HANGİ FRENLEME TEKNİĞİ EN İYİSİ
Tartışılan 3 yöntem arasında en iyi frenleme yöntemi hangisidir? Her mühendislik probleminde olduğu gibi, her tekniğin gereksinimleri, avantajları ve dezavantajları olduğu için bu soruya kesin bir cevap yoktur.
Önceki bölümlerde, her yöntemin gereksinimlerini ve uygulama ayrıntılarını zaten tartışmıştık. Bu yüzden, bir yöntemin seçimi gereksinim analizi ile yapılabilir.
Ters enerjilendirme, frenleme için en zor ve en stresli yöntemdir. Kontrolcü ve motor üzerindeki en yüksek elektrik stresini ve sistem üzerindeki en yüksek mekanik stresi oluşturur. Ters enerjilendirmeyi kullanılıp kullanmayacağınıza karar vermek için aşağıdaki değerlendirmeler yapılabilir;
- Gereken maksimum frenleme torku nedir? Bu tork başka bir frenleme yöntemi ile oluşturulabilir mi?
- Yavaşlama oranı kritik mi?
- Rejeneratif frenleme sistem açısından uygulanabilir mi? Gerekli frenleme torku üretebilir mi?
- Ters enerjilendirme sonucu oluşan elektriksel ve mekanik stres seviyesi nedir?
Ters enerjilendirme etkinleştirildiğinde, sistemin mekanik zaman sabitinin 2 katı süre içerisinde tam olarak motor durdurması sağlanır. Yavaşlama oranı bazı durumlarda yararlı olabilmekle birlikte, yüksek enerji tüketen bir yöntemdir ve tüm frenleme stresi motorun üzerindedir.
Ters enerjilendirme uygulanamıyorsa veya gerekli değilse, ikinci çözüm rejeneratif frenleme olabilir. Rejeneratif frenleme, geniş bir hız aralığında yüksek frenleme torku üretebilir Rejeneratif frenleme, frenleme enerjisini harcamadığı ve biriktirdiği için ve sık sık hızlanan ve yavaşlayan sistemler için önemli ölçüde enerji tasarrufu sağladığı için diğer yöntemlerden de farklıdır. Rejeneratif frenlemenin temel şartı, güç kaynağı barasına bağlı bir elektrik deposudur. Enerji depolaması mümkün değilse, bu enerji bir yük yoluyla harcanmalıdır.
Dinamik frenleme, frenleme kuvvetinin motor hızına bağlı olduğu, frenleme enerjisinin harcandığı ve sistem üzerinde minimum baskının oluşturulduğu en güvenli motor frenleme şeklidir. Bununla birlikte, bölüm 1’de belirtildiği gibi, frenleme gücü sınırlıdır ve azalan hız ile azalır. Tipik bir dinamik frenleme, sistemin mekanik zaman sabitinin 5 katından daha fazla bir sürede motoru durdurur. Bu nedenle, hızlı frenleme gerektiren sistemler için uygun değildir.
Tabii ki, sistemin tüm gereksinimlerini karşılamak için yöntemleri birleştirmek mümkündür. Örneğin bir sistem için rejeneratif frenlemenin faydaları gerekebilir, ancak güç kaynağında yalnızca bir çalışma bölgesi olacabileceğinden, kullanıcı sisteme dinamik frenleme devresi ekleyebilir ve frenlemeden kaynaklı enerjiyi harcayabilir. Ayrıca, DC bara gerilimi sistemin mümkün olan maksimum geriliminden daha yüksek olduğunda, dinamik frenleme devresi tetiklenecek şekilde programlanabilir. Rejeneratif frenleme bara voltajını artırır ve bara voltajının maksimum besleme voltajından daha yüksek olduğu, ancak sisteme zarar verecek kadar kritik olmadığı bir noktada, dinamik fren devresi depolanan enerjiyi harcar ve böylece frenleme sistemi birlikte çalışır. Frenleme böyle bir şekilde uygulanacaksa, DC bara voltajı güç kaynağı voltajının altına düşmeyeceğinden ve dinamik fren devresi sadece aşırı yükü harcayacağından dinamik frenlemenin anahtarlama devresini kaldırmak mümkün olacaktır. V-Direct Hareket Kontrolcüleri, birleşik rejeneratif/dinamik fren sistemi kurmak için tüm kontrol ve güç sistemini sunar. Kontrolcülerde, mümkün olduğunda rejeneratif frenleme kullanır ve programlanabilir bir açma noktası ile dinamik frenleme kontrolcüsü, bara gerilimini sık sık izleyerek gerektiğinde harici olarak bağlı fren direnicini kullanır. Bu tasarım, sistem seviyesi gereksinimlerini en aza indirirken sisteme çok esnek frenleme yetenekleri sağlar.