¿Cómo puedo almacenar energía a partir de pulsos cortos de corriente?

ANTECEDENTES: Soy pasante en una empresa local. Contamos con un potente Motor de 60 KW que funciona durante todo el día. Tenemos dos Maquinarias que se alimentan directamente del Motor (usando embragues y engranajes de causa).

La primera Maquinaria ejecuta una alimentación continua, mientras que la segunda Maquinaria se dedica periódicamente a cortar tiras de chapa (Cortador)

MODO DE FUNCIONAMIENTO DE LA SEGUNDA MÁQUINA:

  • El cortador está enganchado al motor;
  • Gira a una velocidad muy alta
  • corta una tira brevemente
  • y desvinculado

--> Después de desconectarlo, noté que el cortador gira durante casi 40 segundos antes de detenerse.

--> También calculé un par de ralentí inicial de 20 - 30 Nm ... @ 3000+ rpm (cálculos aproximados de los datos que recuperé de los documentos de construcción)

PROBLEMA: Queremos instalar un freno para el cortador; Y estoy trabajando con un personal en el diseño del freno; ** Siento que puedo proponer la instalación de un pequeño generador para utilizar la energía de giro libre. Creo que esto puede actuar como un freno suave. (usando embragues todavía)

Obviamente, solo se puede producir una pequeña cantidad de corriente durante unos segundos...

PREGUNTAS:

  • Quiero saber si puedo almacenar electricidad que se genera durante unos segundos repetidamente (intervalos no constantes). ¿Si es así, cómo?
    • Sé bastante sobre condensadores y baterías, pero ¿hay alguna batería que pueda cargarse en estas condiciones? ...he hecho muchas búsquedas infructuosas en Google
  • Algunos miembros del personal me han dicho que es una idea fructífera sin razones convincentes...(@menos para mí)
  • Por favor, dame más instrucciones sobre qué leer.

NB: Soy estudiante de Ingeniería Mecánica

Es probable que sea un motor de inducción trifásico si eso es de alguna ayuda. Estos no contienen imanes, por lo que no producen naturalmente un voltaje de salida significativo cuando se convierten en generadores, lo que significa que sospecho que no extraerá muchos julios útiles cuando el motor esté apagado. Espero estar equivocado.
@Andyaka, gracias. No creo que pueda extraer mucha energía tampoco... Pero creo que la poca extraída puede almacenarse en un capacitor, y cuando el capacitor está lleno, la energía se descarga en una batería... Pero, ¿qué tan eficiente es esto? Gracias
Whiz, probablemente no recolectará suficiente energía para que todo el proyecto valga la pena. Supongo que es un equipo de instalación fija, por lo que no es que el acceso a la energía de la red sea un problema. La cantidad de energía ahorrada y reinyectada al sistema sería muy baja y, al costo de la energía, dudo mucho que ALGUNA VEZ haya un retorno de la inversión para los costos del proyecto. En este caso, sugiero simplemente hacer un frenado mecánico... para un vehículo/dispositivo móvil, o sistemas alimentados por batería en general, sí, los sistemas regenerativos son beneficiosos.
Si tiene una batería de, digamos, 12 V cargada de esta manera, ¿qué haría con la energía almacenada? ¿Le gustaría enviarlo de alguna manera a la maquinaria, o simplemente encender el televisor en la oficina del supervisor? - Para la mayoría de los casos, necesitará más electrónica (de potencia) para obtener una salida útil, un inversor de 230 V al menos, por ejemplo.
Si se requiere el freno por seguridad, sería una mala idea comprometer su efectividad de alguna manera (y eso incluye su simplicidad) solo para recuperar un poco de potencia. ¿Cuánto vale tu dedo meñique?
¡Gracias! No tengo la intención de devolverlo a la maquinaria... Estaba pensando que sería suficiente para proporcionar energía como máximo, luces de seguridad por la noche.
@BrianDrummond, Sí, ciertamente se requiere el freno por seguridad. No estoy tirando el freno aquí, solo debería servir como fuerza secundaria (y más efectiva) para detener el cortador.::: :::

Respuestas (1)

Almacenar energía en un condensador está bien siempre que los requisitos de energía no sean tan grandes. Considere que la energía almacenada es: -

Energía = C ⋅ V 2 2 donde C es la capacitancia y V es el voltaje entre los terminales del capacitor.

Tenga en cuenta que al almacenar energía en un capacitor, almacenar más voltios en lugar de almacenar el mismo voltaje en un capacitor más grande es más efectivo para la energía.

Digamos que usó un capacitor de 100 uF, 2000 voltios (es posible que tenga que construir uno con valores más pequeños, por supuesto) y lo cargó a 1000 voltios CC. La energía almacenada es de 50 julios y probablemente podría extraer el 80% de esa energía y descargarla en una batería.

Pregúntese cuánta energía le gustaría extraer del proceso de frenado.

Un mejor método podría ser usar un regulador reductor que alimentara la batería y olvidarse del capacitor intermedio como opción. Si estuviera usando un capacitor, necesitaría algún tipo de regulador reductor de alto voltaje de todos modos para reducir el tamaño de los 1000 voltios a una batería.

¿Cómo puedo almacenar energía a partir de pulsos cortos de corriente?
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