Điện trở xả biến tần: Chức năng, Phân loại và Nguyên lý làm việc

Điện trở xả biến tần là thiết bị giúp biến tần không bị sinh nhiệt quá mức khi hoạt động hết công suất, hạn chế, ngăn ngừa tình huống khiến hỏng, cháy động cơ, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người và dây chuyền sản xuất. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm, chức năng, nguyên lý làm việc,… của thiết bị đa công dụng này trong bài viết dưới đây.

Điện trở xả là gì? Chức năng của Điện trở xả biến tần

Điện trở xả là gì?

Điện trở xả là nguồn năng lượng điện dư thừa của động cơ, thiết bị,… sinh ra do quán tính hay chuyển động bị dừng lại, bị hãm đột ngột, quá mức.

Điện trở xả biến tần (tên tiếng anh là Brake resistor, có nhiều tên gọi khác như điện trở thắng, điện trở hãm,…) là một loại điện trở được thiết kế để lắp đặt riêng cho biến tần của các thiết bị máy móc công nghiệp đòi hỏi khi vận hành cần đáp ứng yêu cầu tăng – giảm tốc nhanh, quán tính lớn, dừng đột ngột, hay máy móc có moment thay đổi, tải đảo chiều liên tục, nâng hạ nhiều,…

Bởi với các động cơ máy móc có đặc tính vận hành như vậy, động cơ của máy sẽ phải hoạt động tương đương một “máy phát” sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều, nguồn năng lượng từ động cơ chuyển về biến tần sẽ tăng nhanh, khiến điện áp trên DC bus biến tần cũng tăng rất nhanh. Độ chênh lệch lúc này giữa tốc độ thực của motor và tốc độ biến tần là rất lớn, vì năng lượng trả về rất cao. 

Khi điện áp trên DC bus tăng quá cao đột ngột, trong thời gian ngắn dễ khiến biến tần bị hỏng, chập, cháy nổ,… Và thiết bị điện trở xả được lắp đặt vào biến tần sẽ giúp giải phóng ra ngoài nguồn năng lương dư thừa dưới dạng nhiệt lượng tỏa ra và tiêu tán ra môi trường.

Chức năng Điện trở xả biến tần

• Điện trở xả biến tần giúp ngăn chặn, phòng ngừa nguy cơ cháy nổ, nóng quá mức khi động cơ hoạt động hết công suất, hay khi bị hãm quá nhanh, đột ngột
• Giúp phòng tránh tình trạng cháy nổ xảy ra ở công xưởng, nhà máy, cơ sở sản xuất để đảm bảo an toàn cho toàn bộ công nhân và dây chuyền máy móc trong công xưởng 
• Giúp việc giảm tốc độ, dừng đột ngột của máy móc an toàn, thuận lợi hơn, chức năng định vị và phanh của biến tần hoạt động hiệu quả, chính xác hơn
• Gắn thêm điện trở xả biến tần cho động cơ, giúp động cơ máy móc và biến tần ít bị hỏng hóc, lỗi quá áp, từ đó dây chuyền sản xuất được vận hành liên tục, không bị gián đoạn, không bị ảnh hưởng đến năng suất làm việc, quá trình sản xuất,…
• Giúp tiết kiệm chi phí cho cơ sở, doanh nghiệp cho việc sửa chữa, khắc phục sự cố khi đơn vị xảy ra cháy nổ, hỏng hóc máy móc, thiết bị do quá tải công suất

Nguyên lý làm việc của Điện trở xả biến tần

Khi nguồn điện được cấp vào động cơ không đồng bộ, cuộn stator động cơ sẽ sinh ra một từ trường biến đổi để tác động làm roto quay liên tục. Và khi có lệnh điều khiển tắt hay ngừng động cơ, động cơ bị ngừng/ hãm đột ngột trong thời gian quá ngắn, sẽ sinh ra lực quán tính rất lớn. 

Và tại thời điểm này, tốc độ thực tế của động cơ chênh lệch hơn rất nhiều so với tốc độ điều khiển của biến tần đã được cài đặt sẵn, tức Tần số F > f ban đầu đã cài đặt, khiến Motor động cơ biến thành một “máy phát” điện liên tục tạo ra những dòng điện xoay chiều và phản hồi ngược trở lại biến tần, làm tăng điện áp trên các thanh bus DC. 

Nếu tình trạng này cứ tiếp tục xảy ra, sẽ khiến năng lượng điện tăng đột ngột trong thời gian ngắn sẽ phát sinh lượng nhiệt lớn, dẫn đến hỏng hóc, hay phát nổ biến tần cùng nhiều linh kiện bán dẫn trong máy móc.

Và giải pháp là gắn thêm điện trở xả biến tần cho máy móc để dòng điện dư thừa được tạo ra do quán tính của máy móc khi dừng đột ngột sẽ được xả ra bên ngoài dưới dạng nhiệt lượng, và phân tán nhanh chóng, không gây hại cho thiết bị, máy móc.

Phân loại Điện trở xả biến tần

Dựa theo đặc điểm cấu tạo, điện trở xả biến tần có thể chia thành 2 loại là: Điện trở xả biến tần nhôm và điện trở xả biến tần sứ.

Điện trở xả biến tần nhôm

Xem thêm: biến tần là gì?

Điện trở xả biến tần chất liệu nhôm có lớp vỏ làm bằng nhôm nguyên chất, độ bền dẻo ưu việt, thiết kế nhỏ gọn, chắc chắn, có thể chịu được tốt với mọi môi trường lắp đặt và điều kiện thời tiết khác nghiệt, đáp ứng tốt với công năng chịu đựng được dao động mạnh, nên được ứng dụng rất rộng rãi với nhiều mô hình mạch công suất, biến tần, hệ thống AC Servo. 

Thông số kỹ thuật của điện trở xả biến tần nhôm:

• Tiêu chuẩn bảo vệ IP33
• Thành phần vật liệu: Ocr25AL5
• Công suất: 60 w – 5000 W
• Dải điện áp < 1.2 KV
• Giá trị điện trở: 1 Ohm – 10K Ohm
• Độ bện cách điện: AC 3 Kv 50 Hz/5s

Điện trở xả biến tần sứ

Điện trở xả biến tần sứ có cấu tạo là một ống sứ làm bộ khung để cuốn nhiều lớp dây điện trở hợp kim hình sóng và được phủ 1 lớp vật liệu chống cháy và chịu nhiệt tốt, còn hai đầu mở rộng đấu dây gắn cố định trên 2 đầu của ống sứ.

Dòng sản phẩm này khá linh động, có thể sản xuất theo yêu cầu đặc biệt riêng của mỗi khách hàng để tiện lợi ứng dụng với nhu cầu sử dụng. Do đó có thể đáp ứng được cả với hệ thống điện áp cao, có mức giá rất cạnh tranh.

Thông số kỹ thuật cho điện trở xả biến tần sứ:

• Tiêu chuẩn bảo vệ IP00
• Thành phần vật liệu Ocr25AL5
• Dải công suất: 50 W- 15000 W
• Dải điện áp: < 1.2 KV
• Giá trị điện trở: 1 Ohm – 10  K Ohm
• Độ bện cách điện: AC 3 Kv 50 Hz/5s

Ứng dụng Điện trở xả

Điện trở xả biến tần được ứng dụng rất phổ biến trong cả nhu cầu dân dụng và công nghiệp.

Điện trở xả có được ứng dụng trong một số lĩnh vực như sau:

• Dùng cho kho lạnh, tủ đá, tủ lạnh công nghiệp
• Dùng cho các cẩu trục nâng – hạ 
• Dùng trong các động cơ hãm chuyển động trong máy cán
• …

Cách lắp đặt điện trở xả cho biến tần

Cần chú ý các tham số sau trước khi lắp đặt:

• 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.

Điện trở xả biến tần mắc kiểu nối tiếp:

• Điện trở (Ohm) R tổng = R1 + R2 + R3 +….+ Rn
• Tính công suất: P tổng = P1 + P2 +….+ Pn

Điện trở xả biến tần mắc kiểu song song nhiều điện trở xả cùng lúc

• Điện trở (Ohm): 1/R tổng = 1/R1 + 1/R2 +….+ 1/Rn
• Công suất: P tổng = P1 + p2 +….+Pn

Cách chọn điện trở xả

Lựa chọn điện trở xả biến tần cần phải phù hợp với động cơ và hệ thống, chức năng máy móc, do đó cần tính toán cho cẩn thận.

Bạn có thể căn cứ theo các yếu tố sau khi lựa chọn điện trở xả:

• Công suất thực của động cơ (tính theo đơn vị kW, HP)
• Thương hiệu sản xuất, phân phối điện trở xả
• Chất liệu điện trở xả (nhôm hay sứ)
• 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 dây chuyền sản xuất
• Công suất và vị trí số Ohm của điện trở xả cần đáp ứng

Lời kết

Hy vọng qua những thông tin trong bài viết trên, quý bạn đọc đã hiểu rõ về vai trò và đặc điểm và tính ứng dụng của điện trở xả biến tần với dây chuyền, quy mô sản xuất. Nếu quý khách cần tư vấn, hỗ trợ kỹ hơn về lựa chọn và lắp đặt điện trở xả biến tần, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi – Bình Dương AEC là đơn vị chuyên tư vấn các giải pháp tự động hóa ngành nghề sản xuất qua số HOTLINE 0931.101.388, hay đến địa chỉ văn phòng: 87-89 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội bạn nhé!.

Địa chỉ xưởng: Lô 25-D14, LK Geleximco, Hà Đông, Hà Nội

Fanpage: https://www.facebook.com/BinhDuongAECb

Email: info@binhduongaec.com.vn