Wie kann ich Energie aus kurzen Stromimpulsen speichern?

HINTERGRUND: Ich bin Praktikant bei einem lokalen Unternehmen. Wir haben einen leistungsstarken 60-KW-Motor, der den ganzen Tag läuft. Wir haben zwei Maschinen, die direkt vom Motor angetrieben werden (unter Verwendung von Kupplungen und Zahnrädern der Ursache).

Die erste Maschine führt kontinuierlich einen Vorschub aus, während die zweite Maschine periodisch zum Schneiden von Blechstreifen (Cutter) eingeschaltet wird.

FUNKTIONSWEISE FÜR DIE ZWEITE MASCHINE:

  • Der Schneider ist mit dem Motor verbunden;
  • Es dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit
  • schneidet kurz einen Streifen
  • und ausgerückt

--> Nachdem es gelöst wurde, habe ich bemerkt, dass sich der Cutter fast 40 Sekunden lang dreht , bevor er zum Stillstand kommt.

--> Ich habe auch ein anfängliches Leerlaufdrehmoment von 20 - 30 Nm ... bei 3000+ U / min geschätzt (grobe Berechnungen aus Daten, die ich aus Bestandsdokumenten abgerufen habe)

PROBLEM: Wir wollen eine Bremse für das Messer einbauen; Und ich arbeite mit einem Stab am Bremsendesign; ** Ich glaube, ich kann die Installation eines kleinen Generators vorschlagen, um die Free-Spin-Energie zu nutzen. Ich glaube, dass dies als weiche Bremse wirken kann. (mit Kupplungen immer noch)

Offensichtlich kann für einige Sekunden nur eine geringe Strommenge erzeugt werden ...

FRAGEN:

  • Ich möchte wissen, ob ich Strom speichern kann, der für einige Sekunden wiederholt (nicht konstante Intervalle) erzeugt wird. Wenn das so ist, wie?
    • Ich weiß ziemlich viel über Kondensatoren und Batterien, aber gibt es eine Batterie, die unter diesen Bedingungen aufgeladen werden kann? ... Ich habe viele erfolglose Google-Suchen durchgeführt
  • Einige Mitarbeiter haben mir gesagt, dass es eine fruchtlose Idee ohne überzeugende Gründe ist ... (@am wenigsten für mich)
  • Bitte geben Sie mir weitere Anweisungen, was ich lesen soll

NB: Ich bin ein Bachelor-Student des Maschinenbaus

Es ist wahrscheinlich ein 3-Phasen-Induktionsmotor, falls das hilft. Diese enthalten keine Magnete, so dass sie natürlich keine signifikante Ausgangsspannung erzeugen, wenn sie in Generatoren umgewandelt werden, was bedeutet, dass ich vermute, dass Sie nicht viele nützliche Joule extrahieren werden, wenn der Motor ausgeschaltet ist. Hoffe, ich liege falsch.
@ Andyaka, danke. Ich glaube auch nicht, dass ich viel Energie extrahieren kann. Aber ich glaube, dass die wenig extrahierte in einem Kondensator gespeichert werden kann, und wenn der Kondensator voll ist, wird die Energie in eine Batterie gespült ... Aber wie effizient ist das? Danke
Whizz, Sie werden wahrscheinlich nicht genug Energie ernten, um das ganze Projekt lohnenswert zu machen. Ich schätze, es handelt sich um fest installierte Geräte, also ist es nicht so, als wäre der Zugang zum Stromnetz ein Problem. Die Energiemenge, die eingespart und wieder in das System eingespeist wird, wäre sehr gering, und ich bezweifle sehr, dass sich die Projektkosten bei den Stromkosten jemals rentieren würden. In diesem Fall schlage ich vor, nur mechanisch zu bremsen. Für ein mobiles Fahrzeug / Gerät oder batteriebetriebene Systeme im Allgemeinen sind regenerative Systeme von Vorteil.
Wenn Sie beispielsweise eine 12-V-Batterie auf diese Weise aufgeladen hätten, was würden Sie mit der gespeicherten Energie tun? Möchten Sie es irgendwie an die Maschinen zurückgeben oder nur den Fernseher im Büro des Supervisors mit Strom versorgen? - In den meisten Fällen benötigen Sie etwas mehr (Leistungs-)Elektronik, um einen brauchbaren Ausgang zu erhalten, beispielsweise mindestens einen 230-V-Wechselrichter.
Wenn die Bremse aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, wäre es eine schlechte Idee, ihre Wirksamkeit in irgendeiner Weise (und dazu gehört auch ihre Einfachheit) zu beeinträchtigen, nur um ein wenig Kraft zurückzugewinnen. Wie viel ist dein kleiner Finger wert?
Danke! Ich beabsichtige nicht, es an die Maschinerie zurückzuspeisen ... Ich dachte, es würde ausreichen, um höchstens Sicherheitslichter nachts mit Strom zu versorgen
@BrianDrummond, Ja, die Bremse ist sicherlich aus Sicherheitsgründen erforderlich. Ich werfe die Bremse hier nicht weg, sie sollte nur als sekundäre (und effektivste) Kraft zum Anhalten des Cutters dienen.::: :::

Antworten (1)

Das Speichern von Energie in einem Kondensator ist in Ordnung, vorausgesetzt, der Energiebedarf ist nicht so groß. Bedenken Sie, dass die gespeicherte Energie ist: -

Energie = C ⋅ v 2 2 wobei C die Kapazität und V die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators ist.

Beachten Sie, dass beim Speichern von Energie in einem Kondensator das Speichern von mehr Volt im Gegensatz zum Speichern der gleichen Spannung auf einem größeren Kondensator effektiver für Energie ist.

Angenommen, Sie haben einen 100-uF-, 2000-Volt-Kondensator verwendet (möglicherweise müssen Sie natürlich einen aus kleineren Werten bauen) und ihn auf 1000 Volt Gleichstrom aufgeladen. Die gespeicherte Energie beträgt 50 Joule und Sie könnten wahrscheinlich 80 % dieser Energie extrahieren und in eine Batterie stecken.

Fragen Sie sich, wie viel Energie Sie dem Bremsvorgang entziehen möchten.

Eine bessere Methode könnte darin bestehen, einen Abwärtsregler zu verwenden, der die Batterie speist, und den optionalen Zwischenkondensator zu vergessen. Wenn Sie einen Kondensator verwenden, benötigen Sie sowieso eine Art Hochspannungs-Abwärtsregler, um die 1000 Volt auf eine Batterie zu reduzieren.

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