Frenleme Direnci Nedir?

Elektrik motorlarının çabuk durması veya normal hıza inmesi istendiği zaman, hız değiştiricinin (inverter) fren terminallerine uygun omik ve watt değerde direnç bağlanarak, motor tarafından üretilen enerji inverter de doğru akıma çevrilip frenleme direnci üzerinden ısıya dönüştürülür. Asenkron motor tarafından üretilen enerji inverter de doğru akıma çevrilir. Frenleme direnci üzerinden ısıya dönüştürülür. Frenleme direnci hız kontrol cihazında DC bara voltajının yükselmesini önlemek için kullanılan omik bir yüktür.

Neden Frenleme Direnci Kullanılmalıdır?
Enerjisi kesilen motor durması istense de, o anda sahip olduğu kinetik enerji sayesinde bir süre daha dönmeye devam eder. Rotor dönmeye devam ettiği için motor bir generatör gibi çalışıp şebekeyi besler. Böyle durumlarda motorun çabuk durması veya normal hıza inmesi istenirse, hız değiştiricinin (inverterin) fren terminallerine uygun omik ve watt değerli direnç bağlanarak, motor tarafından üretilen enerji inverterde doğru akıma çevrilip, frenleme direnci üzerinden ısıya dönüştürülür.  Burada dikkat edilmesi gereken iki önemli husus vardır. Frenleme direncinin omajı, invertörün kataloğunda verilen değerden kesinlikle az olmamalıdır. Eğer katalog değerinden fazla olursa frenleme süresi uzar. Frenleme direncinin gücü ise motorun kullanıldığı uygulamaya göre değişebilir. Ancak bir motor kendi gücünden daha fazla enerji üretemeyeceğinden, direncin gücünün de en fazla motor gücüne eşit olacağı da aşikârdır.

Frenleme Direncinin Ekonomik Seçimi:
Tam hızda ve tam yükte dönen bir motoru frenlemek için gerekli frenleme direnci (dinamik fren) gücü, motor gücüne eşit olmalıdır. Ancak çoğu zaman frenleme süreleri birkaç saniye mertebesinde olduğundan motor gücünden daha küçük güçlü dirençleri kısa süre aşırı yükleyerek frenlemek daha ekonomik olmaktadır.  
 
ÖRNEK 1: 100 kW’lık bir elektrik motoru bir yükü 60 saniye yukarı kaldırıp 60 saniye dinamik frenle aşağı indiriyorsa, bu sistemin işletme faktörü %ED = 60 / (60+60) = %50. Yani bu frenleme direnci, vincin 120 saniyelik çalışma periyodu içinde 60 saniye ısınıp, 60 saniye soğuyacaktır. Böylece, 100 kW’lık bir motoru 60 saniyede frenleyecek direnç 0,50 x 100 = 50 kW sürekli, 60 saniye 100 kW güçte çalışmaya dayanıklı olması yeterlidir.
ÖRNEK 2: 100 kW’lık bir elektrik motoru her 90 saniyede, 10 saniye çalışıp, 80 saniye frenleme yapıyorsa, fren süresi 60 saniyeden büyük olduğundan devamlı frenleme yapılıyor kabul edilir ve 100 kW’a sürekli dayanabilen bir frenleme direnci tercih edilmelidir.
ÖRNEK 3: 100 kW’lık bir elektrik motoru bir fanı döndürmekte ve motorun frekansı sıfırlandıktan sonra fan 6 saniyede dinamik frenle durmaktadır. Motorun tekrar çalışması TS = 54 saniye sonra ise motoru durduracak frenleme direnci daha küçük seçilebilir. Aşırı yük süresi TFD = 6 saniye Aşırı frenleme direnci gücü PFD = PMOTOR x TFD / (TFD+ TS) = 100 x 6 / (6+54) = 10 kW’lık bir direnç yeterlidir. Bu direncin aşırı yük çarpanı AYÇ = (6+54) / 6 = 10 olup, 10 kW’lık direnç 10 x 10 = 100 kW’a 6 saniye dayanıklı olmalıdır.

Frenleme direnci bağlantısı aşağıdaki şemada görülmektedir.