Frenado dinámico
El frenado dinámico es el uso de una eléctrica del motor de tracción como un generador cuando la desaceleración de un vehículo tal como un eléctrico o diesel-eléctrico locomotora . Se denomina " reostática " si la energía eléctrica generada se disipa como calor en las resistencias de la rejilla de frenado , y " regenerativa " si la energía se devuelve a la línea de suministro. El frenado dinámico reduce el desgaste de los componentes de frenado basados en la fricción y la regeneración reduce el consumo neto de energía. El frenado dinámico también se puede utilizar en vagones con unidades múltiples , vehículos de tren ligero ,tranvías eléctricos , trolebuses y automóviles eléctricos e híbridos .
Convertir energía eléctrica en energía mecánica de un eje giratorio (motor eléctrico) es lo contrario de convertir la energía mecánica de un eje giratorio en energía eléctrica (generador eléctrico). Ambos se logran a través de las interacciones de la armadura.devanados con un campo magnético externo (relativamente) en movimiento, con la armadura conectada a un circuito eléctrico con una fuente de alimentación (motor) o un receptor de potencia (generador). Dado que la función del dispositivo de conversión de energía eléctrica / mecánica está determinada por la interfaz (mecánica o eléctrica) que proporciona o recibe energía, el mismo dispositivo puede cumplir la función de un motor o un generador. En el frenado dinámico, el motor de tracción se convierte en un generador al cambiar de un circuito de suministro a un circuito receptor mientras se aplica corriente eléctrica a las bobinas de campo que generan el campo magnético ( excitación ).
La cantidad de resistencia aplicada al eje giratorio (potencia de frenado) es igual a la tasa de generación de energía eléctrica más alguna pérdida de eficiencia. Eso, a su vez, es proporcional a la fuerza del campo magnético, controlado por la corriente en las bobinas de campo, y la velocidad a la que la armadura y el campo magnético giran uno contra el otro, determinada por la rotación de las ruedas y la relación del eje de potencia. a la rotación de la rueda. La cantidad de potencia de frenado se controla variando la fuerza del campo magnético a través de la cantidad de corriente en las bobinas de campo. Como la velocidad de generación de energía eléctrica y, a la inversa, la potencia de frenado, son proporcionales a la velocidad a la que gira el eje de potencia,se requiere un campo magnético más fuerte para mantener la potencia de frenado a medida que disminuye la velocidad y existe un límite inferior en el que el frenado dinámico puede ser efectivo dependiendo de la corriente disponible para su aplicación a las bobinas de campo.
Los dos métodos principales para gestionar la electricidad generada durante el frenado dinámico son el frenado reostático y el frenado regenerativo, como se describe a continuación.
Para los motores de imanes permanentes, el frenado dinámico se logra fácilmente acortando los terminales del motor, lo que hace que el motor se detenga rápidamente de forma abrupta. Sin embargo, este método disipa toda la energía en forma de calor en el motor mismo, por lo que no se puede utilizar en otras aplicaciones que no sean intermitentes de baja potencia debido a las limitaciones de refrigeración. No es adecuado para aplicaciones de tracción.
La energía eléctrica producida por los motores se disipa en forma de calor mediante un banco de resistencias integradas , denominado rejilla de frenado . Se necesitan grandes ventiladores de refrigeración para proteger las resistencias de daños. Los sistemas modernos tienen monitoreo térmico, de modo que si la temperatura del banco se vuelve excesiva, se apagará y el frenado volverá a ser solo por fricción .
