ทำไมเบรกของมอเตอร์เกียร์จึงต้องใช้ชุดเรกติไฟเออร์ (Brake Rectifier)?

ทำไมเบรกแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์เกียร์จึงต้องใช้ชุดเรกติไฟเออร์ (Brake Rectifier)?

มอเตอร์เกียร์ที่มีเบรกถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสายพานลำเลียง เครื่องจักรยกของ เครื่องบรรจุภัณฑ์ เครื่องม้วน และระบบที่ต้องการหยุดหรือยึดโหลดไว้ในตำแหน่งที่กำหนด

ในมอเตอร์เกียร์อุตสาหกรรมหลายรุ่น ขดลวดเบรกถูกออกแบบมาให้ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟในโรงงานมักเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) 220V, 380V หรือ 400V ดังนั้น ระบบจึงจำเป็นต้องมี ชุดเรกติไฟเออร์เบรก (brake rectifier) เพื่อแปลงแหล่งจ่ายไฟ AC ให้เป็นแรงดัน DC ที่เหมาะสมสำหรับขดลวดเบรก

ชุดเรกติไฟเออร์เบรกคืออะไร?

ชุดเรกติไฟเออร์เบรกคืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เพื่อจ่ายให้กับขดลวดเบรกแม่เหล็กไฟฟ้า

แผนผังการทำงานพื้นฐาน:

แหล่งจ่ายไฟ AC → Brake rectifier → แรงดัน DC → ขดลวดเบรก

เมื่อขดลวดเบรกได้รับพลังงาน แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะดึงอาร์เมเจอร์ (armature) และปลดแผ่นเบรก ทำให้มอเตอร์หมุนได้ เมื่อตัดไฟ สปริงจะกดแผ่นเบรกกลับเข้าที่เพื่อหยุดหรือยึดเพลามอเตอร์ไว้

นี่คือหลักการ สปริงปิดเบรก – แม่เหล็กไฟฟ้าปลดเบรก (spring-applied, electromagnetically released) ซึ่งมักใช้เพื่อเพิ่มความปลอดภัยในกรณีที่ไฟฟ้าดับ

ทำไมขดลวดเบรกมักใช้ไฟฟ้า DC?

แม้ว่าจะสามารถสร้างเบรกที่ใช้ไฟฟ้า AC โดยตรงได้ แต่ขดลวดและวงจรแม่เหล็กจะต้องได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC

ผู้ผลิตหลายรายเลือกใช้ขดลวดเบรก DC ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• แรงดึงแม่เหล็กไฟฟ้ามีความเสถียรมากกว่า

• เบรกปลดอย่างนุ่มนวล สั่นน้อย และมีเสียงครางน้อย

• ควบคุมเวลาในการปิดและปลดเบรกได้ง่าย

• สะดวกในการรวมฟังก์ชันการปลดเบรกเร็วหรือปิดเบรกเร็ว

• ติดตั้งในกล่องขั้วต่อมอเตอร์ (terminal box) หรือตู้ควบคุมไฟฟ้าได้ง่าย

แหล่งจ่ายไฟ AC มีการเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่องและผ่านจุดศูนย์ตามรอบ หากกลไกแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ได้ออกแบบมาสำหรับ AC โดยเฉพาะ อาร์เมเจอร์อาจเกิดการสั่นหรือมีเสียงคราง ในขณะที่กระแส DC จะสร้างสนามแม่เหล็กที่เสถียรกว่าในระหว่างการรักษาเบรกให้อยู่ในสถานะปลด

ดังนั้น การกำหนดค่าต่อไปนี้จึงเป็นที่นิยมมาก:

แหล่งจ่ายไฟ AC ของโรงงาน + brake rectifier + ขดลวดเบรก DC

มอเตอร์เกียร์ที่มีเบรกจำเป็นต้องใช้เรกติไฟเออร์เสมอไปหรือไม่?

ไม่ใช่ว่ามอเตอร์ที่มีเบรกทุกตัวจะต้องใช้ชุดเรกติไฟเออร์แยกต่างหาก

ในมอเตอร์เกียร์ AC หลายรุ่นที่มีเบรก DC มักจะติดตั้ง rectifier ไว้ในกล่องขั้วต่อมอเตอร์หรือติดตั้งไว้ในตู้ควบคุมไฟฟ้า

มอเตอร์ที่ขับด้วยอินเวอร์เตอร์สามารถรับแหล่งจ่ายไฟเบรกจาก U–V–W ได้หรือไม่?

โดยปกติแล้ว ไม่ควรจ่ายไฟให้ brake rectifier โดยตรงจากเอาต์พุต U–V–W ของอินเวอร์เตอร์

เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์เป็นแรงดันไฟฟ้าแบบ PWM ที่มีความถี่และแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟ AC แบบคงที่ หากจ่ายไฟให้ rectifier จากเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์ เบรกอาจเกิดปัญหาดังนี้:

• คลายเบรกไม่สมบูรณ์

• คลายเบรกช้าหรือไม่เสถียร

• เกิดความร้อนสูง

• เบรกติดขัดขณะมอเตอร์ทำงาน

• ทำให้ rectifier หรือคอยล์เบรกเสียหาย

การกำหนดค่าที่นิยมใช้คือ:

แหล่งจ่ายไฟ AC คงที่ → รีเลย์หรือคอนแทคเตอร์ → Brake rectifier → คอยล์เบรก

การสั่งงานรีเลย์เพื่อจับหรือคลายเบรกสามารถควบคุมได้โดยเอาต์พุตรีเลย์ของอินเวอร์เตอร์หรือ PLC

สัญญาณบ่งชี้ว่าชุดเรกติไฟเออร์เบรกเสียหาย

อาการที่พบบ่อย ได้แก่:

• มอเตอร์มีไฟเข้าแต่ไม่หมุน

• มอเตอร์มีเสียงครางและกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น

• เบรกไม่คลายหรือคลายเพียงบางส่วน

• มอเตอร์หมุนแต่เบรกยังคงติดขัด

• คอยล์เบ็กร้อนผิดปกติ

• Rectifier ไหม้ แตก หรือเปลี่ยนสี

• ไม่มีแรงดันไฟฟ้า DC ที่เอาต์พุต

• เบรกจับหรือคลายตัวช้า

อย่างไรก็ตาม อาการเบรกไม่คลายไม่ได้เกิดจาก rectifier เสมอไป จำเป็นต้องตรวจสอบคอยล์เบรก ช่องว่างของเบรก ผ้าเบรก อาร์เมเจอร์ และรีเลย์ควบคุมเพิ่มเติม

วิธีการเลือกชุดเรกติไฟเออร์เบรกที่เหมาะสม

ก่อนเลือกหรือเปลี่ยน brake rectifier จำเป็นต้องยืนยันข้อมูลดังนี้:

1. ยี่ห้อและรุ่นของมอเตอร์เกียร์

2. แรงดันไฟฟ้าของคอยล์เบรก

3. กำลังไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าของคอยล์เบรก

4. แรงดันไฟฟ้า AC ขาเข้า

5. ประเภทการเรกติไฟแบบครึ่งคลื่นหรือเต็มคลื่น

6. แผนผังและจำนวนขาต่อสาย

7. ความต้องการในการจับเบรกแบบเร็วหรือแบบปกติ

8. มอเตอร์มีการใช้งานร่วมกับอินเวอร์เตอร์หรือไม่

9. ตำแหน่งการติดตั้งในกล่องขั้วต่อหรือในตู้ควบคุมไฟฟ้า

ไม่ควรเปลี่ยน brake rectifier ด้วยไดโอดบริดจ์ทั่วไปโดยที่ยังไม่ได้ตรวจสอบฟังก์ชันการป้องกัน ความสามารถในการทนกระแส และวิธีการตัดต่อวงจรคอยล์เบรกอย่างครบถ้วน

คำถามที่พบบ่อย

ทำไมจึงไม่ควรจ่ายไฟ AC ให้กับคอยล์เบรก DC โดยตรง?

คอยล์เบรก DC ถูกออกแบบมาตามแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และวงจรแม่เหล็กสำหรับไฟฟ้ากระแสตรง การจ่ายไฟ AC โดยตรงอาจทำให้เบรกสั่น เกิดความร้อนสูง ไม่คลายตัวอย่างถูกต้อง หรือเกิดความเสียหายได้

หาก Rectifier เสีย จะทำให้มอเตอร์ไม่หมุนหรือไม่?

ใช่ หากคอยล์เบรกไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้า DC ที่เพียงพอ เบรกจะยังคงจับเพลาไว้ และมอเตอร์อาจไม่หมุน หมุนอ่อนแรง หรือกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น

สามารถจ่ายไฟ DC190V ให้กับคอยล์เบรกโดยตรงได้หรือไม่?

สามารถทำได้หากแหล่งจ่ายไฟ DC มีแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า และระบบป้องกันตามที่ผู้ผลิตกำหนด ระบบอาจยังคงต้องใช้รีเลย์ DC หรือวงจรลดแรงดันกระชาก (Surge suppressor) เมื่อตัดวงจรคอยล์เบรก

มอเตอร์ 380V ต้องใช้เบรก 380V หรือไม่?

ไม่ แรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์และแรงดันไฟฟ้าของคอยล์เบรกเป็นพารามิเตอร์แยกกัน มอเตอร์ AC380V สามารถใช้คอยล์เบรก DC190V, DC90V หรือแรงดันไฟฟ้าอื่นได้ตามการออกแบบ

บทสรุป

เบรกเรกติไฟเออร์ (Brake rectifier) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในมอเตอร์เกียร์ที่มีเบรก เนื่องจากคอยล์เบรกจำนวนมากถูกออกแบบมาให้ทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟในโรงงานมักจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

Brake rectifier ช่วยแปลงแหล่งจ่ายไฟ AC เป็น DC เพื่อให้เบรกคลายตัวได้อย่างเสถียร ลดการสั่นสะเทือน และควบคุมเวลาในการจับ-คลายเบรกได้ง่าย เมื่อต้องการเลือกหรือเปลี่ยน rectifier จำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของคอยล์เบรก แรงดันไฟฟ้าขาเข้า ประเภทของเรกติไฟเออร์ และแผนผังการเดินสายไฟของผู้ผลิตแยกต่างหาก

MDriveTech ให้คำปรึกษามอเตอร์เกียร์ที่มีเบรก

MDriveTech ให้บริการตรวจสอบและคัดเลือก:

• มอเตอร์เกียร์ที่มีเบรก

• ชุดเบรกเรกติไฟเออร์แม่เหล็กไฟฟ้า

• Brake rectifier สำหรับคอยล์เบรก DC

• การแก้ไขปัญหามอเตอร์มีไฟเข้าแต่เบรกไม่คลาย

• การต่อเบรกมอเตอร์ที่ใช้งานร่วมกับอินเวอร์เตอร์ (VFD)

• การเปลี่ยนชุดเรกติไฟเออร์ที่ไหม้หรือชำรุด

ลูกค้าควรจัดเตรียมรูปถ่ายเนมเพลทมอเตอร์ ป้ายคอยล์เบรก เรกติไฟเออร์ตัวเก่า แผนผังการเดินสายไฟ และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายที่ใช้งานอยู่

สายด่วน: 0868 789 647
อีเมล: [email protected]