Trong các ứng dụng điều khiển động cơ, điện trở xả (Brake resistor) đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tốc độ động cơ một cách an toàn và hiệu quả. Chúng được sử dụng khi cần dừng động cơ đột ngột hoặc khi có yêu cầu về thời gian tăng giảm tốc ngắn, giúp ngăn chặn các sự cố có thể xảy ra do quán tính của động cơ.

Điện trở xả là gì?

Điện trở xả (Brake resistor) là một thành phần không thể thiếu trong các hệ thống biến tần điều khiển động cơ. Chúng có chức năng tiêu tán năng lượng dư thừa trong quá trình giảm tốc, đặc biệt là trong các tình huống dừng khẩn cấp hoặc khi cần thay đổi tốc độ nhanh chóng. Nếu không có điện trở xả, động cơ có thể vượt quá tốc độ cho phép, gây ra những hậu quả nghiêm trọng như hỏng biến tần, cháy động cơ,..

Nguyên lí làm việc của điện trở xả

Trong quá trình vận hành động cơ không đồng bộ, từ trường xoay do cuộn dây stator tạo ra sẽ làm rotor chuyển động. Khi hãm động cơ, nếu rotor tiếp tục quay theo quán tính với tốc độ vượt quá tần số nguồn điện (F > f), động cơ sẽ phát ra một lượng năng lượng đáng kể.

Hiện tượng này xảy ra do từ trường mạnh được tạo ra bởi chuyển động quay nhanh của rotor, từ đó sinh ra dòng điện tự cảm. Dòng điện này vượt quá mức an toàn và được truyền trở lại biến tần. Tại đây, dòng điện đi qua bộ phận công suất và được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều (DC), làm tăng điện áp trên bus DC.

Để đảm bảo an toàn, điện trở xả sẽ tiêu thụ năng lượng dư thừa này dưới dạng nhiệt, giúp hạ điện áp DC trên bus xuống mức cho phép, ngăn ngừa quá áp và bảo vệ các thành phần của biến tần khỏi hư hỏng.

Phân loại điện trở xả

Trên thị trường hiện nay, điện trở xả được phân loại theo chất liệu cấu tạo, chủ yếu là sứ và nhôm. Mỗi loại có ưu điểm, nhược điểm và giá thành khác nhau, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Điện trở xả nhôm

Điện trở nhôm được chế tạo từ kim loại nhôm, nổi tiếng nhờ khả năng dẫn điện tốt. So với điện trở sứ, điện trở nhôm thường có độ bền cao hơn, chống chịu tốt hơn ở điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Nhờ những ưu điểm này, điện trở nhôm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực điện tử, đặc biệt là trong mạch điều khiển, mạch nguồn và mạch điện tử công suất.

Điện trở xả sứ

Điện trở sứ được làm từ vật liệu sứ, một chất liệu không dẫn điện. Đặc tính nổi bật của điện trở sứ là khả năng chịu nhiệt độ cao và độ bền cơ học tốt. Do đó, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu nhiệt cao, chẳng hạn như trong lò nung, lò vi sóng và các thiết bị điện tử công suất.

Ứng dụng điện trở xả

Việc sử dụng điện trở xả rất phổ biến trong cả lĩnh vực dân dụng và công nghiệp. Điện trở xả đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng, bao gồm:

• Trong các thiết bị làm lạnh: Điện trở xả được sử dụng trong kho lạnh, tủ lạnh để xả băng, ngăn ngừa sự tích tụ đá và đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị.
• Trong các mạch điện tử: Điện trở xả được sử dụng để xả tụ bù, giúp mạch điện hoạt động nhanh chóng và hiệu quả hơn. Việc xả tụ nhanh chóng rất quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu đóng/ngắt mạch liên tục