Regeneratieve Remmen

Regeneratieve Remming

Bij regeneratieve remming wordt de kinetische energie van de aangedreven machine getapt en teruggevoerd naar het elektriciteitsnet. Deze remmechanisme komt in werking wanneer de aangedreven last of machine de motor dwingt om met een snelheid te werken die de nominalsnelheid te boven gaat, terwijl de opwekking constant blijft.

Inhoud

• Toepassingen van Regeneratieve Remming

• Regeneratieve Remming bij DC Schakelingmotoren

• Regeneratieve Remming bij DC Serie Motoren

Onder de omstandigheden van regeneratieve remming vindt er een belangrijke elektrische transformatie plaats binnen de motor. Specifiek gezegd overtreft de tegenstroom spanning Eb van de motor de voedingsspanning V. Deze omslag in de spanningsrelatie leidt tot een verandering in de richting van de armatuur stroom. Als gevolg hiervan maakt de motor de overgang van zijn normale werking naar functioneren als generator, waarbij de mechanische energie van de aangedreven last wordt omgezet in elektrische energie en deze terug wordt gevoed naar de energiebron.

Het is belangrijk op te merken dat regeneratieve remming niet beperkt is tot hoge snelheden. Het kan ook effectief worden toegepast bij zeer lage snelheden, mits de motor is geconfigureerd als een apart opgewekte generator. Terwijl de motorsnelheid afneemt, wordt het opwekkingsniveau op een gecontroleerde manier verhoogd. Deze aanpassing zorgt ervoor dat de twee cruciale vergelijkingen die de elektrische gedragingen van het systeem bepalen, worden voldaan, waardoor efficiënte energieherwinning mogelijk is, zelfs onder lage-snelheidsomstandigheden.

Regeneratieve Remming Voortgezet

Tijdens het verhogen van de opwekking van de motor, bereikt deze geen staat van magnetische verzadiging. Dit kenmerk stelt meer efficiënte controle en werking tijdens scenario's van regeneratieve remming in staat.

Regeneratieve remming kan succesvol worden toegepast bij schakeling- en apart opgewekte motoren. Echter, wat betreft samengestelde motoren, kan remming alleen worden bereikt onder de voorwaarde van zwakke serie-opwekking. Deze beperking benadrukt het belang van motordesign en configuratie in het bepalen van de haalbaarheid en effectiviteit van regeneratieve remming.

Toepassingen van Regeneratieve Remming

Regeneratieve remming is bijzonder geschikt voor toepassingen waarin aandrijvingen vaak moeten worden geremd en afgeremd. De mogelijkheid om kinetische energie terug te zetten in elektrische energie maakt het zeer efficiënt in dergelijke dynamische werkomgevingen.

Een van de meest waardevolle toepassingen ligt in het handhaven van een constante snelheid voor een dalende last met hoge potentiële energie. Door de energie te gebruiken die tijdens de afdaling wordt opgewekt, helpt regeneratieve remming bij het controleren van de snelheid van de last, waardoor veilige en stabiele werking wordt gegarandeerd en energie wordt herwonnen die anders zou worden verspild.

Deze remmethode wordt breed toegepast in verschillende industrieën om de snelheid van motoren te controleren die verschillende soorten lasten aandrijven. Het speelt een cruciale rol in elektrische locomotieven, waar het helpt bij het beheren van de treinsnelheid tijdens afremmen en bergafwaarts rijden, terwijl het energie terugvoert naar het elektriciteitsnet. In liften, kraaninstallaties en hijsinstallaties stelt regeneratieve remming precisie in de snelheidsregeling en energiebesparingen in, waardoor de algehele efficiëntie en prestaties van deze systemen worden verbeterd.

Het is belangrijk op te merken dat regeneratieve remming niet bedoeld is om de motor volledig tot stilstand te brengen. In plaats daarvan is de primaire functie om de snelheid van de motor te reguleren wanneer deze boven de nominalsnelheid werkt, waardoor de conversie van mechanische energie in elektrische energie voor hergebruik wordt bevorderd. De fundamentele vereiste voor regeneratie is dat de tegenstroom spanning (Eb) de voedingsspanning moet overtreffen. Deze omstandigheid zorgt ervoor dat de armatuurstroom van richting verandert, waardoor de werking van de motor effectief verschuift van motoring naar generatie.

Regeneratieve Remming bij DC Schakelingmotoren

Onder normale werkomstandigheden wordt de armatuurstroom van een DC schakelingmotor bepaald door de volgende vergelijking:

Dynamiek van Regeneratieve Remming

Wanneer een kraan, hijsinstallatie of lift een last laat zakken, kan de rotatiesnelheid van de motor de nominalsnelheid te boven gaan. In dit scenario overtreft de tegenstroom spanning (EMF) van de motor de voedingsspanning. Hierdoor keert de armatuurstroom Ia van richting, waardoor de motor effectief in een generator verandert. Deze conversie stelt het mogelijk om de kinetische energie van de dalende last te tappen en terug te voeren naar de elektrische voeding, waardoor de energiegebruiksoptimalisatie en een remeffect worden bereikt.

Regeneratieve Remming bij DC Serie Motoren

DC seriemoetoren vertonen unieke elektrische kenmerken tijdens de werking. Naarmate de motorsnelheid toeneemt, nemen zowel de armatuurstroom als de veldflux af. Anders dan bij sommige andere motortypen, kan de tegenstroom spanning Eb in een DC seriemoetor onder normale omstandigheden de voedingsspanning niet overtreffen. Echter, regeneratie blijft haalbaar omdat de veldstroom de armatuurstroom niet kan overtreffen.

Dit remmechanisme is bijzonder cruciaal in toepassingen waarbij DC seriemoetoren voornamelijk worden gebruikt, zoals in tractiesystemen voor treinen en in lift hijsinstallaties. Bijvoorbeeld, wanneer een elektrische locomotief een helling afdaalt, is het handhaven van een constante snelheid essentieel voor veiligheid en efficiëntie. Op soortgelijke wijze neemt regeneratieve remming in hijsinstallaties de snelheid over wanneer deze potentieel gevaarlijke niveaus bereikt, waardoor gecontroleerde werking wordt gewaarborgd.

Een breed geaccepteerde methode voor de implementatie van regeneratieve remming in DC seriemoetoren bestaat uit het herconfigureren van deze motoren om te werken als schakelingmotoren. Gezien de laag weerstand van de veldwikkeling van een DC seriemoetor, wordt een reeksweerstand in de veldkring ingevoerd. Deze extra weerstand speelt een cruciale rol bij het houden van de stroom binnen veilige parameters, waardoor de motor effectief kan functioneren in zijn nieuwe configuratie en de conversie van mechanische energie in elektrische energie tijdens het remproces wordt gefaciliteerd.