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Frenata rigenerativa

Nel Frenata rigenerativa, il potere o l'energia del macchinario guidatoche è in forma cinetica viene restituito alla rete di alimentazione. Questo tipo di frenatura è possibile quando il carico o il macchinario guidato forza il motore a correre a una velocità superiore a quella senza carico con un'eccitazione costante.

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In questa condizione, la back emf EB del motore è maggiore della tensione di alimentazioneV, che inverte la direzione della corrente di armatura del motore. La macchina ora inizia a funzionare come un generatore e l'energia generata viene fornita alla sorgente. La frenatura rigenerativa può anche essere eseguita a velocità molto basse se il motore è collegato come generatore eccitato separatamente. L'eccitazione del motore viene aumentata quando la velocità viene ridotta in modo tale che le due equazioni mostrate sotto siano soddisfatte.

rigenerativo frenatura-eq-1

Il motore non entra in saturazione all'aumentare dell'eccitazione.

La frenatura rigenerativa è possibile con motori shunt e eccitati separatamente. Nei motori composti, la frenatura è possibile solo con la miscelazione in serie debole.

Applicazioni della frenata rigenerativa

  • La frenata a recupero di energia viene utilizzata soprattutto laddove è richiesta una frenata e un rallentamento frequenti delle unità.
  • È molto utile per contenere un carico discendente di alta energia potenziale a una velocità costante.
  • La frenatura a recupero di energia viene utilizzata per controllare la velocità dei motori che pilotano carichi come nelle locomotive elettriche, negli ascensori, nelle gru e nei paranchi.
  • La frenatura rigenerativa non può essere utilizzata per arrestare il motore. Viene utilizzato per controllare la velocità al di sopra della velocità a vuoto della guida del motore.

La condizione necessaria per la rigenerazione è che il retro EMF EB dovrebbe essere maggiore della tensione di alimentazione in modo che la corrente di armatura sia invertita e la modalità di funzionamento passi dalla motorizzazione alla generazione.

Frenata rigenerativa nei motori DC Shunt

In condizioni operative normali la corrente di armatura è data dall'equazione mostrata sotto.

rigenerativo frenatura-eq-2

Quando il carico viene abbassato da una gru, un paranco ol'ascensore fa sì che la velocità del motore sia maggiore della velocità a vuoto. L'EMF posteriore diventa maggiore della tensione di alimentazione. Di conseguenza, la corrente di armatura Ia diventa negativa. Le macchine ora iniziano a funzionare come un generatore.

Frenata rigenerativa nei motori della serie DC

In caso di motore della serie DC, aumentare la velocitàè seguito da una diminuzione della corrente di armatura e del flusso di campo. Il retro EMF Eb non può essere maggiore della tensione di alimentazione. La rigenerazione è possibile nel motore serie DC poiché la corrente di campo non può essere maggiore della corrente di armatura.

La rigenerazione è necessaria quando il motore della serie DC èusato estensivamente come trazione, elevatori ecc. Ad esempio: in una locomotiva elettrica che si muove lungo il gradiente, può essere necessaria una velocità costante. Nelle unità di sollevamento la velocità deve essere limitata ogni volta che diventa pericolosamente alta.

Un metodo comunemente utilizzato per la frenata rigenerativadel motore serie CC è quello di collegarlo come un motore di derivazione. Poiché la resistenza dell'avvolgimento di campo è bassa, nel circuito di campo viene collegata una resistenza in serie per limitare la corrente entro il valore di sicurezza.

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