Wirewound braking resistor merupakan salah satu konstruksi resistor yang dapat digunakan pada sistem dynamic braking motor listrik dengan VFD atau inverter. Resistor ini menggunakan resistance wire sebagai elemen resistif yang dirancang untuk mengubah energi listrik hasil regenerative braking menjadi panas.
Saat motor melakukan deselerasi, motor tidak selalu hanya berhenti menerima energi dari drive. Pada kondisi tertentu, energi mekanis dari motor dan beban dapat kembali menuju DC bus. Sistem dynamic braking kemudian menggunakan brake chopper dan braking resistor untuk menangani energi tersebut.
Pemilihan braking resistor tidak cukup dilakukan hanya berdasarkan daya motor. Resistance, braking power, braking duration, duty cycle, kemampuan thermal, cooling, serta batas braking circuit pada VFD tetap perlu diperhatikan.
PT Selatama Indo Abadi menyediakan solusi braking resistor industri serta wirewound braking resistor untuk berbagai kebutuhan VFD, inverter, mesin industri, dan custom resistor.
Apa Itu Wirewound Braking Resistor?
Wirewound resistor menggunakan kawat dengan karakteristik resistansi tertentu sebagai elemen utamanya.
Resistance wire dililitkan pada support yang memiliki kemampuan isolasi listrik dan tahan terhadap temperatur kerja. Ceramic core merupakan salah satu konstruksi yang umum digunakan pada wirewound power resistor.
Ohmite, misalnya, menggunakan konstruksi wirewound on ceramic cores pada seri brake resistor BA. Elemen tersebut ditempatkan dalam aluminum housing dengan material thermal conductivity tinggi untuk membantu pelepasan panas. Seri tersebut secara spesifik mencantumkan dynamic braking sebagai salah satu aplikasinya. Ohmite
Istilah wirewound sendiri lebih menjelaskan konstruksi elemen resistornya, bukan bentuk akhir produk.
Wirewound braking resistor dapat dibuat sebagai single resistor element, enclosed resistor, finned resistor, atau digabungkan menjadi resistor bank sesuai electrical dan thermal requirement.
Cara Kerja Wirewound Braking Resistor pada Dynamic Braking
Saat motor dikendalikan menggunakan VFD, drive mengatur frekuensi dan tegangan untuk mengontrol kecepatan motor.
Ketika motor melakukan deselerasi, energi kinetik dari rotor dan mechanical load dapat membuat motor bekerja sebagai generator. Energi tersebut kemudian kembali menuju DC bus VFD.
Aliran energinya secara sederhana:
Motor → Regenerative Energy → DC Bus → Brake Chopper → Braking Resistor → Heat
Brake chopper mengontrol hubungan antara DC bus dengan braking resistor ketika tegangan mencapai kondisi tertentu.
Braking resistor menerima energi listrik tersebut dan mengubahnya menjadi energi panas.
Danfoss menjelaskan bahwa brake resistor harus mampu menangani braking time serta intermittent duty cycle yang diperlukan aplikasi. Dokumentasinya juga menunjukkan bahwa kemampuan resistor menerima braking power berkaitan langsung dengan duty cycle dan waktu yang tersedia untuk heat dissipation. Danfoss
Baca juga:
Apa Itu Brake Chopper pada VFD dan Hubungannya dengan Braking Resistor
Mengapa Wirewound Digunakan untuk Braking Resistor?
Konstruksi wirewound memberikan fleksibilitas dalam merancang resistance dan bentuk fisik resistor.
Resistance total dipengaruhi oleh material resistance wire, panjang kawat, diameter kawat, serta konfigurasi elemen.
Hal tersebut membuat wirewound resistor dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan custom selama desain electrical dan thermal-nya tetap sesuai.
Wirewound resistor juga relatif fleksibel ketika suatu aplikasi membutuhkan penyesuaian dimensi, terminal, mounting, enclosure, atau penggabungan beberapa elemen menjadi resistor bank.
Namun fleksibilitas tersebut tidak berarti nilai resistance dapat ditentukan secara bebas.
Manual VFD tetap menjadi acuan utama.
Resistance atau Nilai Ohm
Resistance merupakan salah satu parameter paling penting pada braking resistor.
Nilai resistance menentukan braking current yang dapat mengalir ketika braking transistor atau brake chopper aktif.
ABB pada manual ACS580 menunjukkan adanya minimum allowed brake resistance untuk masing-masing drive.
ABB juga memberikan peringatan agar brake resistor dengan resistance lebih rendah daripada minimum yang ditentukan tidak digunakan, karena drive dan internal brake chopper tidak dirancang untuk menangani overcurrent yang dihasilkan oleh resistance yang terlalu rendah. ABB Library
Artinya, memilih nilai Ohm lebih rendah dengan asumsi braking akan menjadi lebih kuat bukan pendekatan yang aman.
Resistance harus disesuaikan dengan batas sistem drive.
Braking Power Tidak Sama dengan Motor Power
Motor 30 kW tidak otomatis membutuhkan braking resistor 30 kW.
Kebutuhan braking resistor dipengaruhi oleh seberapa besar energi yang benar-benar harus dibuang selama deselerasi.
Beberapa sistem hanya membutuhkan braking singkat dan jarang.
Sistem lain dapat melakukan braking berkali-kali dalam satu menit.
ABB membedakan parameter seperti maximum braking power, kemampuan energi resistor, serta continuous heat dissipation ketika menentukan braking resistor. ABB Library
Data motor power tetap penting, tetapi belum cukup untuk menentukan resistor.
Braking Time
Braking time menunjukkan berapa lama resistor menerima energi selama satu braking event.
Braking selama beberapa detik mempunyai beban thermal berbeda dengan braking selama puluhan detik.
Pada manual ACS580-04, ABB bahkan mendefinisikan braking sebagai continuous ketika braking time melebihi 30 detik untuk rating yang dibahas dalam manual tersebut. ABB Library
Batas aktual tetap harus mengikuti drive dan resistor yang digunakan.
Duty Cycle Wirewound Braking Resistor
Duty cycle menggambarkan proporsi waktu braking terhadap total operating cycle.
Sebagai contoh, resistor dapat menerima energi selama beberapa detik kemudian mempunyai waktu cooling yang panjang.
Aplikasi lain dapat melakukan braking berkali-kali dengan interval yang sangat pendek.
Danfoss menyediakan brake resistor dengan contoh duty cycle 5%, 10%, dan 40%. Pada duty cycle 10%, resistor menerima braking power selama sekitar 10% dari cycle time dan mempunyai sisa waktu untuk melepaskan panas. Danfoss
Parameter ini sangat penting pada crane, hoist, elevator, material handling, centrifuge, dan mesin lain yang sering melakukan acceleration dan deceleration.
Thermal Capacity dan Cooling
Braking resistor mengubah energi menjadi panas.
Kinerja thermal karena itu menjadi bagian penting dari desain resistor.
Kemampuan resistor menangani power dipengaruhi oleh konstruksi elemen, surface area, enclosure, ambient temperature, airflow, mounting, serta waktu cooling.
ABB menyatakan rating resistor tertentu berlaku pada ambient temperature tertentu dan mendefinisikan continuous power berdasarkan kemampuan resistor melakukan heat dissipation ketika dipasang dengan benar. ABB Library
Wirewound resistor yang mempunyai electrical resistance benar tetapi tidak mempunyai thermal capacity memadai tetap dapat mengalami overheating.
Wirewound Braking Resistor untuk VFD
VFD merupakan salah satu aplikasi paling umum untuk braking resistor.
Resistor digunakan ketika drive dan aplikasinya membutuhkan dynamic braking untuk membuang regenerative energy.
Spesifikasi resistor perlu diperiksa terhadap manual drive, khususnya mengenai minimum resistance, maximum braking capability, braking circuit, dan recommended resistor.
Artikel terkait:
Braking Resistor untuk VFD Fungsi Cara Memilih dan Aplikasinya
Wirewound Braking Resistor untuk Crane dan Hoist
Crane dan hoist dapat mengalami regenerative condition ketika motor melakukan deselerasi atau ketika beban diturunkan.
Motor hoisting dapat bekerja sebagai generator karena energi mekanis dari beban kembali menuju motor.
Frekuensi braking pada aplikasi seperti ini dapat cukup tinggi.
Pemilihan resistor perlu mempertimbangkan operating cycle, braking duration, load characteristic, serta cooling.
Baca:
Braking Resistor untuk Crane dan Hoist
Wirewound Braking Resistor untuk Elevator dan Lift
Elevator juga dapat menghasilkan regenerative energy tergantung arah perjalanan, berat load, counterweight, serta operating condition.
Sistem yang menggunakan dynamic braking dapat menggunakan braking resistor untuk mengubah energi tersebut menjadi panas.
Duty cycle menjadi salah satu parameter penting karena elevator dapat beroperasi berkali-kali dalam waktu relatif singkat.
Baca:
Braking Resistor untuk Elevator dan Lift
Aplikasi Conveyor dan Mesin dengan Inersia Tinggi
Conveyor dengan mechanical inertia besar membutuhkan energi untuk melakukan percepatan.
Ketika conveyor dihentikan dengan cepat, sebagian energi tersebut harus dilepaskan.
Downhill conveyor juga dapat menghasilkan regenerative energy ketika load membantu menggerakkan motor.
Karakteristik serupa dapat ditemukan pada centrifuge, fan dengan inertia besar, machine tool, winding machine, dan berbagai rotating equipment lainnya.
Kebutuhan resistor tetap harus dihitung berdasarkan operating condition aktual.
Wirewound Braking Resistor untuk Intermittent Duty
Wirewound resistor sering digunakan pada aplikasi intermittent braking.
Resistor menerima peak braking power dalam waktu singkat lalu mempunyai waktu untuk cooling.
Rating seperti ini tidak boleh disamakan langsung dengan continuous power rating.
Danfoss secara eksplisit menyatakan bahwa maximum load pada brake resistor dapat dinyatakan sebagai peak power pada intermittent duty cycle tertentu. Danfoss
Karena itu spesifikasi seperti:
10 kW braking resistor
belum cukup tanpa informasi duty cycle dan braking duration.
Apakah Wirewound Bisa Digunakan untuk Continuous Duty?
Bisa pada desain yang memang dirancang untuk continuous dissipation, tetapi tidak semua wirewound resistor mempunyai kemampuan tersebut.
Continuous duty membutuhkan perhatian lebih terhadap average power dan heat dissipation.
Resistor yang mampu menerima peak power tinggi selama braking pulse belum tentu mampu menerima power yang sama secara terus-menerus.
Data continuous power harus dilihat terpisah dari peak atau intermittent rating.
Wirewound Braking Resistor Bank
Kebutuhan resistance dan power yang besar dapat menggunakan beberapa wirewound elements.
Elemen tersebut dapat dikonfigurasi secara series, parallel, atau kombinasi series-parallel.
Konfigurasi digunakan untuk memperoleh total resistance, distribution of current, dan total power capacity yang diperlukan.
Desain resistor bank juga memberikan fleksibilitas dalam menentukan enclosure, airflow, mounting, dan maintenance.
Namun jumlah elemen tidak boleh ditentukan hanya berdasarkan pembagian Watt.
Resistance total dan electrical configuration juga harus dihitung.
Wirewound Braking Resistor vs Stainless Steel Grid
Wirewound dan stainless steel grid sama-sama dapat digunakan sebagai elemen braking resistor, tetapi konstruksinya berbeda.
Wirewound menggunakan resistance wire yang dililitkan pada support.
Stainless steel grid menggunakan elemen logam berbentuk grid atau serpentine.
Wirewound dapat cocok untuk berbagai nilai resistance serta custom construction.
Grid resistor sering digunakan pada resistor bank dan heavy-duty application ketika dibutuhkan konstruksi mekanis yang robust dan surface area besar.
Pemilihan terbaik tetap bergantung pada resistance, current, thermal load, duty cycle, airflow, vibration, physical dimension, serta environment.
Wirewound vs Edgewound Braking Resistor
Edgewound resistor menggunakan resistance strip atau ribbon yang dililitkan dengan orientasi edge.
Konstruksi ini berbeda dengan wirewound berbasis round resistance wire.
Perbedaan bentuk elemen dapat menghasilkan karakteristik mechanical strength, current capacity, surface area, dan heat dissipation yang berbeda.
Tidak ada satu konstruksi yang selalu lebih unggul untuk semua aplikasi.
Apakah Semua Wirewound Braking Resistor Menggunakan Ceramic Tube?
Tidak.
Ceramic tube merupakan salah satu konstruksi yang banyak digunakan, tetapi wirewound resistor juga dapat menggunakan ceramic core dalam bentuk lain.
Resistor juga dapat ditempatkan di dalam enclosure.
Ohmite BA Series merupakan contoh brake resistor yang menggunakan wirewound element pada ceramic core kemudian ditempatkan di aluminum housing. Ohmite
Jadi wirewound menunjukkan cara resistive element dibuat, bukan menentukan bahwa seluruh resistor harus berbentuk ceramic tube terbuka.
Apa yang Terjadi Jika Wirewound Braking Resistor Terlalu Kecil?
Resistor yang menerima thermal load melebihi desainnya dapat mengalami temperatur yang terlalu tinggi.
Kondisi tersebut dapat mempengaruhi element, terminal, insulator, enclosure, atau komponen di sekitarnya.
Penyebabnya tidak selalu karena nominal Watt terlalu rendah.
Braking terlalu sering, braking duration terlalu panjang, airflow buruk, ambient temperature tinggi, atau operating duty yang berubah juga dapat meningkatkan thermal load.
Baca:
Braking Resistor Overheat Penyebab dan Cara Mencegahnya
Cara Memilih Wirewound Braking Resistor
Pemilihan sebaiknya dimulai dari manual VFD atau braking unit.
Data minimum yang perlu diketahui meliputi resistance, braking power, motor data, operating voltage, braking duration, duty cycle, application load, ambient temperature, cooling method, dan available mounting space.
Existing resistor juga dapat digunakan sebagai referensi, tetapi hanya jika spesifikasi dan kondisi aplikasinya masih sesuai.
Foto nameplate sangat membantu ketika kebutuhan berupa replacement.
Baca panduan:
Cara Memilih Braking Resistor Berdasarkan Ohm Watt dan Duty Cycle
Custom Wirewound Braking Resistor
Wirewound resistor dapat dirancang untuk kebutuhan custom berdasarkan electrical dan mechanical requirement.
PT Selatama Indo Abadi menyediakan pengembangan wirewound braking resistor berdasarkan kebutuhan aplikasi industri.
Parameter custom dapat mencakup resistance, power, physical dimension, resistance element, ceramic support, terminal configuration, mounting, enclosure, serta konfigurasi resistor bank.
Spesifikasi akhir tetap perlu disesuaikan dengan data VFD dan operating condition.
Lihat halaman produk:
Data yang Perlu Disiapkan untuk Permintaan Braking Resistor
Informasi yang paling membantu adalah brand dan model VFD, nilai resistance, required power, motor power, supply voltage, braking time, duty cycle atau cycle time, jenis mesin, ambient condition, metode cooling, maximum dimension, mounting requirement, serta foto dan nameplate resistor existing.
Semakin lengkap data tersebut, semakin mudah mengevaluasi kebutuhan resistor.
Konsultasi Wirewound Braking Resistor Selatama
PT Selatama Indo Abadi menyediakan braking resistor untuk kebutuhan VFD, inverter, crane, hoist, elevator, conveyor, dan berbagai industrial drive application.
Kebutuhan wirewound resistor dapat dikonsultasikan berdasarkan nilai Ohm, power, operating cycle, dimensi, serta kondisi aplikasi.
WhatsApp Selatama: +62 852-2009-5709
Informasi produk:
Referensi Teknis
Artikel ini menggunakan dokumentasi teknis resmi sebagai referensi untuk pembahasan dynamic braking, minimum resistance, braking power, duty cycle, heat dissipation, serta konstruksi wirewound resistor.
ABB ACS580-01 Drives Hardware Manual
Dokumentasi ABB digunakan sebagai referensi mengenai minimum dan maximum resistance brake resistor, maximum braking capability, serta risiko menggunakan resistance di bawah batas minimum yang diperbolehkan drive. ABB menyatakan bahwa resistance di bawah minimum dapat menghasilkan overcurrent yang tidak mampu ditangani drive dan internal brake chopper. ABB Library
ABB ACS580-01 Drives Hardware Manual
ABB ACS580-04 Hardware Manual
Digunakan sebagai referensi mengenai continuous braking power, minimum resistance, energy capacity, continuous heat dissipation, serta pengaruh kondisi pemasangan dan ambient temperature terhadap rating resistor. ABB Library
Danfoss Design Guide
Dokumentasi Danfoss digunakan untuk pembahasan duty cycle, braking time, peak braking power, serta hubungan braking cycle dengan kemampuan resistor melepaskan panas. Danfoss memberikan contoh brake resistor dengan duty cycle 5%, 10%, dan 40%. Danfoss
Danfoss Design Guide Brake Resistor Section
Ohmite BA Series Brake Resistor
Referensi ini digunakan untuk menunjukkan contoh konstruksi industrial wirewound brake resistor. BA Series menggunakan wirewound element pada ceramic core di dalam aluminum housing dan ditujukan untuk aplikasi seperti dynamic braking, motor starting, dan power control. Ohmite
Ohmite BA Series Brake Resistor
Catatan teknis: manual VFD atau braking unit yang digunakan pada aplikasi aktual tetap menjadi referensi utama. Specification limit dapat berbeda untuk setiap manufacturer, model drive, voltage class, dan braking configuration.
FAQ Wirewound Braking Resistor
Apa fungsi wirewound braking resistor?
Wirewound braking resistor menerima energi dari dynamic braking circuit dan mengubah energi listrik tersebut menjadi panas.
Apakah wirewound braking resistor bisa digunakan pada VFD?
Bisa, selama resistance, braking power, duty cycle, thermal capacity, dan braking circuit sesuai dengan specification drive.
Apakah nilai Ohm braking resistor boleh dibuat lebih rendah agar braking lebih kuat?
Tidak sebaiknya dilakukan tanpa merujuk manual drive. Resistance yang berada di bawah minimum yang diperbolehkan dapat menyebabkan braking current terlalu besar dan membebani brake chopper. ABB Library
Apakah wirewound resistor sama dengan resistor bank?
Tidak. Wirewound menjelaskan konstruksi resistive element. Resistor bank merupakan assembly yang dapat terdiri dari beberapa resistor. Sebuah resistor bank dapat menggunakan wirewound elements.
Apakah wirewound braking resistor selalu menggunakan ceramic tube?
Tidak. Ceramic support merupakan salah satu konstruksi. Wirewound element juga dapat ditempatkan dalam aluminum housing atau assembly lain. Ohmite
Apakah wirewound braking resistor bisa dibuat custom?
Bisa. Resistance, power, dimension, terminal, mounting, enclosure, dan konfigurasi dapat disesuaikan selama tetap memenuhi electrical dan thermal requirement aplikasi.
Apakah motor power cukup untuk menentukan braking resistor?
Tidak. Motor power hanya salah satu data. Braking power, braking time, duty cycle, load characteristic, resistance limits, dan cooling juga perlu dipertimbangkan.
