Frekans invertörüyle sürülen bir frenli motorda, frenin açılma ve kapanma anları invertörün çıkışıyla uyumlanmalıdır. Fren erken kapanırsa motor onu sürükler; geç kapanırsa yük bir an için serbest kalır.
Zamanlama sorununun kaynağı
Doğrudan şebekeden çalışan bir motorda tork, enerji verilir verilmez tam değerine yaklaşır. İnvertörle sürülen bir motorda ise tork, frekans ve akım kurulduktan sonra oluşur. Fren, motor henüz tork üretemeden açılırsa yük geri kaçar. Fren, motor hâlâ tork üretirken kapanırsa balata sürüklenir. İki kusur da zamanlamayla giderilir.
Kalkışta fren açma gecikmesi
İnvertör enerjilendiğinde önce motora akım basar ve manyetik alanı kurar. Fren, bu alan kurulduktan sonra açılmalıdır. Aradaki süre, invertörün fren açma gecikmesi parametresiyle ayarlanır. Süre kısa tutulursa motor torku yetersizken fren açılır ve yük geri kaçar. Uzun tutulursa motor kısa süre freni sürükler ve akım yükselir.
Duruşta fren kapama gecikmesi
İnvertör, motoru yavaşlatıp sıfır devre indirir. Fren, motor sıfır devirdeyken kapanmalıdır. İnvertör bu anda motoru bir süre daha uyararak tork üretmeyi sürdürür. Fren kapandıktan sonra invertör çıkışını keser. Aradaki süre, fren kapama gecikmesi parametresiyle ayarlanır ve frenin mekanik kapanma süresinden uzun seçilir.
Frenin kapanma süresi
Frenin kapanma süresi, bobin akımının sönme hızına bağlıdır. Alternatif akım tarafında kesilen bir bobinde akım diyotlar üzerinden dolaşır ve kapanma yüzlerce milisaniye gecikir. Doğru akım tarafında kesildiğinde bu süre kısalır. İnvertörün fren kapama gecikmesi, bu gerçek süreye göre ayarlanır. Kesme düzeninin ayrıntısı konusunda fren bobini bağlantısı ve gerilimi yazısı ayrıntılı bilgi verir.
Doğru akım tutma akımı
Kimi invertörler, fren kapanmadan önce motora doğru akım basarak mili sabit tutar. Bu akım, sıfır devirde bir tutma torku üretir ve yükün kaymasını engeller. Doğru akım süresi, frenin kapanmasını kapsayacak kadar uzun seçilir. Süre gereğinden uzun tutulursa motor gereksiz ısınır, çünkü doğru akım tümüyle kayba dönüşür. Bu işlev frenin görevini üstlenmez, yalnızca geçiş anını köprüler.
Frenin invertör çıkışından beslenmemesi
Doğrultucunun girişi motorun sargı uçlarına bağlıysa, düşük frekansta sargı gerilimi düşer ve bobin freni açamaz. İnvertörlü tahriklerde doğrultucu bu yüzden doğrudan şebekeye bağlanır. Frenin açma ve kapama komutu ise invertörün dijital çıkışından alınır. Bu çıkış, güvenlik devresinin kesme noktasının altına bağlanır. Aksi hâlde acil durdurmada fren açık kalabilir.
Yük gözleme işlevi
Kaldırma tahriklerinde kimi invertörler, fren açılmadan önce motorun ürettiği torku ölçer. Tork, askıdaki yükü tutmaya yetiyorsa fren açma komutu verilir. Yetmiyorsa invertör frenin açılmasını engeller ve arıza verir. Bu işlev, yükün kalkışta geri kaçmasını önler. İşlevin doğru çalışması, motor parametrelerinin invertöre eksiksiz girilmesine bağlıdır.
Parametrelerin kaydı
Fren açma ve kapama gecikmeleri, motor ve invertör değiştiğinde yeniden ayarlanır. Ayarlanan süreler, invertörün parametre yedeğiyle birlikte saklanır. Yedek olmadan yapılan bir cihaz değişimi, zamanlamayı sıfırdan kurmayı gerektirir. Parametre listesi bakım dosyasına yazılır. Kaldırma tahriklerinde bu liste, yük denemesi kayıtlarıyla birlikte tutulur.
Yavaşlatma rampası ve fren enerjisi
İnvertör, motoru yavaşlatırken yükün ataleti motoru senkron hızın üzerine iter. Motor generatör bölgesine girer ve enerjiyi ara devreye basar. Fren direnci bu enerjiyi ısıya çevirir. Rampa çok kısa ayarlanırsa ara devre gerilimi yükselir ve invertör aşırı gerilim arızası verir. Mekanik fren, bu yavaşlatmanın yerine geçmez; yalnızca duruştan sonra tutar.
Güvenli tork kesme işleviyle karışmaması
Frekans invertörlerinin güvenli tork kesme işlevi, motora tork üretmesini sağlayan sinyalleri keser. Bu işlev motorun tork üretmesini engeller, ama dönen bir mili durdurmaz ve yükü tutmaz. Düşey bir tahrikte yük, tork kesildiği anda kendi ağırlığıyla iner. Yükü tutan eleman yalnızca mekanik frendir. İki işlev birbirinin yerine geçmez ve birlikte kurulur.
Parametrelerin sınanması
Zamanlama, yüksüz bir denemeyle kurulur ve ardından yükle doğrulanır. Kalkışta yükün geri kaçıp kaçmadığı gözlenir. Duruşta yükün kayıp kaymadığı ve fren kapanış sesinin motor durduktan sonra geldiği dinlenir. Motorun kalkış akımı ölçülür; yüksek akım, frenin geç açıldığını gösterir. Ayarlanan gecikme süreleri bakım kaydına yazılır.
Kablo uzunluğu ve girişim
Fren komutunu taşıyan sinyal kablosu, motor besleme kablosuyla aynı kanalda çekildiğinde girişim taşıyabilir. İnvertörün çıkışındaki dik kenarlı darbeler, komşu kablolara gerilim indükler. İndüklenen gerilim, fren rölesini yanlış anlarda çektirebilir. Sinyal kablosu ayrı güzergâhtan ve ekranlı olarak çekilir. Ekran, tek noktadan topraklanır. İki uçtan topraklanan bir ekranda toprak döngüsü akımı dolaşır ve girişim artar.
Devreye alma sırası
Zamanlama parametreleri, motor yükten ayrılmışken kurulur. Ardından hafif bir yükle, en sonda anma yüküyle denenir. Her adımda kalkıştaki geri kaçma ve duruştaki kayma gözlenir. Kaldırma tahriklerinde denemeler sınırlı yükseklikte yapılır. Sıra atlandığında, hatalı bir parametre doğrudan anma yükünde ortaya çıkar. Denemeler sırasında yükün altında hiç kimse bulunmaz.
Sık kalkışın sınırı
Her kalkışta fren bir kez açılır, her duruşta bir kez kapanır. Saatteki çevrim sayısı, balatanın aşınma hızını ve frenin ısıl yükünü belirler. İnvertörlü bir tahrikte motor durmadan düşük devirde dönmeyi sürdürebilir. Bu düzen, çevrim sayısını düşürür. Aşınmanın izlenmesi, balata aşınmasının teşhisi kapsamında ayrıntılarıyla işlenmiştir.
Kapalı çevrim denetimli tahrikler
Enkoderli bir tahrikte invertör, milin gerçek konumunu ve devrini okur. Fren açıldığı anda yük geri kaçarsa, invertör bunu konum sapması olarak görür ve torku hemen artırır. Bu geri besleme, kalkıştaki geri kaçmayı azaltır. Enkodersiz tahriklerde aynı görevi yük gözleme işlevi üstlenir. Enkoder kablosu, motor kablosundan ayrı güzergâhta çekilir.
Zamanlamanın güvenlikle bağı
Fren zamanlaması bir konfor ayarı değil, güvenlik işlevinin parçasıdır. Frenin gerçekten kapandığı, geri besleme kontağıyla doğrulanır. Kumanda devresinin kurulması frenli motorda emniyet devresi çerçevesinde, ayarların bütünü elektromanyetik frenli motor ayarı çerçevesinde anlatılmaktadır.
İnvertörlü bir frenli tahrikte fren, motorun tork üretmeye başladığı andan sonra açılmalı ve durduktan sonra kapanmalıdır. Gecikme süreleri frenin gerçek açılma ve kapanma sürelerine göre ölçülerek ayarlanır.
