Real Group Efficiency Projects
1. Điện trở xả là gì ?
Điện trở xả (Brake resistor): là loại điện trở được lắp cho biến tần trong các ứng dụng điều khiển động cơ yêu cầu thời gian tăng giảm tốc ngắn, dừng đột ngột, tải có quán tính lớn, momen thay đổi, tải đảo chiều liên tục, các tải nâng hạ… với mục đích chính là tiêu tán năng lượng điện dư thừa của động cơ sinh ra, do quán tính hay hãm một cách quá mức.
2. Phân loại
Điện trở xả thường được phân loại theo cấu tạo. Có 2 loại điện trở xả được sử dụng phổ biến đó là điện trở xả vỏ sứ và điện trở xả vỏ nhôm.
2.1. Điện trở xả vỏ sứ
Là loại có cấu tạo bằng lớp vỏ bên ngoài làm bằng sứ. Có công suất từ 300W- 6000W.
Ưu điểm: giá thành rẻ
Nhược điểm:
- Kích thước lớn.
- Độ bền không cao bằng loại vỏ nhôm.
- Tản nhiệt kém hơn điện trở xả vỏ nhôm.
Hình 1. Điện trở xả vỏ sứ
2.2. Điện trở xả vỏ nhôm
Vỏ được làm bằng nhôm nguyên chất có khả năng chịu được môi trường khắc nhiệt, bụi bẩn. Điện trở nhôm chịu dược dao động mạnh, an toàn và ứng dụng rộng rãi trong các mạch công suất, biến tần, hệ thống AC Servo.
Ưu điểm:
- Độ bền cao.
- Kích thược gọn nhẹ.
- Chịu được giao động.
- Tản nhiệt tốt.
Nhược điểm: Giá thành cao.
Hình 2. Điện trở xả vỏ nhôm
3. Nguyên lý làm việc
Khi động cơ bị hãm nhanh, hay có quán tính lớn, lúc này tốc độ thực tế của động cơ cao hơn tốc độ điều khiển của biến tần, tại thời điểm này biến tần không thể hãm động cơ theo thời gian đã được cài đặt sẵn. Motor biến thành máy phát hồi tiếp tiếp xả năng lượng ngược trở lại, làm tăng điện áp trên các thanh bus DC. Nếu lượng điện này tăng đột ngột có biên độ lớn trong khoảng thời gian ngắn sẽ đánh thủng các linh kiện bán dẫn và làm hỏng biến tần.
Có thể giải thích ngắn gọn như sau:
Khi cấp điện động cơ không đồng bộ, cuộn stator sinh ra từ trường biến đổi liên tục làm quay roto. Nếu như trong quá trình hãm động cơ theo thời gian T được cài đặt sẵn, nhưng vì lý do nào đó mà động cơ theo quán tính chạy nhanh hơn với một Tần số F>f ban đầu. Tốc độ lớn sẽ sinh ra từ trường lớn sinh tiếp lượng điện tự cảm tương ứng vượt ngưỡng đưa trở lại biến tần, sau khi đi qua khối công suất được chỉnh lưu thành nguồn DC tràn vào thanh bus DC.
Giải pháp cho vấn đề này:
- Với những tải không cần tăng tốc/hãm nhanh như quạt làm mát, máy bơm nước, thì nên cài đặt thời gian khởi động và tắt dài hơn chút, theo hướng dẫn của nhà sản xuất để tránh biến tần báo lỗi OV
- Những tải bắt buộc phải dừng nhanh, chạy nhanh như máy vắt ly tâm, cần cẩu trục, nơi mà dòng điện thay đổi một cách liên tục, ta phải gắn thêm điện trở xả biến tần.
- Cách lắp cho biến tần: Ngõ vào điện áp của biến tần là R-S-T. Ngõ ra của động cơ là U-V-W. Điện áp DC bus là P và N1, P1-n, chúng ta lắp vào trên thanh DC bus của biến tần.
Hình 3. Sơ đồ cách mắc điện trở xả trong biến tần
4. Cách lựa chọn điện trở xả
Lựa chọn điện trở xả phải căn cứ vào nhiều yếu tố và được tính toán một cách cẩn thận, dựa trên những yếu tố sau:
- Công suất thực của động cơ là bao nhiêu kW, HP
- Tìm hiểm thêm về hãng biến tần qua tài liệu, nhà sản xuất sẽ khuyến nghị dùng loại nào và lắp đặt ra sao.
- Đặc tính của khối tải cơ khí ở đầu moment trục động cơ, quán tính và tính ỳ của tải
- Đặc điểm vận hành của tải trong khối sản xuất.
Có hai thông số chính của điện trở mà chúng ta cần quan tâm là công suất và vị trí số Ohm của điện trở xả.
- Nếu như chọn điện trở xả có số Ohm lớn hơn tính toán thì lượng điện xả chậm hơn, biến tần vẫn báo lỗi OV.
- Nếu chọn trị số Ohm thấp hơn cho phép thì sẽ bị quá tải (Over load)
- Về công suất (P, kW) của điện trở xả nếu chọn nhỏ hơn định mức sẽ gây cháy.
Vậy nên khi chọn trị số điện trở xả phải theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Với những ứng dụng có độ xả lớn và đòi hỏi thời gian xả gấp, chúng ta có thể chọn công suất điện trở xả trên 2,3 cấp so với tài liệu khuyến nghị của họ
Bảng thông số điện trở sứ:
|
Công suất (W) |
Điện trở xả (Ohm) |
Loại |
Kích thước (mm) |
|
80 |
200 |
Điện trở xả sứ |
|
|
200 |
15 |
Điện trở xả sứ |
220*110*42 |
|
300 |
Điện trở xả sứ |
||
|
300 |
120 |
Điện trở xả sứ |
280*110*42 |
|
150 |
Điện trở xả sứ |
||
|
180 |
Điện trở xả sứ |
||
|
200 |
Điện trở xả sứ |
||
|
250 |
Điện trở xả sứ |
||
|
300 |
Điện trở xả sứ |
||
|
400 |
Điện trở xả sứ |
||
|
400 |
150 |
Điện trở xả sứ |
400*150*40 |
|
500 |
30 |
Điện trở xả sứ |
350*110*42 |
|
50 |
Điện trở xả sứ |
||
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
120 |
Điện trở xả sứ |
||
|
150 |
Điện trở xả sứ |
||
|
180 |
Điện trở xả sứ |
||
|
200 |
Điện trở xả sứ |
||
|
140 |
Điện trở xả sứ |
||
|
750 |
140 |
Điện trở xả sứ |
500*120*50 |
|
800 |
50 |
Điện trở xả sứ |
350*110*50 |
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
100 |
Điện trở xả sứ |
||
|
120 |
Điện trở xả sứ |
||
|
150 |
Điện trở xả sứ |
||
|
200 |
Điện trở xả sứ |
||
|
1000 |
20 |
Điện trở xả sứ |
410*123*50 |
|
50 |
Điện trở xả sứ |
||
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
75 |
Điện trở xả sứ |
||
|
100 |
Điện trở xả sứ |
||
|
120 |
Điện trở xả sứ |
||
|
150 |
Điện trở xả sứ |
||
|
2 |
Điện trở xả sứ |
||
|
1200 |
8 |
Điện trở xả sứ |
420*133*70 |
|
15 |
Điện trở xả sứ |
||
|
30 |
Điện trở xả sứ |
||
|
1500 |
5 |
Điện trở xả sứ |
|
|
15 |
Điện trở xả sứ |
||
|
13 |
Điện trở xả sứ |
||
|
6 |
Điện trở xả sứ |
||
|
50 |
Điện trở xả sứ |
||
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
100 |
Điện trở xả sứ |
||
|
2000 |
40 |
Điện trở xả sứ |
|
|
80 |
Điện trở xả sứ |
||
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
50 |
Điện trở xả sứ |
||
|
100 |
Điện trở xả sứ |
||
|
3000 |
35 |
Điện trở xả sứ |
490*133*70 |
|
50 |
Điện trở xả sứ |
||
|
70 |
Điện trở xả sứ |
||
|
90 |
Điện trở xả sứ |
||
|
100 |
Điện trở xả sứ |
||
|
120 |
Điện trở xả sứ |
||
|
150 |
Điện trở xả sứ |
Bảng thông số điện trở nhôm:
|
Công suất (W) |
Điện trở xả (Ohm) |
Loại |
Kích thước (mm) L*H*D |
|
80 |
50 |
Điện trở xả nhôm |
140*40*20 |
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
200 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
250 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
750 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
200 |
50 |
Điện trở xả nhôm |
165*60*30 |
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
150 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
300 |
7 |
Điện trở xả nhôm |
215*60*30 |
|
12 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
70 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
120 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
200 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
250 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
400 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
400 |
33 |
Điện trở xả nhôm |
265*60*30 |
|
150 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
500 |
12 |
Điện trở xả nhôm |
330*60*30 |
|
15 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
30 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
600 |
200 |
Điện trở xả nhôm |
330*60*30 |
|
750 |
140 |
Điện trở xả nhôm |
|
|
1000 |
20 |
Điện trở xả nhôm |
400*60*60 |
|
20 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
75 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
70 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
1100 |
96 |
Điện trở xả nhôm |
300*50*110 |
|
1500 |
50 |
Điện trở xả nhôm |
485*50*110 |
|
69 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
100 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
2400 |
8 |
Điện trở xả nhôm |
650*50*110 |
|
3000 |
20 |
Điện trở xả nhôm |
|
|
200 |
Điện trở xả nhôm |
||
|
250 |
Điện trở xả nhôm |
Xem video để hiểu rõ hơn cách tính toán điện trở xả
5. Cách mắc điện trở xả
6. Ứng dụng của điện trở xả
Trong thực tế việc lắp ghép điện trở xả được dùng rất nhiều trong cả dân dụng và công nghiệp.
Với chủng loại đa dạng như: điện trở xả băng, điện trở xả tuyết, điện trở xả sứ, điện trở xả vỏ nhôm. Điện trở xả được dùng cụ thể:
- Dùng điện trở xả cho kho lạnh, đá tủ lạnh
- Các ứng dụng xả tụ bù cho nhanh hơn để chuẩn bị cho lần đóng tiếp theo cũng được lắp điện trở xả.
Hình 4. Ứng dụng