کنید و سطح جریان F12 را تدریجی افزایش دهید؛ و
  • برای بار‌های سنگین یا اینرسی بالا، کاهش سرعت و ظرفیت دفع انرژی سیستم باید جداگانه بررسی شود.