ตัวต้านทานเบรกคืออะไร?

คุณสมบัติของตัวต้านทานในการกระจายความร้อนสามารถใช้เพื่อชะลอระบบกลไกได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการเบรกแบบไดนามิกและตัวต้านทานดังกล่าวเรียกว่าตัวต้านทานการเบรกแบบไดนามิก (หรือเพียงแค่ตัวต้านทานเบรก) ในการชะลอมอเตอร์ไฟฟ้าพลังงานจลน์จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงานนี้กระจายไปโดยใช้ ตัวต้านทานไฟฟ้า. การเบรกแบบไดนามิกสามารถเป็นแบบรีโอสแตติกและสร้างใหม่ได้ ในการเบรกแบบรีโอสแตติกพลังงานจะกระจายไปเป็นความร้อนในตัวต้านทาน ในการเบรกแบบปฏิรูปพลังงานไฟฟ้าจะถูกป้อนกลับเข้าสู่ระบบ ตัวเลือกสุดท้ายโดยทั่วไปมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า ตัวต้านทานเบรกใช้สําหรับระบบการเคลื่อนที่ (ขนาดเล็ก) แต่ยังใช้สําหรับโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นรถไฟหรือรถราง ข้อได้เปรียบที่สําคัญเหนือระบบเบรกด้วยแรงเสียดทานคือการสึกหรอที่ต่ําลงและการชะลอตัวเร็วขึ้น.

ข้อดีของตัวต้านทานการเบรกแบบไดนามิกมากกว่าการเบรกด้วยแรงเสียดทาน:

• ลดการสึกหรอของส่วนประกอบ.
• ควบคุมแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย.
• เบรกมอเตอร์ AC และ DC ได้เร็วขึ้น.
• ต้องการบริการน้อยลงและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น.

เทคโนโลยีตัวต้านทานเบรก

ตัวต้านทานเบรกมีค่าโอห์มมิกค่อนข้างต่ําและอัตรากําลังสูง ดังนั้นตัวต้านทานแบบพันลวดจึงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ได้รับความนิยม พวกเขามักจะมีแกนเซรามิกและเชื่อมอย่างเต็มที่ โดยปกติแล้วจะห่อหุ้มไว้ในกรอบเพื่อสร้างระยะห่างที่ปลอดภัยจากส่วนอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการกระจายพลังงานเฟรมมักจะมีครีบระบายความร้อนพัดลมหรือแม้แต่ระบายความร้อนด้วยน้ํา.

ตัวต้านทานเบรกสําหรับไดรฟ์ความถี่แปรผัน

มอเตอร์กระแสตรงส่วนใหญ่จะทําหน้าที่เป็นเครื่องกําเนิดไฟฟ้าทันทีที่ถอดออกจากแหล่งจ่ายไฟ นี่เป็นเพราะแม่เหล็กถาวรของพวกเขา พลังงานที่สร้างขึ้นสามารถกระจายได้โดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานกําลังเป็นโหลด มอเตอร์เหนี่ยวนําไฟฟ้ากระแสสลับไม่มีแม่เหล็กถาวร ในมอเตอร์เหล่านี้สนามแม่เหล็กที่หมุนในสเตเตอร์จะเหนี่ยวนําให้เกิดสนามแม่เหล็ก ตัวต้านทานเบรกใช้สําหรับการใช้งานที่ความเร็วมอเตอร์เกินความเร็วที่กําหนดโดยไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) หรือเมื่อต้องการการชะลอตัวอย่างรวดเร็ว พวกเขาสามารถควบคุมการเบรกด้วยแรงบิดที่เพิ่มขึ้น หากความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เกินความเร็วซิงโครนัสจาก VFD มันจะทําหน้าที่เป็นเครื่องกําเนิดไฟฟ้า พลังงานส่วนเกินจะถูกป้อนเข้าสู่ VFD และเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนบัส DC ยิ่งความแตกต่างของความเร็วระหว่างมอเตอร์และไดรฟ์มากเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งถูกป้อนกลับมากขึ้นเท่านั้น สิ่งสําคัญคือต้องปรับขนาดตัวต้านทานการเบรกให้ถูกต้อง ยิ่งต่ํา ค่าโอห์มมิก ของตัวต้านทานยิ่งสามารถหยุดมอเตอร์ได้เร็วขึ้นและสร้างความร้อนได้มากขึ้นเท่านั้น เพื่อชดเชยสิ่งนี้ตัวต้านทานจะต้องใหญ่ขึ้นหรือใช้ฮีตซิงก์ นักออกแบบต้องออกแบบระบบและเลือกตัวต้านทานที่มีอัตรากําลังเพียงพอเพื่อให้อยู่ภายใต้ขีดจํากัดอุณหภูมิของตัวต้านทานระหว่างการเบรก ช่วงความต้านทานมักจะถูกจํากัดด้วยค่าต่ําสุด (เพื่อป้องกันกระแสเกิน) และค่าสูงสุด (สําหรับความสามารถในการกระจายพลังงานต่ํา).

ตัวต้านทานเบรกในรถไฟ

การหยุดรถไฟต้องใช้พลังงานจํานวนมาก ดิสก์เบรกทั่วไปเพียงอย่างเดียวต้องทนทุกข์ทรมานจากการสึกหรอและการบํารุงรักษามากเกินไป การเบรกแบบไดนามิกจึงมักใช้เป็นระบบเพิ่มเติม ในการเบรกรถไฟแบบไดนามิกพลังงานจลน์ของรถไฟจะถูกเปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ฉุดลากของหัวรถจักร บ่อยครั้งที่ระบบนี้รวมอยู่นอกเหนือจากระบบเบรกแรงเสียดทาน กระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะถูกกระจายไปใต้ตัวรถจักรในธนาคารตัวต้านทานขนาดใหญ่บนเครื่อง เพื่อป้องกันตัวต้านทานพวกมันจะถูกระบายความร้อนด้วยพัดลมลมขนาดใหญ่ ระบบป้องกันอีกระบบหนึ่งคือการตรวจสอบความร้อน เมื่อใดก็ตามที่ตัวต้านทานร้อนเกินไป รถไฟจะเปลี่ยนเป็นการเบรกด้วยแรงเสียดทาน รถไฟดีเซลส่วนใหญ่ติดตั้งเบรกแบบไดนามิก แต่ในอดีตระบบนี้ส่วนใหญ่ใช้บนภูเขา ซึ่งความร้อนสูงเกินไปในการลงทางยาวทําให้เบรกแบบเดิมร้อนเกินไป เมื่อรถไฟที่มีเบรกแบบไดนามิกวิ่งผ่าน เราจะได้ยินเสียงเบรกซึ่งส่งเสียงหึ่ง.