PowerFlex Dinamik Frenleme Direnci Tasarımı ve Testi

Dinamik frenleme yalnızca bir parametre değişikliği değildir. Bir enerji yönetimi tasarım problemidir: Tahrik edilen yük yavaşladığında motor, VFD’nin DC barasına rejeneratif enerji verebilir ve bu enerji beslemeye geri gönderilmez, depolanmaz veya ısıya dönüştürülmezse bara gerilimi yükselir. Doğru seçilmiş bir fren direnci, PowerFlex sürücüsü için bu enerjiye kontrollü bir yol sağlar; ancak direnç, fren transistörü, kablolama, muhafaza ve duruş profili tek bir sistem olarak ele alınmalıdır.

Bir PowerFlex sürücüsü dinamik frenlemeyi yalnızca ilgili gövde ve seçenek seti gerekli fren devresini destekliyorsa kullanabilir.

Rejeneratif Olayla Başlayın

Direnç, yalnızca motor gücüne göre değil, hareket profilinden seçilmelidir. Yavaşlama öncesindeki motor devrini, son devri, gerekli duruş süresini, toplam yansıtılmış atalet momentini, dişli kutusu oranını ve duruşun ne sıklıkta tekrarlandığını kaydedin. Vardiyada bir kez duran yüksek ataletli bir santrifüj ile her 20 saniyede bir alçalan dikey eksenin motorları benzer olabilir, ancak termik çalışma koşulları büyük ölçüde farklıdır.

Dönen bir sistemde mevcut enerji, atalet momentiyle ve hızın karesiyle orantılıdır. Doğrusal bir yavaşlama sırasında bu enerjinin yalnızca bir bölümü dirence ulaşır; çünkü mekanik kayıplar ile motor ve sürücü kayıpları enerjinin bir kısmını emer. Temkinli mühendislik yaklaşımı, duruş sırasındaki tepe rejeneratif gücü ve tam çalışma döngüsü boyunca ortalama gücü tahmin etmektir. Rockwell Automation’ın PowerFlex Dinamik Frenleme Direnci Hesaplayıcısı uygulama tekniği, modele özgü denklemleri, minimum direnç sınırlarını, görev döngüsü hesabını ve seçim tablolarını sunar.

Fiziksel olarak mevcut olduğu için yaklaşık bir direnç kullanmayın. Sürücünün minimum değerinden düşük bir direnç, fren transistöründen aşırı akım geçmesine neden olabilir. Çok yüksek bir direnç ise DC bara aşırı gerilim açmasını önlemek için yeterli akımı çekmeyebilir. Güç değeri de iki anlama gelir: Direnç, kısa süreli tepe darbesine dayanmalı ve sıcaklık sınırını aşmadan uzun süreli ortalama ısıyı dağıtabilmelidir.

Exact PowerFlex Donanımını Doğrulayın

PowerFlex tek bir elektrik tasarımı değil, bir ürün ailesidir. Fren kıyıcısının bulunup bulunmaması, terminal adları, minimum direnç, parametre numaraları ve dahili koruma; PowerFlex 520, 750 ve eski 7-Class ürünleri arasında, hatta aynı seri içindeki gövde boyutlarına göre bile farklılık gösterebilir. Katalog numarasını ve gövdeyi etiket üzerinden okuyun, ardından tam olarak o sürücü için geçerli güncel kullanıcı kılavuzunu ve teknik verileri kullanın. Allen-Bradley PowerFlex koleksiyonu takılı ürün ailesini belirlemeye yardımcı olabilir; ancak mühendislik kararları için yetkili kaynak yine etiket bilgileridir.

Ayrıca makinenin gerçekten bir dirence ihtiyaç duyup duymadığını belirleyin. Yavaşlama rampasının uzatılması rejenerasyonu ortadan kaldırabilir. Ortak bir DC bara, motorlu ve rejeneratif eksenler arasında enerjiyi paylaşabilir. Aktif bir ön uç, gücü şebekeye geri verebilir. Tork kaldırıldıktan sonra yükün tutulması gerekiyorsa mekanik frenler yine gereklidir. Dinamik frenleme kontrollü yavaşlamayı iyileştirir; güvenlik sınıfı bir durdurma işlevi veya tutma freni değildir.

Yalnızca ilgili sürücü gövdesi için gösterilen terminal adlarını ve kablolama düzenini kullanın.

Kablolamadan Önce Termik Koruma Tasarımını Yapın

Harici bir direnç, elektrik enerjisini yoğun ısıya dönüştürür. Direnci, üreticisinin belirttiği boşluk, havalandırma, yüzey yönü ve muhafaza sınıfı koşullarına uygun şekilde monte edin. Kablo yalıtımından, plastik kanallardan, filtrelerden, yanıcı tozlardan ve operatörün erişebileceği yüzeylerden uzak tutun. Ortam sıcaklığını ve muhafazanın üst kısmında biriken ısıyı hesaba katın.

Rockwell’in uygulama tekniği, PowerFlex sürücülerinin harici monte edilen fren dirençlerini kendi başlarına korumadığı konusunda açıkça uyarır. Kendinden korumalı bir direnç grubu veya doğru tasarlanmış bir aşırı sıcaklık devresi kullanın. Direnç termostatı, makinenin risk değerlendirmesinde tanımlanan güvenli tepkiyi başlatmalıdır; bu tepki genellikle uygun sınıfta bir kontaktör üzerinden sürücü girişinin kesilmesini veya rejenerasyonun devam etmesinin başka bir yöntemle önlenmesini içerir. Direnç akımını küçük termostat kontağından geçirmeyin.

İletkenleri, terminalleri, kısa devre korumasını ve topraklamayı sürücü kılavuzuna ve yerel yönetmeliklere göre boyutlandırın. Hızlı anahtarlanan akım elektriksel gürültü oluşturabileceğinden fren kablolarını kısa tutun ve talimatlara uygun şekilde döşeyin. Enerji vermeden önce gücü kesin, belirtilen DC bara boşalma süresini bekleyin, gerilim bulunmadığını doğrulayın ve uygun terminallerde kurulu direnci ölçün.

Parametre Numaralarını Kopyalamadan Yapılandırın

Önceki taslak, parametre numaraları tüm PowerFlex modelleri için geçerliymiş gibi hazırlanmıştı. Bu güvenli değildir. Parametre tanımları aileye, ürün yazılımına, kontrol moduna ve porta göre değişir. Duruş modunu seçmek, dinamik frenleme işlevini veya harici direnç profilini etkinleştirmek ve destekleniyorsa direnç verilerini girmek için tam katalog numarasına ait kılavuzu kullanın. Benzer bir sürücüde aynı görünümlü bir menü bulunduğu için fren transistörünü kesinlikle etkinleştirmeyin.

Motor etiket bilgilerini, akım sınırını, bara regülasyonu ayarlarını, yavaşlama süresini ve varsa rejeneratif güç sınırını tek bir koordineli yapılandırma olarak kontrol edin. Bara regülasyonu rampayı otomatik olarak uzatıyorsa, yetersiz boyutlandırılmış bir direnci devreye alma sırasında gizleyebilir. Buna karşılık, direnç kapasitesini kanıtlamadan bara regülasyonunu devre dışı bırakmak, ara sıra oluşan bir aşırı gerilim açmasını sürekli termik strese dönüştürebilir.

Parametre adları ve sınırları, tam PowerFlex katalog numarası ve ürün yazılımı için geçerli kılavuzdan alınmalıdır.

Ölçülen Duruşlarla Devreye Alma Yapın

Yüksüz veya daha düşük enerjili bir testle ve daha uzun bir yavaşlama süresiyle başlayın. Komutlanan hızı, gerçek hızı, DC bara gerilimini, çıkış akımını, varsa fren durumunu ve arıza geçmişini trend olarak izleyin. Baranın açma eşiğinin altında kaldığını ve makinenin kontrolünü kaybetmediğini veya akım sınırlarını aşmadığını kontrol ederek rampayı kontrollü adımlarla kısaltın.

Ardından en kötü makul üretim koşulunu test edin: maksimum hız, maksimum yansıtılmış atalet, beklenen en yüksek hat gerilimi, en kısa çevrimde tekrarlanan duruşlar ve en sıcak ortam koşulu. Direnç sıcaklığını uygun bir yöntemle ölçün ve termostatın tepkisini doğrulayın. Tek bir başarılı soğuk duruş, görev döngüsü kapasitesini kanıtlamaz.

Direncin parça numarasını, direncini, sürekli ve darbe güç değerlerini, montaj gerekliliklerini, koruma mantığını, parametre yedeğini ve ölçülen sonuçları kaydedin. Daha kapsamlı sürücü devreye alma kontrolleri için VFD mühendislik kılavuzumuza bakın. Kalıcı tasarım ilkesi basittir: Enerjiyi hesaplayın, sürücünün elektriksel sınırlarına uyun, direnci bağımsız olarak koruyun ve gerçekçi koşullarda tam çalışma döngüsünü doğrulayın.