Tambahkan Resistor Pengereman Dinamis ke VFD PowerFlex
A practical PowerFlex braking guide covering regenerative energy, resistor resistance and duty cycle, thermal protection, model-specific parameters, and measured commissioning tests.
Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi rotasi, tetapi apa yang terjadi ketika motor Anda mulai mengubah energi rotasi menjadi energi listrik?
Di sinilah resistor pengereman berperan. Resistor pengereman menggunakan energi rotasi dan mengubahnya menjadi energi termal, seperti generator. Namun, bagaimana cara menentukan ukuran resistor pengereman eksternal, dan bagaimana cara mengonfigurasi VFD agar menerima resistor pengereman eksternal? Ikuti penjelasan saya saat membahas proses menambahkan resistor pengereman eksternal ke VFD PowerFlex.
Gambar 1. PowerFlex 755TS. Gambar digunakan atas izin Rockwell Automation
Keluarga Drive PowerFlex
Keluarga VFD PowerFlex memang merupakan lini yang populer, tetapi Anda dapat menambahkan resistor pengereman eksternal ke hampir semua VFD di pasaran, asalkan ukuran rangkanya mendukung resistor pengereman. Pastikan untuk memeriksa manual pengguna VFD yang Anda pilih. Dalam artikel ini, saya akan berfokus pada drive seri PowerFlex 500 dan 700, tetapi sebagian besar istilahnya akan serupa dengan merek VFD lainnya.
Memilih Ukuran Resistor
Ukuran resistor sangat penting karena resistor tersebut harus mampu menangani daya regeneratif dari drive; jika tidak, drive akan memicu sirkuit keselamatan internalnya. Untuk menentukan ukuran resistor yang tepat, pertama-tama kita harus menghitung daya regeneratif puncak dari drive. Kita memerlukan nilai daya, nilai kecepatan, waktu deselerasi yang diperlukan, inersia motor dan beban, rasio roda gigi, serta kecepatan poros motor. Sebagian nilai ini dapat diperoleh dari pelat nama motor, sedangkan nilai lainnya berkaitan dengan proses.
Rockwell menyediakan semua rumus, beserta contoh perhitungan, dalam dokumen Kalkulator Resistor Pengereman Dinamis PowerFlex (halaman 19). Pada dasarnya, kita menghitung total inersia sistem yang berputar, mengalikannya dengan kecepatan sudut, lalu membaginya dengan waktu.
Bergantung pada sistem Anda, perhitungan ini bisa sangat kompleks atau cukup sederhana. Contoh dari Rockwell menggunakan motor 10 HP yang terhubung langsung ke beban, dan mereka telah menghitung inersia beban serta motor.
Setelah daya pengereman dihitung, kita harus membandingkan nilai ini dengan daya regeneratif sesuai peringkat drive, yang dihitung sebagai berikut:
Nilai-nilai ini diambil dari tabel Lampiran A dalam dokumen Kalkulator Resistor Rem Dinamis PowerFlex. Setelah daya regeneratif dihitung, bandingkan nilainya dengan daya pengereman yang dihitung. Jika daya pengereman lebih besar daripada daya regeneratif, waktu berhenti perlu ditambah.
Karena artikel ini membahas resistor pengereman, diasumsikan bahwa aplikasinya bersifat periodik, yang berarti akan ada siklus waktu ketika motor tidak berputar. Untuk memastikan resistor memiliki cukup waktu untuk mendingin, kita juga perlu menghitung daya pengereman rata-rata. Daya puncak yang dihitung di atas harus lebih besar daripada daya rata-rata.
Kini Anda memiliki semua nilai yang diperlukan untuk memilih resistor dari produsen.
Gambar 2. Terminal koneksi untuk resistor rem. Gambar digunakan atas izin Control.com
Menghubungkan Resistor Pengereman
Drive PowerFlex tidak memiliki perlindungan termal bawaan untuk resistor pengereman eksternal, jadi Anda perlu memasang termostat untuk resistor tersebut ke dalam rangkaian kabel motor. Konduktor positif dan negatif resistor masing-masing dihubungkan ke terminal BR1 dan BR2. Jika termostat terbuka, seluruh daya dari motor ke drive akan terputus, sehingga mencegah potensi kebakaran.
Parameterisasi
Parameter tersebut menjelaskan spesifikasi resistor dan cara mengarahkan daya yang tidak terpakai agar dapat didisipasikan dengan benar. Tergantung apakah Anda menggunakan drive PowerFlex seri 700 atau seri 500, parameternya akan sedikit berbeda.
VFD Seri 700
Seri drive ini memiliki lebih banyak opsi dan ukuran rangka yang lebih besar, jadi perhatikan parameter berikut.
Mode Berhenti 370 A: Atur ke 1 untuk menggunakan laju ramp yang telah ditentukan
Mode Reg Bus 372/373 A dan B: Nilai 2, 3, atau 4 tergantung jenis rem
Konfigurasi Level BusReg 374: Biarkan Default (0)
Level Reg Bus 375: Biarkan Default (0)
382 DB Resistor Type: Tetapkan ke 1 saat menggunakan resistor pengereman eksternal.
383 DB Ext Ohms: Nilai resistor pengereman dalam ohm
384 DB Ext Watts: Nilai resistor pengereman dalam watt
385 DB Ext pulse Watts: Jika menggunakan resistor pengereman yang tercantum dalam dokumen PowerFlex Dynamic Braking Resistor Calculator, nilai watt pulsa akan dicantumkan. Jika Anda menggunakan resistor merek lain, hubungi produsennya untuk mengetahui jumlah watt yang dapat ditangani resistor tersebut dalam satu detik.
426 Regen Power Lmt: Membatasi daya dari motor ke drive, tetapi hanya aktif dalam mode kontrol Flux Vector.
40 Mtr Options Cfg Bit10 (DB While Stop): Aktifkan bit 10 dalam parameter 40 untuk mengaktifkan transistor rem dinamis internal.
Gambar 3. VFD PowerFlex 525. Gambar digunakan atas izin Rockwell Automation
VFD Seri 500
Parameter berikut digunakan untuk mengonfigurasi drive seri PowerFlex 520 agar dapat menggunakan resistor pengereman dengan benar.
P045 Stop Mode: Biarkan Default (0)
A437 DB Resistor Sel: Parameter ini sangat spesifik untuk setiap aplikasi.
Jika Anda menggunakan resistor Rockwell Automation, tetapkan nilai ini ke 1.
Nilai 2 tidak memberikan perlindungan pada resistor. Resistor akan digunakan 100% tanpa siklus kerja.
Nilai 3–99 menentukan besarnya siklus kerja yang akan diterapkan pada resistor. Pada awal siklus pengereman, resistor akan menyala selama 10 detik, kemudian siklus kerja sesuai nilai yang dipilih akan dipulsakan ke resistor.
Ringkasan
Ketika beban cukup untuk membuat motor berputar bebas, atau jika Anda ingin dapat memperlambat dan menghentikan motor lebih cepat daripada yang dapat ditangani nilai ramp drive, menambahkan resistor pengereman eksternal merupakan solusi yang efektif. Meskipun diperlukan beberapa perhitungan untuk menemukan resistor yang tepat, proses keseluruhannya cukup sederhana. Jika Anda tidak menggunakan drive PowerFlex dalam aplikasi Anda, sebagian besar istilah ini tetap akan serupa, tetapi Anda tetap harus selalu merujuk ke manual drive tertentu yang Anda gunakan untuk konfigurasi parameter resistor pengereman yang benar.