回生制動のしくみ【インバーター】

位置や運動がもつエネルギーを電気エネルギーに変えて制動をかける仕組みを回生制動といいます。

インバーターでモーターを制御する際のメリットとなります。

通常、モーターは電気エネルギーを運動エネルギーに変化する働きをしていますが

逆の流れ、運動エネルギーを電気エネルギーの変換する働き、つまり発電することも可能です。

この発電作用を利用して制動をかけることができます。

制動時に効果を発揮しますが停止後には保持トルクを発揮しないので機械的なブレーキが必要です。

誘導電動機のすべり

同期速度とはモーター極数と電源の周波数により決まります。

誘導電動機の回転数は同期速度より少し遅い速度で回ります。

この速度の差をすべりといいます。

電動機の回転速度が同期速度を上回ったときに発電機として動作します。
（すべりが負になったと表現します。）

エレベーターやクレーンなどは電気エネルギーで物を持ち上げます。

物の位置が高くなると位置エネルギーが蓄えられていきます。

高いところから物を落とすと重力によってスピードを上げながら落下していきます。

※位置エネルギー（高さ）が運動エネルギー（速さ）に変化されています。

物を高いところから降ろしていく際には電気エネルギーは使わずに
重力によって下げていくことになります。
（制動が効いていないと自由落下していく）

この時にモーターを発電機とすることで電気的に制動をかけていくことができるようになります。

モーターが負荷の持つエネルギー（位置エネルギーや運動エネルギー）により発電機として

モーターが回されたときに電気エネルギーが発生します。

このとき発生した電気エネルギーを熱エネルギーとして放出するのが制動抵抗器です。

モーターの発電作用により発生した電気エネルギーを電源側に返還するシステムを電源回生制動といいます。