9. Čtyři kvadranty a rekuperace
Motor a generátor nejsou dva stroje — je to tentýž stroj ve dvou režimech. H-můstek umí oba, a to bez jediné součástky navíc.
Jak to funguje
Můstek poručí napětí Ustř. Motor sám vyrábí indukované napětí E = ke·ω. Proud teče podle rozdílu:
i = Ustř − ERkdo je větší, ten rozhoduje o směru
Když je poručené napětí vyšší než indukované, proud teče do motoru a stroj žene. Když je nižší, proud se obrátí — a motor začne tlačit energii zpátky do sběrnice. Nic se pro to nemusí přepínat.
zdroj poroučí 14,4 V, motor sám vyrábí 7,85 V — a proud teče ve směru toho rozdílu. Tady je poroučené napětí vyšší, takže energie teče do motoru. Nic zvláštního se pro to nedělá; můstek to umí sám.
Kam ta energie jde
Do sběrnice. A tam ji musí něco pobrat, jinak napětí sběrnice vyletí nahoru.
- Zpátky do zdroje. Baterie ano — proto elektromobil rekuperuje. Ale usměrněná síť ne: diodový usměrňovač proud zpátky nepustí.
- Do kondenzátoru sběrnice. Pobere ½C(Umax² − U₀²), a to je obvykle překvapivě málo.
- Do brzdného odporu. Když ani jedno nestačí, sepne se odpor a energie se spálí.
bez brzdného odporu by sběrnice vyletěla na 2,05 kV — kondenzátory dimenzované na 40 V to nepřežijí. Potřeba je odpor kolem 811 mΩ, který spálí 1,97 kW.
Tohle je nejčastější způsob, jak se zničí měnič, který jinak fungoval
měsíce. Zabrzdí se z plných otáček s velkou setrvačností, sběrnice vyletí a elektrolyty
odejdou. Nástroj spočítá, na kolik voltů by to vylétlo — a to číslo bývá nepříjemně vysoké.
Ekin = ½·J·ω² Ekond = ½·C·(Umax² − U₀²) Ubez brzdy = √(U₀² + 2Ekin/C)energetická bilance brzdění