Braking unit là gì? Bộ hãm động năng cho biến tần

Để biến tần điều khiển các động cơ, máy móc với ứng dụng cần dừng đột ngột, hay đổi chiều chuyển động nhanh thì bộ hãm động năng – Braking Unit và điện trở xả là 2 thiết bị thiết yếu để giúp biến tần đáp ứng được ứng dụng này. Vậy bộ hãm động năng là gì? Nguyên lý hoạt động ra sao? Cùng Hoàng Ngân TEC tìm hiểu ngay bài viết dưới đây nhé!

Bộ hãm động năng là gì?

Bộ hãm động năng (Breaking Unit), hay còn gọi là phanh tái sinh, là một thiết bị được sử dụng trong hệ thống điện để chuyển đổi năng lượng động học của động cơ thành năng lượng điện. Năng lượng điện này sau đó có thể được lưu trữ hoặc sử dụng để cung cấp điện cho các tải khác trong hệ thống.

Cấu tạo của bộ hãm động năng

Mạch chỉnh lưu

Mạch chỉnh lưu là một trong những bộ phận cơ bản của độ hãm động năng – Braking Unit. Thiết có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ động cơ thành dòng điện một chiều (DC), thường sử dụng các linh kiện như đi-ốt hoặc MOSFET.

Mạch lọc

Bên cạnh mạch chỉnh lưu, mạch lọc là bộ phận không thể thiếu trong quá trình sử dụng cho biến tần. Thiết bị bao gồm các tụ điện, cuộn cảm và điện trở, có chức năng loại bỏ các gợn sóng và nhiễu trong dòng điện DC, đảm bảo chất lượng điện năng.

Bộ điều khiển

Bộ điều khiển thường là vi điều khiển hoặc bộ xử lý tín hiệu số (DSP), đóng vai trò trung tâm trong việc điều chỉnh điện áp và dòng điện DC theo yêu cầu của hệ thống. 

Khối tải

Khối tải trong bộ hãm động năng – Braking Unit có thể là pin, lưới điện hoặc các tải khác, có nhiệm vụ tiêu thụ năng lượng điện được tạo ra bởi quá trình hãm.

Hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát là bộ phận quan trọng giúp người dùng theo dõi được thiết bị. Bộ phận bao gồm màn hình hiển thị, đèn báo và các cảm biến, theo dõi tình trạng hoạt động của bộ hãm động năng và cung cấp thông tin cần thiết cho người sử dụng.

Sự kết hợp hài hòa của các bộ phận này tạo nên một hệ thống hãm hiệu quả, có khả năng tái sử dụng năng lượng, góp phần nâng cao hiệu suất và tính bền vững của bộ hãm động năng – Braking Unit.

Nguyên lý hoạt động bộ hãm động năng

Nguyên lý hoạt động cơ bản của bộ hãm động năng – Braking Unit cho biến tần là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều giai đoạn chuyển đổi và xử lý năng lượng. Quá trình này bắt đầu với việc chuyển đổi năng lượng động học thành điện năng. Khi động cơ hãm phanh hoặc hoạt động ở chế độ tái sinh, nó tạo ra năng lượng động học, được truyền đến trục động cơ và làm cho rôto quay. 

Bộ phận phanh tiêu thụ năng lượng điện được phản hồi từ tải bên ngoài đến biến tần để giới hạn điện áp của biến tần trong phạm vi an toàn. Điều này đảm bảo biến tần hoạt động bình thường và đáp ứng các yêu cầu của quy trình.

Trước khi bộ phận phanh hoạt động bình thường, bạn phải đặt điện áp bắt đầu và dừng phanh dựa trên loại điện áp nguồn AC của biến tần. Hình sau đây cho thấy mối quan hệ giữa điện áp bắt đầu phanh, điện áp dừng phanh và điện áp bus trong quá trình tụ điện bus hoạt động bình thường.

Như thể hiện trong hình, mối quan hệ giữa ba điện áp như sau: điện áp khởi động phanh > điện áp dừng phanh > điện áp BUS bình thường. Khi bộ phận phanh ở chế độ chính, mạch điều khiển phát hiện điện áp BUS theo thời gian thực. Nếu điện áp BUS đạt đến điện áp khởi động phanh đã đặt (đặt trong P0-00), IGBT phanh bắt đầu hoạt động và xả điện trong tụ điện chính của bộ truyền động thông qua điện trở phanh ngoài cho đến khi điện áp BUS giảm xuống dưới điện áp dừng phanh (đặt trong P0-01). Tốc độ phanh khởi động (đặt trong P0-02) của bộ phận phanh cũng có thể được đặt để điều chỉnh công suất xả trong quá trình phanh để thay đổi thời gian phanh. 

Lợi ích của bộ hãm động năng cho biến tần

Việc sử dụng bộ hãm động năng cho biến tần mang lại nhiều lợi ích cho biến tần. 

Thiết bị giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách chuyển đổi năng lượng động học thành điện năng khi phanh động cơ thay vì để nó bị lãng phí dưới dạng nhiệt. Điều này không chỉ tăng tuổi thọ của động cơ và biến tần bằng cách giảm thiểu sự hao mòn và rách nát do năng lượng động học quá mức, mà còn nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống khi năng lượng điện được tạo ra có thể được sử dụng để cung cấp cho các tải khác. 

Ngoài ra, bộ hãm động năng – braking unit còn góp phần giảm tiếng ồn do động cơ tạo ra khi hãm phanh, tạo môi trường làm việc yên tĩnh hơn. Cuối cùng, bằng cách tiết kiệm năng lượng, việc sử dụng bộ hãm động năng cũng góp phần giảm lượng khí thải CO2, thể hiện tính thân thiện với môi trường và hỗ trợ các nỗ lực bảo vệ môi trường.

Địa chỉ mua bộ hãm động năng

Hoàng Ngân TEC

Công ty TNHH Công Nghệ & Kỹ Thuật Hoàng Ngân TEC là nhà phân phối ủy quyền chính thức các sản phẩm, giải pháp Inovance tại Việt Nam, bao gồm cả bộ hãm động năng Inovance cho biến tần. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa, Hoàng Ngân TEC cam kết cung cấp cho khách hàng các sản phẩm chính hãng, chất lượng cao cùng dịch vụ chuyên nghiệp, tận tâm.

Hệ thống hãm động năng MDBUN được sản xuất bởi hãng Inovance, là một giải pháp tiên tiến được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng giảm tốc, định vị chính xác và phanh nhanh chóng của biến tần AC hoặc servo drives. Đây là bộ hãm động năng lắp ngoài cho biến tần công suất lớn. Phù hợp với tất cả các biến tần và servo Inovance, và các hãng biến tần được thiết kế đạt chuẩn.  Trong quá trình phanh, động năng từ quán tính cơ học của tải được chuyển hóa thành điện năng và truyền ngược về biến tần, dẫn đến sự gia tăng điện áp trên thanh cái DC. Để duy trì hoạt động ổn định của biến tần, việc tích hợp hệ thống hãm năng lượng là không thể thiếu. Thiết bị này cho phép năng lượng tái tạo được tiêu thụ qua điện trở hãm, từ đó ngăn chặn hiện tượng ngắt mạch do quá áp hoặc hư hỏng biến tần do điện áp vượt ngưỡng cho phép.

Model và thông số kỹ thuật của bộ phanh động năng MDBUN được Hoàng Ngân TEC cung cấp cụ thể như sau:

Kết luận

Bộ hãm động năng, hay còn gọi là Braking Unit, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ an toàn của hệ thống biến tần. Thiết bị này không chỉ đơn thuần là một phụ kiện, mà là một phần không thể thiếu trong nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khả năng phanh nhanh và chính xác. Trên đây là toàn bộ những thông tin cơ bản về thiết bị hãm động năng, nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào vui lòng liên hệ Hoàng Ngân TEC qua số hotline 0962 070 538 hoặc email marketing.hoangngantec@gmail.com để được tư vấn chi tiết nhất nhanh nhất nhá!