¿Cómo y dónde se disipa la energía en un motor de tracción accionado?

Un motor de inducción trifásico típico tiene una velocidad y una dirección síncronas en las que el voltaje aplicado será cancelado con precisión por la EMF inversa y puede operar en varios modos:

1. Cuando el eje gira precisamente a la velocidad (y dirección) síncrona para un voltaje suministrado, como se indicó, no fluirá corriente.
2. Cuando el eje gira más rápido que la velocidad síncrona (pero en la misma dirección) para un voltaje suministrado, la fase de voltaje y corriente será tal que el motor retroalimentará el suministro de energía.
3. Cuando el eje gira más lento que la velocidad síncrona (pero en la misma dirección) para un voltaje suministrado, la fase del voltaje y la corriente será tal que el motor toma energía del suministro. Un motor calado es un caso especial de esto.
4. Si el eje gira en una dirección opuesta a las fases de voltaje aplicadas, el motor convertirá toda la potencia eléctrica y la energía mecánica suministradas en calor, una condición conocida como "taponamiento". Un motor que se obstruye consume más potencia y corriente, pero genera un par más alto que uno que simplemente está parado. El taponamiento es generalmente malo, ya que no solo desperdicia energía, sino que somete a los sistemas involucrados a tensiones mecánicas y eléctricas muy altas. Si bien la conexión a veces puede ser útil en un escenario de parada de emergencia, en la mayoría de los casos, un freno mecánico sería mejor.

En primer lugar, los ascensores tienen contrapesos, por lo que para algunas cargas de rango medio no hay cambio de energía potencial neta en el ascensor que sube o baja. Sin embargo, un ascensor cargado al máximo probablemente tenga más energía potencial que los contrapesos fijos, por lo que su pregunta sigue en pie.

En cualquier caso, la fricción en las poleas, las pérdidas del motor, etc., deben superarse antes de que haya una ganancia neta. No sé si este suele ser el caso cuando el ascensor está completamente cargado o no, pero digamos que lo es.

En este punto, es al menos teóricamente posible hacer funcionar el motor de tal manera que devuelva energía (actúe como un generador) mientras regula la velocidad del ascensor. Si esto se hace realmente, no lo sé. Los pocos sistemas de ascensores con los que estoy familiarizado no hacen esto, pero estos son más antiguos. Si se hace esto, espero que sea más frecuente recientemente donde los costos de energía son más altos y el control avanzado del motor más accesible.

Un sistema que conozco funciona con hidráulica. Es solo un edificio de 3 pisos. Hay un agujero en el suelo debajo del ascensor en el que encaja el pistón. Sé que el sistema tiene contrapeso, por lo que siempre hay un peso neto hacia abajo en el pistón. Para subir, un motor eléctrico acciona una bomba para levantar el pistón. Para bajar, simplemente abre una válvula para permitir que el fluido hidráulico en el pistón regrese al tanque de reserva. En ese caso, la energía potencial del ascensor calienta un poco el fluido hidráulico a medida que pasa por la válvula.