Что такое рекуперативное торможение – Рекуперативно-реостатное торможение — это… Что такое Рекуперативно-реостатное торможение?

04.08.2020 alexxlab 0 Comments

Содержание

Рекуперативное торможение — Википедия. Что такое Рекуперативное торможение

Toyota Prius 2004 — серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения

Рекуперати́вное торможе́ние — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть.

Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах, электропоездах, современных трамваях и троллейбусах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции.

Аналогичный принцип используется на электромобилях, гибридных автомобилях, где вырабатываемая при торможении электроэнергия используется для подзарядки аккумуляторов. Некоторые контроллеры двигателей электровелосипедов реализуют рекуперативное торможение.

Проводились также эксперименты по организации рекуперативного торможения других принципов на автомобилях; для хранения энергии использовались маховики, пневматические аккумуляторы (англ.), гидроаккумуляторы и другие устройства.

[1]

Использование в автомобилестроении

Использование на легковых и грузовых автомобилях

С развитием рынка гибридных и электроавтомобилей система рекуперации зачастую используется для увеличения дальности пробега автомобиля на электрическом заряде. Наиболее распространенными автомобилями этих классов является Toyota Prius, Chevrolet Volt, Honda Insight, Tesla Model S,X,M

Есть отдельные случаи применения системы рекуперации в автомобиле с привычным бензиновым двигателем для сокращения расхода топлива. Такая система разрабатывалась на а/м Ferrari для обеспечения функционирования внутренних мультимедийных и климатических систем автомобиля от отдельной батареи, заряжаемой рекуперируемой энергией.

Система рекуперации энергии при торможении для электромобилей и электровелосипедов подвергается критике. Тормозной путь автомобиля очень мал по сравнению с проезжаемым путём и составляет от нескольких метров до несколько десятков метров (водитель обычно относительно резко тормозит у самого светофора или места назначения, или вообще подъезжает к месту назначения накатом). За такое короткое время аккумуляторы не успевают сколь-нибудь значительно зарядиться рекуперативным током, даже в городском цикле при частых торможениях. Экономия энергии за счёт рекуперации в лучшем случае составляет доли процента, и поэтому система рекуперативного торможения электромобиля неэффективна и не оправдывает усложнения конструкции. К тому же рекуперативное торможение не освобождает от необходимости обычной колодочной тормозной системы, так как на малых оборотах двигателя в режиме генератора его противо-ЭДС мала и недостаточна для полной остановки автомобиля. Также рекуперативное торможение не решает проблему стояночного тормоза (за исключением искусственного динамического удержания ротора на месте, на что расходуется значительная энергия). В современных электромобилях имеется возможность настройки педали «газа» — при её отпускании электромобиль либо продолжает двигаться по инерции накатом, либо переходит в режим рекуперативного торможения.

Однако рекуперация эффективна для электротранспорта с его частыми участками разгона-торможения, где тормозной путь большой и соизмерим с расстоянием между станциями (метро, пригородные электропоезда).

Использование в автоспорте

В сезоне 2009 года в Формуле-1 на некоторых болидах использовалась система рекуперации кинетической энергии (KERS). Рассчитывалось, что это подстегнёт разработки в области гибридных автомобилей и дальнейшие совершенствования данной системы.

Впрочем, у Формулы-1 с её мощным двигателем разгон на малых скоростях ограничивается сцеплением шин, а не крутящим моментом. На высоких же скоростях использование KERS не столь эффективно. Так что по результатам сезона-2009 оснащённые данной системой болиды не демонстрировали превосходства над соперниками на большинстве трасс. Однако это может объясняться не столько неэффективностью системы, сколько трудностью её применения в условиях строгих ограничений на вес машины, действовавших в 2009 году в Формуле-1. После соглашения команд не использовать KERS в 2010 году для сокращения издержек, в сезоне 2011 года использование системы рекуперации было продолжено.

По состоянию на 2012 год на систему KERS налагаются следующие ограничения^[2]: передаваемая мощность не более 60 кВт (около 80 л.с.), ёмкость хранилища не более 400 кДж. Это означает, что 80 л.с. можно использовать не более 6.67 с на круг за один или несколько раз. Таким образом, время круга можно уменьшить на 0.1-0.4 с.

Техническим регламентом Формулы-1, утверждённым FIA на 2014 год, предусмотрен переход на более эффективные турбомоторы со встроенной системой рекуперации (ERS). Применение двойной системы рекуперации (кинетической и тепловой) в сезонах 2014—2015 годов стало гораздо более актуально из-за введения жёстких регламентных ограничений на расход топлива — не более 100 кг на всю гонку (в прошлые годы 150 кг) и мгновенный расход не более 100 кг в час. Неоднократно можно было наблюдать, как во время гонки при выходе из строя системы рекуперации машина начинала быстро терять позиции.

Рекуперативное торможение используется также в гонках на выносливость. Такой системой оснащены спортпрототипы класса LMP1 заводских команд Audi R18 и Toyota TS050 Hybrid^[en], Porsche 919 Hybrid^[en].

Использование на железных дорогах

Рекуперативным торможением на железнодорожном транспорте (в частности, на электровозах и электропоездах, оборудованных системой рекуперативного торможения) называется процесс преобразования кинетической энергии движения поезда в электрическую энергию тяговыми электродвигателями (ТЭД), работающими в режиме генераторов. Выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть (в отличие от реостатного торможения, при котором выработанная электрическая энергия гасится на тормозных резисторах, то есть преобразовывается в тепло и рассеивается системой охлаждения). Рекуперативное торможение используется для подтормаживания состава в случаях, когда поезд идет по относительно некрутому уклону вниз, и использование воздушного тормоза нерационально. То есть, рекуперативное торможение используется для поддержания заданной скорости при движении поезда по спуску. Данный вид торможения дает ощутимую экономию энергии, так как выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть и может быть использована другими локомотивами на данном участке контактной сети.

Рекуперативное торможение имеет следующие проблемы, которые требуют особого учета при разработке схемы электровоза для их решения:

а) тормозной момент пропорционален не скорости, а разности между скоростью и «скоростью нейтрали», зависящей от настройки системы управления электровоза и напряжения контактной сети. Так, при скорости ниже нейтрали ТЭДы будут тянуть, а не тормозить. Таким образом, при скорости вблизи нейтрали даже небольшие (в процентах) скачки напряжения сети сильно меняют упомянутую разность, а с ней и момент, и приводят к рывкам. Правильное проектирование схемы электровоза снижает этот фактор.

б) при параллельном включении якорей рекуперирующих ТЭД схема может получиться неустойчивой при боксовании и склонной к «сваливанию» в режим, когда один ТЭД работает в моторном режиме, питаясь от второго ТЭДа, работающего как генератор, что подавляет торможение. Решение: включение обмоток возбуждения крест-накрест от «чужого» ТЭД (см. схемы ВЛ8 и ВЛ10).

в) необходимы меры защиты против короткого замыкания контактной сети или на самом электровозе. Для этого используются быстродействующие контакторы, срабатывание которых вызывает в схеме переходный процесс, перемагничивающий обмотки возбуждения ТЭД и ликвидирующий таким образом остаточную намагниченность статора (возбуждения генерации от которой может быть вполне достаточно для перегрева или пожара в случае КЗ в сети).

Ранее рекуперативным торможением оборудовались электровозы постоянного тока ввиду простоты метода переключения ТЭДов в режим генератора (в СССР схема появилась ещё на сурамском поколении электровозов, например, ВЛ22 и с незначительными изменениями применялась до ВЛ11 включительно, в ней решены все три описанные выше проблемы). В электровозах переменного тока существует проблема, которая заключается в преобразовании выработанного постоянного электрического тока в переменный и синхронизация его с частотой тягового тока, эта проблема решается с помощью тиристорных преобразователей

[3]. Электровозы переменного тока, созданные до использования тиристорных инверторов (ВЛ60, ЧС4 и ЧС4Т, а также все поколения ВЛ80, кроме ВЛ80Р) не имели возможности рекуперативного торможения.

Рекуперативное торможение редко используется в пассажирском движении, по крайней мере на «классических» до-тиристорных электровозах вроде ВЛ10 и ВЛ11 из-за возникновение ощутимых рывков при переключении тормозной рукоятки локомотива со ступени на ступень, а также при скачках напряжения контактной сети. Большинство пассажирских локомотивов той поры вовсе не имели этой возможности.

Кроме того, рекуперативное торможение, как и реостатное, сжимает состав и создает удар от сжатия сцепных устройств.

Тем не менее рекуперативное торможение широко применяется на моторвагонном подвижном составе (МВПС) постоянного тока (ЭР2Р, ЭР2Т и более поздние электропоезда). В отличие от поездной работы, в МВПС обычно постоянен вес поезда (его почти никогда не переформируют), а также намного выше тяговооружённость. Это сильно упрощает создание автомата управления рекуперативным торможением.

Рекуперативное торможение на постоянном токе требует переоборудования тяговых подстанций. Как минимум возможно рассеяние энергии на стационарных резисторах в случае изменения направления тока в фидерах ПС (при этом сохраняется возможность использования энергии рекуперации для тяги другого поезда на этом же участке, что важно при тяжелом профиле пути). Как максимум — необходима установка инверторов.

Рекуперативное торможение на железнодорожных локомотивах может использоваться для подтормаживания в экстренных аварийных случаях при отказе воздушного тормоза. В частности, имеются сведения о неоднократном применении машинистами рекуперативного торможения на крутом участке Ерал — Симская (Челябинская область).^[4] Следует отметить, что штатное торможение на локомотивах производится стравливанием воздуха (стоп-кран в пассажирских вагонах), а при полном отсутствии в системе воздуха тормоза блокируются.^[5]

Использование в метрополитенах

В метрополитенах, где поезда совершают частые остановки, использование рекуперативного торможения очень выгодно. Поэтому уже самые ранние метровагоны имели аппаратуру рекуперативного торможения (за исключением метровагонов, производимых в СССР). Наибольший эффект достигается при согласовании моментов торможения прибывающего на станцию поезда с отправлением другого от той же или со смежной станции. Такая схема движения закладывается в расписание движения поездов.

Использование на городском общественном транспорте

На современном городском электротранспорте системы управления обеспечивающие рекуперацию используются почти всегда.

У трамвайных вагонов моделей УКВЗ 71-619А и далее, вагонов ПТМЗ 71-134А и далее, вагонов Уралтрансмаш 71-405 и далее, а также МТТА и МТТА-2 имеется возможность рекуперативного торможения. Оно используется как основное. После замедления вагонов до скорости 1-2 км/ч электродинамический (реостатный) тормоз становится неэффективным и подключается стояночный.

Примечания

См. также

Ссылки

Рекуперативное торможение — это… Что такое Рекуперативное торможение?

Рекуперативное торможение

Торможение электрическое электротранспорта (например, электропоезда, трамвая) или промышленного Электропривода, при котором осуществляется рекуперация (компенсация) электрической энергии в результате преобразования механической энергии транспортного средства (или электропривода) в электрическую энергию, отдаваемую в питающую сеть. Р. т. основано на свойстве обратимости электрических машин. При Р. т. тяговый электродвигатель работает в генераторном режиме, создавая необходимый момент сопротивления на валу и тем самым обеспечивая торможение движущейся системы. Электрическая энергия вырабатывается двигателем-генератором либо за счёт потенциальной энергии электротранспорта при его движении под уклон с постоянной скоростью, либо за счёт кинетической энергии при замедлении движущейся системы. Р. т. даёт значительную экономию электрической энергии. Оно наиболее эффективно на транспортных средствах, имеющих большую массу: на магистральных электровозах, электропоездах пригородного сообщения, современных троллейбусах и т. д.

Система Р. т. должна удовлетворять ряду специфических требований, которые обусловливают применение при Р. т. генераторов только с падающей внешней характеристикой. Поэтому тяговые электродвигатели с последовательным возбуждением при переходе в режим Р. т. переключают на независимое возбуждение.

Н. А. Ротанов.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Рекультивация ландшафта
Рекуператор

Смотреть что такое «Рекуперативное торможение» в других словарях:

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрическое торможение электродвигателей путём перевода их в генераторный режим; применяется для торможения электропоездов, электровозов, трамваев, троллейбусов и т.п. или при их затяжном спуске на уклонах. При Р. т. используется кинетическая… … Большая политехническая энциклопедия
РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — использование при электротяге живой силы или силы тяжести спускающегося под уклон поезда для вращения тяговых моторов электровоза, работающих при этом как генераторы, с передачей вырабатываемой этими моторами электроэнергии в контактную сеть. При … Технический железнодорожный словарь
рекуперативное торможение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN regenerative brakingresistance braking … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение — Toyota Prius 2004 серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения Рекуперативное торможение вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми эле … Википедия
РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрич. торможение, при к ром поступающая на вал двигателя механич. энергия (напр., обусловленная вращающим моментом нагрузки при спуске груза с пост. скоростью или освобождающейся кинетич. энергией при уменьшении скорости механизма)… … Большой энциклопедический политехнический словарь
рекуперативное торможение вращающегося электродвигателя — рекуперативное торможение Электрическое торможение вращающегося электродвигателя, при котором энергия отдается в сеть. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом Синонимы рекуперативное торможение … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — рекуперативное торможение торможение железнодорожного подвижного состава, осуществляемое посредством электродинамического тормоза, при котором высвобождаемая при переводе тяговых электродвигателей в генераторный режим электрическая энергия… … Официальная терминология
рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — 35 рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава: Электрическое торможение тягового железнодорожного подвижного состава, осуществляемое электродинамическим тормозом, при котором высвобождаемая при переводе тяговых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Торможение (значения) — Торможение (от тюркск. turmaz подкладка для колёс арбы; по другой версии от греч. τόρμος то, что вставлено в отверстие; дыра, в которой торчит затычка, гвоздь, колышек). Торможение в физиологии активный нервный процесс угнетения … Википедия
ТОРМОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ — торможение электродвигателя путём создания тормозного электромагнитного момента. См. Динамическое торможение. Рекуперативное торможение и Торможение противовключением … Большой энциклопедический политехнический словарь

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — это… Что такое РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ?

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ: использование при электротяге живой силы или силы тяжести спускающегося под уклон поезда для вращения тяговых моторов электровоза, работающих при этом как генераторы, с передачей вырабатываемой этими моторами электроэнергии в контактную сеть. При Р. т. живая сила, или вес поезда, производит полезную работу, возвращая энергию, к-рая м. б. рационально использована, в то время как при обычном торможении эта энергия тратится на износ тормозных колодок и бандажей. Р. т. широко применяется на электрифицированных ж. д., гл. обр. на участках с затяжными спусками.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛИНИИ
РЕКУПЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ

Смотреть что такое «РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ» в других словарях:

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрическое торможение электродвигателей путём перевода их в генераторный режим; применяется для торможения электропоездов, электровозов, трамваев, троллейбусов и т.п. или при их затяжном спуске на уклонах. При Р. т. используется кинетическая… … Большая политехническая энциклопедия
рекуперативное торможение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN regenerative brakingresistance braking … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение — Toyota Prius 2004 серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения Рекуперативное торможение вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми эле … Википедия
Рекуперативное торможение — Торможение электрическое электротранспорта (например, электропоезда, трамвая) или промышленного Электропривода, при котором осуществляется рекуперация (компенсация) электрической энергии в результате преобразования механической энергии… … Большая советская энциклопедия
РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрич. торможение, при к ром поступающая на вал двигателя механич. энергия (напр., обусловленная вращающим моментом нагрузки при спуске груза с пост. скоростью или освобождающейся кинетич. энергией при уменьшении скорости механизма)… … Большой энциклопедический политехнический словарь
рекуперативное торможение вращающегося электродвигателя — рекуперативное торможение Электрическое торможение вращающегося электродвигателя, при котором энергия отдается в сеть. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом Синонимы рекуперативное торможение … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — рекуперативное торможение торможение железнодорожного подвижного состава, осуществляемое посредством электродинамического тормоза, при котором высвобождаемая при переводе тяговых электродвигателей в генераторный режим электрическая энергия… … Официальная терминология
рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — 35 рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава: Электрическое торможение тягового железнодорожного подвижного состава, осуществляемое электродинамическим тормозом, при котором высвобождаемая при переводе тяговых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Торможение (значения) — Торможение (от тюркск. turmaz подкладка для колёс арбы; по другой версии от греч. τόρμος то, что вставлено в отверстие; дыра, в которой торчит затычка, гвоздь, колышек). Торможение в физиологии активный нервный процесс угнетения … Википедия
ТОРМОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ — торможение электродвигателя путём создания тормозного электромагнитного момента. См. Динамическое торможение. Рекуперативное торможение и Торможение противовключением … Большой энциклопедический политехнический словарь

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — это… Что такое РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ?

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ: электрич. торможение, при к-ром поступающая на вал двигателя механич. энергия (напр., обусловленная вращающим моментом нагрузки при спуске груза с пост. скоростью или освобождающейся кинетич. энергией при уменьшении скорости механизма) преобразуется в электрическую и (за вычетом потерь в самом электроприводе) возвращается в питающую сеть (при этом электродвигатель работает в генераторном режиме). Р. т. используется в электроприводах подъёмных машин, на электрич. транспорте, а также в режимах замедления реверсивных электроприводов с частотным управлением, в системах «генератор — двигатель» и т. п.

РЕКТИФИКАЦИЯ
РЕКУПЕРАТОР

Смотреть что такое «РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ» в других словарях:

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрическое торможение электродвигателей путём перевода их в генераторный режим; применяется для торможения электропоездов, электровозов, трамваев, троллейбусов и т.п. или при их затяжном спуске на уклонах. При Р. т. используется кинетическая… … Большая политехническая энциклопедия
РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — использование при электротяге живой силы или силы тяжести спускающегося под уклон поезда для вращения тяговых моторов электровоза, работающих при этом как генераторы, с передачей вырабатываемой этими моторами электроэнергии в контактную сеть. При … Технический железнодорожный словарь
рекуперативное торможение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN regenerative brakingresistance braking … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение — Toyota Prius 2004 серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения Рекуперативное торможение вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми эле … Википедия
Рекуперативное торможение — Торможение электрическое электротранспорта (например, электропоезда, трамвая) или промышленного Электропривода, при котором осуществляется рекуперация (компенсация) электрической энергии в результате преобразования механической энергии… … Большая советская энциклопедия
рекуперативное торможение вращающегося электродвигателя — рекуперативное торможение Электрическое торможение вращающегося электродвигателя, при котором энергия отдается в сеть. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом Синонимы рекуперативное торможение … Справочник технического переводчика
Рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — рекуперативное торможение торможение железнодорожного подвижного состава, осуществляемое посредством электродинамического тормоза, при котором высвобождаемая при переводе тяговых электродвигателей в генераторный режим электрическая энергия… … Официальная терминология
рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава — 35 рекуперативное торможение железнодорожного подвижного состава: Электрическое торможение тягового железнодорожного подвижного состава, осуществляемое электродинамическим тормозом, при котором высвобождаемая при переводе тяговых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Торможение (значения) — Торможение (от тюркск. turmaz подкладка для колёс арбы; по другой версии от греч. τόρμος то, что вставлено в отверстие; дыра, в которой торчит затычка, гвоздь, колышек). Торможение в физиологии активный нервный процесс угнетения … Википедия
ТОРМОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ — торможение электродвигателя путём создания тормозного электромагнитного момента. См. Динамическое торможение. Рекуперативное торможение и Торможение противовключением … Большой энциклопедический политехнический словарь

Рекуперативное торможение асинхронного электродвигателя

Асинхронная машина, в принципе, как и все электрические машины, является обратимой. Это значит, что она может работать как в режиме двигателя, выполняя какую-то полезную работу, так и в режиме генератора – вырабатывая электрическую энергию.

Если к валу асинхронного электродвигателя приложить момент нагрузки, то преодолевая этот момент, машина будет потреблять энергию из сети. При работе на холостом ходу будет потребляться только энергия, необходимая для покрытия механических потерь в самой машине. Если к валу асинхронной машины подсоединить еще один электродвигатель и с его помощью вращать асинхронную машину, то потери в роторе будут компенсированы за счет приводного двигателя, а в случае, если скорость вращения вала асинхронной машины превысить синхронную частоту вращения (скорость вращения магнитного поля статора), то начнется рекуперация энергии в сеть. Давайте более подробно рассмотрим процесс рекуперации энергии в сеть.

При работе машины в двигательном режиме вращающееся магнитное поле пересекает проводники роторной и статорной обмотки в одинаковом направлении, следствием чего становится совпадение ЭДС статора Е₁ и ротора Е₂ по фазе. При переходе асинхронника в режим рекуперативного торможения магнитное поле пересекает проводники статора в прежнем направлении, а вот роторные проводники при n>n₀ – в противоположном. При этом ЭДС ротора изменит свой знак на обратный и будет равна:

Соответственно ток ротора:

Отсюда следует, что при переходе в режим рекуперации направление изменит только активная составляющая роторного тока, реактивная не поменяет свое направление. Активный ток поменяет направление из-за изменения направления момента асинхронной машины, по сравнению с двигательным режимом.

Векторная диаграмма асинхронного электродвигателя в генераторном режиме:

Векторная диаграмма показывает, что между U и I₁угол сдвига фазы φ₁>(π/2), что будет соответствовать режиму, в котором первопричиной появления тока I₁ будет не напряжение питающей сети, а ЭДС Е₁. Таким образом, статорная обмотка работает в режиме генератора, отдавая энергию в сеть.

Такие же выражения возможно получить и с помощью эквивалентной схемы. Активная составляющая роторного тока будет равна:

Это значит, что при ω>ω₀, скольжение s изменит знак, соответственно поменяет знак I₂_a^/, что значит переход машины в режим рекуперативного торможения. Это подтверждает и выражение электромагнитной мощности:

Данное выражение показывает, что при переходе в режим рекуперативного торможения мощность электромагнитная изменяет свой знак, что означает отдачу мощности вторичным контуром.

Обратившись к выражению мощности вторичного контура:

Из этого выражения мы можем увидеть, что знак реактивной мощности будет сохранятся независимо от режима работы.

Это значит что – асинхронный электродвигатель в рекуперативном режиме тоже потребляет реактивную мощность. И чтоб осуществить рекуперацию, необходим источник реактивной мощности, который необходим для создания вращающегося магнитного поля.

Рекуперативное торможение часто используют в подъемно-транспортных механизмах, при спуске тяжелых грузов. Груз, который опускается, развивает на валу машины отрицательный момент и скорость становится n>n₀. Таким образом, машина переходит в режим рекуперативного торможения и тем самым создает тормозной момент на валу. В точке пересечения характеристики со значением статического момента скорость двигателя устанавливается, и груз опускается с постоянной скоростью, как это показано ниже:

тормозной момент будет отсутствовать в том случае, если момент на валу машины будет больше, чем критический момент этой же машины.

Рекуперативное торможения при наличии на валу асинхронной машины реактивного статического момента возможно только при наличии преобразователя частоты или двигателя, с переключающимся числом пар полюсов. Рассмотрим для двигателя с переключающимся числом пар полюсов.

Если обмотки статорные двигателя, работающего на высокой скорости

То есть число пар полюсов меньше, переключить на большее число пар полюсов р₁, то в таком случае скорость вращения вала асинхронной машины станет больше, чем синхронная скорость, соответствующая новому числу полюсов

Машина перейдет в режим генератора:

На рисунке, область рекуперативного торможения соответствует участку BCD на механической характеристике.

Довольно часто такой способ применяют в металлорежущих станках, в которых применяю асинхронные машины с переключающимся количеством пар полюсов.

Регенеративное торможение — это… Что такое Регенеративное торможение?

Регенеративное торможение

Toyota Prius 2004 — серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения

Рекуперати́вное торможе́ние — останов двигателя, при котором кинетическая энергия вращения ротора не рассеивается в виде тепла, как обычно, а возвращется в электрическую сеть.

Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах и электропоездах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции.

Аналогичный принцип используется на электромобилях, где вырабатываемая при торможении электроэнергия используется для подзарядки аккумуляторов.

Рекуперация возможна благодаря обратимости электрических машин.

Проводились также эксперименты по организации рекуперативного торможения на обычных автомобилях; для хранения энергии использовались маховики, пневматические аккумуляторы (англ.) и другие устройства.