산업용 기계의 전력 밀도가 증가함에 따라 가습기적인 고장, 과열 및 재앙적인 고장의 위험이 증가하여 생산 라인 전체의 폐쇄로 이어질 수 있습니다.효율성 요구 사항을 충족하면서 이러한 위험을 줄이기, 설계자는 다양한 문제를 처리 할 수있는 저항이 필요합니다. 어떤 저항은 급증 또는 고장 사건을 제한 할 수 있어야합니다. 일부는 재생 에너지를 분산 할 수 있어야합니다.그리고 다른 사람들은 컴팩트한 방안에 안정적인 열 분비를 제공해야합니다..
요약하자면, 적합한 저항의 선택은 신뢰할 수 있는 산업용 모터 드라이브 시스템의 설계의 핵심 단계가 되었습니다.
이 논문은 산업 기계 설계자가 직면한 과제와 그에 따른 저항 기술의 장점에 초점을 맞추고 있습니다.그 다음으로 Ohmate의 광범위한 제품 라인에서 대표적인 저항, 설계자가 일반적인 브레이킹 및 일시 보호 시나리오에서 다루기 위해 사용할 수 있습니다.
전압류 제한 및 전압 보호용 충동 에너지 흡수
산업용 모터 드라이브는 종종 저항을 과도한 고 에너지 이벤트에 노출시킵니다. 좋은 예는 VFD의 전 충전 단계입니다. 이 단계가 전원을 공급하면, 저항은 전력으로 충전됩니다.DC 버스 콘덴세터는 전원 공급 장치에 거의 단회로 상태를 나타냅니다., 급격한 부류 피크를 생성합니다. 전 충전 회로에 전류 제한 저항이 없다면,이 스파이크는 상류 보호 장치가 작동하거나 드라이브의 IGBT를 손상시킬 수 있습니다.
비슷한 높은 에너지 펄스 요구 사항은 결함 에너지 흡수, 손바닥 회로, 및 전원 공급 보호 수준에서 발생합니다.저항은 기계적 붕괴 없이 짧지만 큰 에너지 펄스를 흡수해야 하며, 이 과정을 여러 회전 동안 반복할 수 있어야 합니다..
오마테의 PulsA 시리즈 세라믹 복합 저항은 이러한 목적을 위해 특별히 설계되었습니다.기존 상처 저항에 손상을 줄일 수있는 납 피로 위험을 줄이십시오.이 인덕티브가 아닌 구조는 또한 빠른 전류 변속기 동안 가짜 전압 스파이크를 줄이는 데 도움이됩니다. 스위치 가장자리가 절단 할 수있는 보호 회로에서 매우 유용합니다.
A 시리즈는 1.0 오hm에서 15 k 오hm까지 저항 값, 2.0 W에서 5.5 W까지 연속 전력 등급, 1000 V에서 2500 V까지 충동 전압 등급을 포함합니다.단발동 에너지 용량 250 J에서 2800 J이 범위는 설계자가 특정 보호 회로의 버스 전압과 에너지 특성을 선택하고 일치하도록합니다.
예를 들어, 3.3 Ω AY33GKE (그림 1) 는 시스템 임피던스 및 용량에 따라 전형적인 600 VDC 버스에서 최대 급류 전류를 약 180 A (I=V/R) 로 제한합니다.이 전류는 빠르게 콘덴서 은행을 충전하기에 충분히 높고 상류 콘텐터와 IGBT를 보호하기 위해 충분히 낮습니다2000 V의 충전 전압 등급은 표준 산업 버스 전압보다 훨씬 더 높은 마진을 제공하지만 1400 J의 단 impuls 에너지 등급은 전형적인 충전 주기에 충분한 마진을 제공합니다.
오하미트 Ay33GKE 저항기 사진
그림 1: AY33GKE 저항기는 1400 J까지의 단 impuls 에너지를 흡수하기 위해 체구 세라믹 구조를 사용합니다. 이미지 소스: Ohmite)
AY33GKE의 연속 전력 등급은 4.5W에 불과하지만 목표 일시적 응용 프로그램에 충분하다는 점에 유의하십시오. 예를 들어 VFD 전 충전 주기가 완료되면저항을 우회하고 에너지 소모가 필요하지 않습니다..
컴팩트 드라이브 하우징의 낮은 인덕텐스 동적 브레이크
VFD가 모터를 느리게 할 때, 모터는 발전기로 작용하고 재생된 에너지를 DC 버스로 다시 공급합니다.초퍼 회로는 높은 주파수에서 브레이크 저항에 이 에너지를 셔팅하고 흐름을 만들고. 브레이크 저항이 상당한 기생충 인덕턴스를 가지고 있다면, 이러한 빠른 전류 전환은 칩 IGBT를 손상시킬 수 있는 전압 스파이크를 생성합니다. 동시에,현대 제어 캐비닛은 점점 작아지고 있습니다., 크기가 큰 공류 냉각 저항 상자에 대한 물리적 공간이 점점 줄어들고 있습니다.
TAP800 시리즈 두꺼운 필름 평면 저항기는이 두 문제를 해결합니다.그것의 저항 요소는 높은 알루미나 세라믹 기판에 건설되고 바닥 금속화는 효율적인 열 전달을 허용합니다.평면 프로필은 열을 직접 체시 또는 냉판으로 전달합니다.기존의 컨벡션 냉각 저항이 설치될 수 없는 장내에서 고전력 동적 제동을 가능하게 하는이 평면 구성은 또한 기생충의 인덕턴스 및 용량을 최소화하여 고 주파수 펄스 부하에 노출되었을 때 안정적인 성능을 제공합니다.
TAP800 시리즈는 적절한 열 방출을 갖춘 모든 모델에서 800W의 연속 등급으로 1 Ω에서 10 k Ω까지의 저항 범위를 커버합니다.
대표적인 예는 TAP800K390E (그림 2). 액체 또는 공기 냉각 라디에터에 장착되면 390 Ω의 저항 값과 800 W의 연속 전력 소모 등급을 가지고 있습니다.동적 브레이킹의 중요한 사양은 80 NH의 인덕턴스입니다., 이는 고속 IGBT 스위치가 콥터 회로의 양쪽 끝에서 장애 전압 변동을 유발하지 않도록 보장합니다.
오마테 TAP800K390E 두꺼운 필름 평면 저항의 이미지
그림 2: TAP800K390E는 전도 냉각을 위해 설계된 두꺼운 필름 평면 저항이다. 이미지 소스: Ohmite)
TAP800K390E는 또한 라이브 DC 버스와 지상 설치 표면의 강력한 전기 격리를 제공합니다. 최대 운영 전압은 5000 VDC입니다.그리고 부분 방출의 명목 값은 부분 방출이 10 피코쿨로미터 (pC) 미만인 조건에서 4 kVRMS입니다., 따라서 장기적인 신뢰성이 달성 될 수 있습니다.이 사양은 고전압의 반복적인 스트레스와 현대 산업용 드라이브의 전형적인 전환 변동에 저항 할 수 있도록 보장합니다. 시간이 지남에 따라 악화되지 않고.
높은 관성 부하를 위한 중용 동적 브레이크
일부 모터 드라이브 응용 프로그램은 순수 에너지 처리보다 컴팩트 패키징에 덜 중점을 둡니다. 예를 들어 산업 크레인, 원심분리기 및 중량 하강 컨베이어,이러한 응용 프로그램에서 부하 감소는 모터가 드라이브에 큰 양의 운동 에너지를 다시 공급하는 발전기처럼 행동하도록 강요합니다.이러한 경우, 브레이크 저항은 열 축적을 피하기 위해 격렬한 급류에 견딜 수 있어야하며 사이클 사이에 빠르게 냉각해야합니다.
오미티의 코리브 280 시리즈 저항기는 이러한 높은 전류와 낮은 저항을 위해 설계되었습니다.이 시리즈는 유관형 세라믹 코어 주위에서 유선 저항 와이어를 윙크하여 유리성 스말 코팅으로 융합하고 고정하여 형성됩니다.이 구조는 여러 가지 기능을 가지고 있습니다: 물결 저항 와이어는 표면 면적을 증가시키고 열 방출을 가속화합니다.세라믹 코어 및 글래스 코팅은 효율적인 열 전달을 촉진하면서 기계적 내구성을 향상시킵니다.; 홀 코어는 공기가 수동 냉각을 위해 저항체를 통해 흐를 수 있습니다.
코리브 280 시리즈의 연속 전력 등급은 35 와트에서 1500 와트까지이며 300 와트 모델의 저항 값은 0.10 Ω까지 낮습니다.이것은 설계자에게 특정 버스 전압에 저항을 맞추기 위해 상당한 유연성을 제공합니다, 브레이킹 전류와 물리적 공간 제약.
대표적인 예로 C300KR50E (그림 3) 는 0.5 Ω의 저항 값과 300 W의 연속 자유 공기 등급을 가지고 있습니다.코리브 280 시리즈의 적정 과부하량은 5초 (s) 동안 명소 전력의 10배입니다.C300KR50E의 경우, 이것은 최대 3000W의 단시간 펄스에 해당합니다.