FREN DİRENÇLERİ
Asenkron motorları hız kontrol cihazları ile sürmek sanayide uygulanan en yaygın uygulamadır. Yüksek enerji verimi, hareket doğruluğu, yüksek kalkış momenti ve düşük kalkış akımı sağlayan PWM eviricili hız kontrol cihazları sanayide çok yüksek oranlarda kullanılan cihazlardır.
Hız kontrol cihazının giriş katında 6 darbeli diyotlu doğrultucu devre ile DC bara gerilimi elde edilir ve DC bara gerilimi yarı iletken anahtarlardan oluşan evirici devresi darbe genişlik modülasyonu PWM prensibi ile çalışır. İstenen şiddet ve frekansta çıkış gerilimi elde etmek için yarı iletken anahtarlar belli sıklıkta ve darbe şablonu kullanılarak anahtarlama yaparlar. PWM prensibi sabit anahtarlama frekansı kullanarak ve evirici çıkış gerilim darbelerinin genişliğini ayarlayarak temel frekansta bir sinüs gerilimi üretmeye çalışır.
Hız kontrol cihazları vinç, asansör, konveyör bandı vb. uygulamalarda da kullanılır. Bu uygulamalarda hız kontrol cihazının hız referansı azaldığında motor, generatör çalışma bölgesine geçer ve fren görevi görür. Bir motor generatör bölgesinde çalışmaya başladığında, şebekeye enerjiyi geri basmak isteyecektir ancak bu enerji DC barada birikecek, doğrultucu devresini aşıp şebekeye akamayacaktır. Bu enerji DC barasında gerilim yükselmesine sebep olacaktır. DC baraya irtibatlandırılacak bir direnç bu enerjiyi ifna edecek ve bir yük (tüketici) gibi davranacaktır. Özet olarak frenleme gücü fren direnci tarafından ısı enerjisine çevrilecektir.
Eğer ki fren direnci kullanılmamışsa frekans dönüştürücünün DC bara gerilim seviyesi, hız kontrol cihazının koruma organların devreyi kesinceye kadar artmaya devam edecektir.
Fren direncinin direnç değeri yani Omik değeri asenkron motor tarafından üretilen frenleme akımının DC bara gerilimini dengeleyecek şekilde seçilmelidir.
Hız kontrol cihazı üretici firmaları üretmiş oldukları hız kontrol cihazlarının bilgi sayfalarında frenleme esnasında DC bara gerilimi yükselmemesi için gerekli olan direnç değerini yani Omik değeri beyan etmektedirler. Kullanılacak direnç bu değerde olmalıdır.
Fren direnci regeneratif gücü ısı enerjisine dönüştüreceği için fren direncinin gücünün seçimi çok önemlidir. Gerilim ve direnç değerleri hız kontrol cihazı üretici bilgi sayfasından alınır.
Frenleme gücüne göre maksimum güç değeri yani gücün tepe değeri belirlenir.
Yaygın uygulamalarda bir çalışma çevrimi vardır. Güç seçimi bu çalışma çevrimine göre yapılır.
Çalışma süresi (Periyot) ve Çevrim Süresi belirlenmelidir.
ED = Çevrim Süresi
SD = Çalışma Süresi (Periyot)
Fren dirençlerinin kullanıldığı uygulamaya göre devrede kaldığı süre değişebilir.
Fren dirençlerinin en önemli kullanım alanı vinç işletmeleridir. Düşey hareket frenleneceği için ağır şartlı frenlemedir. Ağır şartlı frenlemelerde fren direncinin tasarımında ısı enerjisini ortama yayabileceği bir plaka ve gövde tasarımı olmalıdır. Direnç ısı enerjisini dışarıya yayamaz ise üst üste servis vermesi gerektiği takdirde kavrulacaktır. Köprü motorları yatay hareketlidir ve direnç tasarımı istenen noktada kütlenin durması sağlayabilen bir tasarım olmalıdır.
Vinç Uygulaması için İdeal Bağlantı Şekli:
Didem Ergun Sezer
Ergun Elektrik A.Ş.
didem@ergunelektrik.com