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09Fev
09Fev
O que é um Resistor de Frenagem?
A propriedade dos resistores de dissipar calor pode ser usada para desacelerar um sistema mecânico. Esse processo é chamado de frenagem dinâmica e esse resistor é chamado de resistor de frenagem dinâmica (ou simplesmente resistor de frenagem). Para desacelerar um motor elétrico, a energia cinética é transformada novamente em energia elétrica. Essa energia é dissipada usando um resistor de potência. A frenagem dinâmica pode ser reostática e regenerativa. Na frenagem reostática, a energia é dissipada como calor em um resistor. Na frenagem regenerativa, a energia elétrica é realimentada no sistema. A última opção geralmente tem um custo mais alto. Os resistores de freio são usados para sistemas de movimento (pequenos), mas também para grandes construções, como trens ou bondes. Uma grande vantagem sobre os sistemas de frenagem por fricção é o menor desgaste e desaceleração mais rápida.
Vantagens dos resistores de frenagem dinâmica sobre a frenagem por fricção:
- Menor desgaste dos componentes.
- Controle a tensão do motor dentro de níveis seguros.
- Frenagem mais rápida de motores CA e CC.
- Menos serviço necessário e maior confiabilidade.
Tecnologia de resistor de frenagem
Os resistores de freio têm valores ôhmicos relativamente baixos e uma alta potência nominal. Portanto, o resistor de fio enrolado é uma solução popular. Eles geralmente têm um núcleo cerâmico e são totalmente soldados. Eles geralmente são envoltos em um invólucro para criar uma distância segura de outras peças. Para aumentar a capacidade de dissipação de energia, os quadros geralmente incluem aletas de resfriamento, ventiladores ou até mesmo resfriamento a água.
Resistores de Frenagem para Acionamentos de Frequência Variável
A maioria dos motores CC se comportam como geradores assim que são removidos da fonte de alimentação. Isto é devido aos seus ímãs permanentes. A energia gerada pode ser dissipada conectando um resistor de potência como carga. Os motores de indução CA não possuem ímãs permanentes. Nestes motores, o campo magnético rotativo no estator induz um campo magnético. Os resistores de frenagem são usados para aplicações em que a velocidade do motor excede a velocidade definida pelo inversor de frequência (VFD) ou quando é necessária uma desaceleração rápida. Eles podem fornecer frenagem controlada com um torque aumentado. Se a velocidade de rotação do motor exceder a velocidade síncrona do VFD, ele atuará como um gerador. A energia excedente será alimentada no VFD e aumentará a tensão no barramento CC. Quanto maior a diferença de velocidade entre o motor e o drive, mais energia será realimentada. É importante dimensionar corretamente um resistor de frenagem. Quanto mais baixo o valor ôhmico de um resistor, mais rápido ele pode parar o motor e mais calor ele gera. Para compensar isso, o resistor deve ser maior ou usar um dissipador de calor. O projetista deve projetar o sistema e selecionar o resistor com potência nominal suficiente para permanecer abaixo dos limites de temperatura do resistor durante a frenagem. A faixa de resistência geralmente é limitada por um valor mínimo (para evitar sobrecorrente) e um valor máximo (para uma capacidade de dissipação de baixa potência).
Resistores de frenagem em trens
Parar um trem requer a dissipação de muita energia. Os freios a disco convencionais sozinhos sofrem muito desgaste e manutenção. A frenagem dinâmica é, portanto, frequentemente usada como sistema adicional. Na frenagem dinâmica do trem, a energia cinética do trem é transformada em corrente elétrica nos motores de tração da locomotiva. Muitas vezes, esse sistema é incluído em adição a um sistema de frenagem por fricção. A corrente gerada é dissipada sob a carroceria da locomotiva em grandes bancos de resistores a bordo. Para proteger os resistores, eles são resfriados por grandes ventiladores de ar. Outro sistema de proteção é o monitoramento térmico. Sempre que os resistores ficarem muito quentes, o trem mudará para a frenagem por fricção. A maioria dos trens a diesel agora está equipada com freios dinâmicos, mas no passado o sistema era usado principalmente nas montanhas, onde o superaquecimento em longas descidas causou superaquecimento dos freios tradicionais. Quando um trem com freios dinâmicos está passando, pode-se ouvir o uso dos freios que fazem um zumbido.