Hoe werkt regeneratief remmen?

Op 13 juli 2023 19:33:09 schreef benleentje:
.. Uit een 3 fase motor kan je ook niet gelijk spanning halen daar moeten dacht ik minimaal een setje condensatoren omheen.

Dat is niet nodig als je de motor op een 3-fase net aansluit.

benleentje

Golden Member

Sorry ik bedoelde als losse generator voor een off grid aansluiting

Op 13 juli 2023 19:33:09 schreef benleentje:
[...]Ik snap even niet wat die kleine accu er mee te maken.
Als je met 50kW kan remmen en je doet dat 10 seconde dan heb je het over 500kWs of 0.13kWh. In een 12V startaccu kan die energie al makkelijk opgeslagen worden.

Het gaat niet om de hoeveelheid energie, maar om het vermogen. Een 40Ah startaccu mag je met (max) C/4 = 10A laden. Dat is 10A * 12V = 120W. 50kWs over 10 sec is 5kW.

Stel dat je zegt: 4x harder laden dan officieel toegestaan dat "kan best" als het maar 10s duurt.... prima! Dan NOG kom je een factor 10 te kort!

(Waarom zit er 40Ah, 480Wh in je auto? Diesel starten is 40A voorgloeien voor 5s + 300A * 1s. = 200+300 As => 6kJ = 0.16Wh. Die accu kan bijna 500x kleiner en dan heb je nog steeds genoeg voor 6 startpogingen! Het gaat niet om de energie, het gaat om het vermogen. Die 1 of 2Wh accu kan het vermogen niet leveren om de auto aan de gang te helpen. De 10Wh accu in je telefoon zou de auto makkelijk kunnen starten als je b.v. een supercondensator bank in een paar minuten vollaad en dan daarop start).

Wat ik denk je kan bv wel een motor hebben die 50kW piek vermogen kan leveren maar hoeveel vermogen kan hij dan als generator aan? Ik dacht zelf dat dat een stuk mi
nder is.

Stel even een motor is 50kW. Dat is dan asvermogen. Stel even (dat zal echt niet bij 50kW) dat de verliezen 10% zijn. Als motor moet er dan zo'n 55kW elektrisch in.

En als generator is het dan ongeveer zo dat je 50kW mechanisch in, 5kW verliezen, 45kW elektrisch uit. Dus minder: Ja, maar niet zo heel veel minder. Bij een 50kW motor kunnen de verliezen veel lager zijn dan 10%.

[Bericht gewijzigd door rew op vrijdag 14 juli 2023 08:51:04 (17%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
GJ_

Moderator

Op 14 juli 2023 08:43:57 schreef rew:Bij een 50kW motor kunnen de verliezen veel lager zijn dan 10%.

minder dan 6%

In een moderne industriele motor. Oude industriele motoren... kan ook meer zijn.

Of die regels ook gelden voor de motor in een auto? Ik weet het niet. Nu is de autofabrikant natuurlijk wel gemotiveerd om de verliezen laag te houden (anders moet ie voor dezelfde range een grotere accu d'r in zetten), maar of de regel van toepassing is?

En bij een auto-motor die je van "gasgeven" naar "remmen" schakelt, is het rendement van accu tot de wielen van belang, dus inclusief de inverter. Telt de FO mee bij die 6%?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 13 juli 2023 19:33:09 schreef benleentje:
Spleetpool motor?

Als je die net boven zijn synchrone toerental aandrijft gaat hij ook gewoon stroom terugleveren, net als een 3-fase asynchrone motore.

[...]Dat je iets extra,s nodig hebt dat heeft toch niets met de motor zelf te maken. Uit een 3 fase motor kan je ook niet gelijk spanning halen daar moeten dacht ik minimaal een setje condensatoren omheen.

Ik denk dat het punt was dat je niets extra nodig hebt vergeleken met het gebruik als motor. Een synchrone of asynchrone motor die je zonder enige elektronica op een 50Hz net aansluit kan stroom terugleveren als je hem extern gaat aandrijven, en als je zo'n motor vanuit een accu wilt laten werken, zoals in een auto, kun je met dezelfde vermogenselektronica (doorgaans 3 halve bruggen) zowel motorbedrijf als generatorbedrijf doen, als de aansturing goed is. Je hebt dus geen extra transistors nodig, of een boostconverter of zo.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 12 juli 2023 20:59:57 schreef Henry S.:
We verwachten wel wat eigen inbreng: https://www.circuitsonline.net/forum/view/29138

Hallo Henry,

Dat begrijp ik. Ik snap wel hoe een DC-motor borstel motor werkt, of hoe een AC-motor werkt. Ik zit er alleen mee, als men stopt met gasgeven in een elektrische auto, stopt de aansturing van de aansturing van de U,V en W spoelen dan, en wordt er dan stroom opgewekt door het draaiend magnetisch veld van de rotor? En wat gebeurt er dan met die stroom? Gaat dat door die U, V en W spoelen via een converter terug de batterij in?

Op 13 juli 2023 13:12:06 schreef Frederick E. Terman:
Als je de punt van een soldeerbout heet stookt (met een brandertje bijvoorbeeld), komt er wisselspanning op de stekkerpennen te staan: een omkeerbeer proces, dus niet chemisch. ;)

--
Zonder dollen: dat een elektromotor ook een generator kan zijn, is wel duidelijk. Maar hoe je ervoor zorgt dat de opgewekte energie netjes en 'vanzelf' weer in de batterij terechtkomt1, is het interessante gedeelte. Ik lees dus mee.

1omkeerbaar proces :)

Dat begrijp ik. Ik snap wel hoe een DC-motor borstel motor werkt, of hoe een AC-motor werkt. Ik zit er alleen mee, als men stopt met gasgeven in een elektrische auto, stopt de aansturing van de aansturing van de U,V en W spoelen dan, en wordt er dan stroom opgewekt door het draaiend magnetisch veld van de rotor? En wat gebeurt er dan met die stroom? Gaat dat door die U, V en W spoelen via een converter terug de batterij in?

Op 12 juli 2023 21:12:08 schreef buzzy:
[...]Tja als je de natuurkunde van een motor leert, kom je ongetwijfeld ook te weten dat de functie omkeerbaar is....
Als een motor al een black box is, is er nog een lange weg te gaan.

Dat begrijp ik. Ik snap wel hoe een DC-motor borstel motor werkt, of hoe een AC-motor werkt. Ik zit er alleen mee, als men stopt met gasgeven in een elektrische auto, stopt de aansturing van de aansturing van de U,V en W spoelen dan, en wordt er dan stroom opgewekt door het draaiend magnetisch veld van de rotor? En wat gebeurt er dan met die stroom? Gaat dat door die U, V en W spoelen via een converter terug de batterij in?

Op 13 juli 2023 10:14:29 schreef rew:
[...]Jawel iedere motor is vanzelf een dynamo.

Dat begrijp ik. Ik snap wel hoe een DC-motor borstel motor werkt, of hoe een AC-motor werkt. Ik zit er alleen mee, als men stopt met gasgeven in een elektrische auto, stopt de aansturing van de aansturing van de U,V en W spoelen dan, en wordt er dan stroom opgewekt door het draaiend magnetisch veld van de rotor? En wat gebeurt er dan met die stroom? Gaat dat door die U, V en W spoelen via een converter terug de batterij in?

Als de Teslabouwers slim zijn, dan zorgen ze ervoor dat ze met de juiste elektronica en juiste aansturing de kinetische energie van de auto en inzittenden weer omzetten in elektrische energie en daarmee weer de accu's opladen. Hoe dat mechanisme werkt weet ik niet. Dat zal wel met H-bruggen met juiste aansturing werken.

Op 16 juli 2023 20:32:47 schreef Student1:
Ik zit er alleen mee, als men stopt met gasgeven in een elektrische auto, stopt de aansturing van de aansturing van de U,V en W spoelen dan, en wordt er dan stroom opgewekt door het draaiend magnetisch veld van de rotor? En wat gebeurt er dan met die stroom? Gaat dat door die U, V en W spoelen via een converter terug de batterij in?

De aansturing van de U,V en W spoelen stopt niet. Ze worden zodanig aangestuurd dat er een remmende werking op de rotor wordt uitgeoefend. Als de Noordpool van de rotor naar de V-spoel gericht is en de motor draait, dan kan je op dat moment de U-spoel of de W-spoel zo aansturen dat deze spoel de Zuidpool wordt. In het ene geval zal de motor afremmen. In het andere geval versnellen.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op zondag 16 juli 2023 20:58:14 (56%)

Op 16 juli 2023 20:46:47 schreef ohm pi:
Als de Teslabouwers slim zijn, dan zorgen ze ervoor dat ze met de juiste elektronica en juiste aansturing de kinetische energie van de auto en inzittenden weer omzetten in elektrische energie en daarmee weer de accu's opladen. Hoe dat mechanisme werkt weet ik niet. Dat zal wel met H-bruggen met juiste aansturing werken.

Ja zover was ik ook wel? mijn vraag is dus; hoe…?

Op 16 juli 2023 20:46:47 schreef ohm pi:
Als de Teslabouwers slim zijn, dan zorgen ze ervoor dat ze met de juiste elektronica en juiste aansturing de kinetische energie van de auto en inzittenden weer omzetten in elektrische energie en daarmee weer de accu's opladen. Hoe dat mechanisme werkt weet ik niet. Dat zal wel met H-bruggen met juiste aansturing werken.[...]De aansturing van de U,V en W spoelen stopt niet. Ze worden zodanig aangestuurd dat er een remmende werking op de rotor wordt uitgeoefend. Als de Noordpool van de rotor naar de V-spoel gericht is en de motor draait, dan kan je op dat moment de U-spoel of de W-spoel zo aansturen dat deze spoel de Zuidpool wordt. In het ene geval zal de motor afremmen. In het andere geval versnellen.

Oke, dan hebben we remwerking.. maar hoe wordt er dan weer energie gewonnen?

pamwikkeling

Special Member

In een frequentiesturing zit een tussenkring condensator. Deze dient als buffer waaruit de energie (lees : stroom) gehaald wordt om de 3 fazig motor te voeden.

De tussenkring condensator is met 6 snelle schakelaars (IGBT’s met schakelfrequentie tot 20 kHz) verbonden met de wikkelingen van de motor. Door de schakelaars op het juiste moment te laten schakelen ziet de motor een wisselspanning waarvan de frequentie en de amplitude gecontroleerd kan worden. Het gevolg is dat de motor linksom, rechtsom, sneller of trager kan draaien, zelfs de grootte van het motorkoppel is hierdoor instelbaar.

Indien de motor belast wordt, loopt er zowel actiefvermogen als reactief vermogen vanuit de tussenkring condensator naar de motorwikkeling. Het reactief vermogen blijft tussen de motor en de condensator circuleren. Het actief vermogen moet voortdurend “bij getankt” worden (via de ingangsgelijkrichter) vanuit het voedende net.

Tijdens het afremmen van een voertuig gaat de kinetische energie (opgeslagen in de massa en snelheid van het voertuig) het anker van de aandrijfmotor laten ronddraaien.
Gelijktijdig gaan de 6 snelle schakelaars (door op het juiste moment te schakelen) reactief vermogen vanuit de tussenkring injecteren in de stator wikkeling. Hierdoor ontstaat er een draaiveld in de stator. Indien het anker sneller roteert dan het draaiveld (het anker draait oversynchroon) gaat er in de stator actief vermogen opgewekt worden.
(In praktijk gaat de faze verschuiving van de motor stroom tenopzichte van de aangelegde spanning veranderen.)
De 6 snelle schakelaars gaan dit vermogen omzetten in een DC spanning en terug voeren aan de tussenkring condensator.

In een elektrische auto zal dit vermogen wellicht vanuit de condensator terug in de batterij gepompt worden.

Merk op dat als de snelheid van het voertuig daalt, het toerental van de rotor ook daalt en de rotatiesnelheid van het reactieve draaiveld ook mee moet dalen, de motor moet immers oversynchroon blijven draaien.
Het gevolg is dat de frequentie van de aangelegde stroom om reactief vermogen in de motor te krijgen mee moet dalen. Door het dalende toerental zal de klemspanning ook mee verminderen. Hierdoor wordt het steeds moeilijker om nog energie bijkomend in de tussenkring condensator te pompen. De spanning van de tussenkring condensator wordt immers hoger doordat de condensator bijgeladen wordt. En het bijladen kan enkel indien de klemspanning van de motor hoger is dan de spanning op de tussenkring condensator.

Dus regeneratief remmen gaat beter bij hogere snelheden.

Bij lage snelheden zou men nog gebruik kunnen maken van DC-remmen. Hierbij wordt een DC spanning op de stator wikkeling gezet waardoor er in de stator een stilstaand magneetveld ontstaat.
De rotor draait tijdens het afremmen in dit stilstaand magneetveld. Hierdoor worden er stromen opgewerkt in de rotorstaven. Deze stromen vormen een nieuw magneetveld wat zich afduwt tegen het stilstaande magneetveld. Ook dit geeft een remmende werking.

Experience varies directly with the amount of ruined equipment.

Op 13 juli 2023 13:32:12 schreef buzzy:
[...]Ik vraag me af of je alle energie die vrij komt bij het remmen in een heel korte tijd in de accu's kunt dumpen.

Bij mijn Prius is de accu een prismatische NiMH 6,5Ah accu. Even uit mijn hoofd 168 cellen in serie. Die worden vrolijk met bijna 100A (!) opgeladen met alleen een ventilatortje als koeling. En die dingen gaan op hun sloffen 10 jaar mee bij normaal gebruik (let wel dat Toyota maar 50% van de accu gebruikt voor een langere levensduur).
Bij de Brennerpas had ik bewust de accu leeggereden, op 1/10e van de afdaling zat ie al weer vol.

Op 16 juli 2023 21:12:26 schreef Student1:
[...]

Oke, dan hebben we remwerking.. maar hoe wordt er dan weer energie gewonnen?

Draai het eens om. Probeer de motor te laten draaien. magneet in de rotor, juiste stator omgekeerd magnetisch veld en ze trekken mekaar aan. motor gaat bewegen. Doe dit alles in de juiste volgorde en zo en de motor draait als een dolle. Probeer je hem te belasten, dan kan dat ook nog. De tesla raast met 100km/u over de snelweg. Prima.

Maar dit alles kost dus energie. Er gaat energie van de accu naar de wielen via de motor.

Probeer je de motor dus voorwaarts te duwen terwijl de luchtweerstand de boel tegenhoudt, dan gaat er vanzelf energie van de accu in die externe luchtweerstand zitten. Hoef je niets voor te doen anders dan de motor voorwaarts te sturen terwijl hij tegengehouen wordt.

Andersom is precies hetzelfde. Probeer je de motor elektrisch te remmen, dan gaat er vanzelf energie terug de accu in.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/