Regenerativno brezovanje

Regenerativno brezovanje

Pri regenerativnem brezovanju se kinetična energija pogonjene strojne opreme izkorišča in vrneta v napajalni sistem. Ta mehanizem brezovanja začne delovati, ko pogonjena obremenitev ali strojna oprema prisili motor, da deluje z hitrostjo, ki presega njegovo hitrost brez obremenitve, pri čemer ostane konstantna vzbuženost.

Vsebina

• Uporaba regenerativnega brezovanja

• Regenerativno brezovanje v DC šunt motorjih

• Regenerativno brezovanje v DC serijnih motorjih

Pod pogoji regenerativnega brezovanja se v motorju dogaja značilen električni preoblik. Natančneje, nazajna elektromotorna sila Eb motorja preseže napajalno napetost V. Ta obrat v odnosu napetosti vodi do spremembe smeri tokovnice motorja. Tako motor preide iz svojega normalnega načina delovanja v funkcijo generatorja, pretvarja mehansko energijo iz pogonjene obremenitve v električno energijo in jo vrača nazaj v vir energije.

Opomba, regenerativno brezovanje ni omejeno le na visoke hitrosti. Lahko se učinkovito uporablja tudi pri zelo nizkih hitrostih, če je motor konfiguriran kot ločno vzbužen generator. Ko se hitrost motora zmanjša, se stopnja vzbuženosti motorja na nadziran način poveča. Ta prilagoditev zagotavlja, da sta dve ključni enačbi, ki urejata električno obnašanje sistema, zadovoljeni, kar omogoča učinkovito obnovljanje energije tudi pri nizkih hitrostih.

Nadaljevanje regenerativnega brezovanja

Med povečevanjem vzbuženosti motorja ta ne doseže stanja magnetne nasitnosti. Ta značilnost omogoča boljšo kontrolo in delovanje med scenariji regenerativnega brezovanja.

Regenerativno brezovanje se lahko uspešno izvede v šunt in ločno vzbuženih motorjih. Vendar pa, ko gre za kombinirane motorje, se brezovanje lahko izvede le pod pogoji šibke serijne kombinacije. Ta omejitev poudarja pomembnost dizajna in konfiguracije motorja za določanje možnosti in učinkovitosti regenerativnega brezovanja.

Uporaba regenerativnega brezovanja

Regenerativno brezovanje je posebej primerno za uporabo, kjer je potrebno pogosto brezovati in upočasnjavati pogone. Njegova sposobnost pretvarjanja kinetične energije nazaj v električno energijo ga naredi zelo učinkovit v takšnih dinamičnih okoljih delovanja.

Ena od najbolj vrednih uporab je vzdrževanje konstantne hitrosti za padajočo obremenitev z visoko potencialno energijo. Z izkoriščanjem energije, ki se generira med padanjem, pomaga regenerativno brezovanje pri kontroli hitrosti obremenitve, zagotavlja varno in stabilno delovanje, hkrati pa obnavlja energijo, ki bi sicer bila zaprta.

Ta metoda brezovanja se široko uporablja v različnih industrih za kontroliranje hitrosti motorjev, ki pogonijo različne vrste obremenitev. Igra ključno vlogo v električnih lokomotivah, kjer pomaga pri upravljanju hitrosti vlaka med upočasnevaniem in padanjem, hkrati pa vrača energijo nazaj v električni omrežje. V liftih, jekarnah in talih omogoča točno kontrolo hitrosti in prihranek energije, kar poveča skupno učinkovitost in zmogljivost teh sistemov.

Pomembno je opozoriti, da regenerativno brezovanje ni namenjeno za ustavitev motorja. Namesto tega je njegova glavna funkcija regulacija hitrosti motorja, ko deluje z hitrostjo, ki presega njegovo hitrost brez obremenitve, in omogoča pretvorbo mehanske energije v električno energijo za ponovno uporabo. Osnovni pogoj za regeneracijo je, da mora nazajna elektromotorna sila (Eb) presegati napajalno napetost. Ta pogoj povzroči, da se tokovnica obrne, kar učinkovito premakne motor iz načina delovanja motora v način delovanja generatorja.

Regenerativno brezovanje v DC šunt motorjih

V normalnih delovnih pogoji je tokovnica armature DC šunt motorja določena z naslednjo enačbo:

Dinamika regenerativnega brezovanja

Ko tal, jekar ali dvigalo spusti obremenitev, lahko hitrost motorja preseže njegovo hitrost brez obremenitve. V tem primeru preseže nazajna elektromotorna sila (EMF) motorja napajalno napetost. Kot rezultat se smer tokovnice Ia obrne, motor se učinkovito pretvori v generator. Ta pretvorba omogoča, da se kinetična energija iz padajoče obremenitve izkorišča in se vrača nazaj v električni vir, optimizira uporabo energije in zagotavlja učinek brezovanja.

Regenerativno brezovanje v DC serijnih motorjih

DC serijni motorji izkazujejo edinstvene električne značilnosti med delovanjem. Ko se hitrost motora poveča, se zmanjša tokovnica armature in polje. Za razliko od nekaterih drugih vrst motorjev, nazajna EMF Eb v DC serijnem motorju običajno ne more presegati napajalne napetosti v normalnih pogoji. Vendar pa regeneracija ostaja možna, ker tok polja ne more presegati tokovnice armature.

Ta mehanizem brezovanja je zlasti pomemben v uporabah, kjer so DC serijni motorji glavno uporabljani, kot so trakcijski sistemi za vlake in dvigali. Na primer, ko električni lokomotiv spada po naklonu, je bistveno, da se ohranja konstantna hitrost za varnost in učinkovitost. Podobno v pogonih dvigal regenerativno brezovanje vstopi, da omeji hitrost, ko doseže potencialno nevarne ravni, zagotavlja nadzorovan operacijo.

En pristop, ki se pogosto uporablja za izvajanje regenerativnega brezovanja v DC serijnih motorjih, je prekonfiguriranje teh motorjev, da delujejo kot šunt motorji. Ker ima polje naviječ DC serijnega motorja nizko upornost, se vključi serija upornik v krog polja. Ta dodatna upornost igra ključno vlogo pri ohranjanju toka znotraj varnih parametrov, omogoča motorju, da učinkovito deluje v novi konfiguraciji in omogoča pretvorbo mehanske energije v električno energijo med postopkom brezovanja.