Энергия – вечная проблема и вечный вопрос человечества. Как тратить меньше и получать больше и при это не наносить вреда экологии. Когда создание вечного двигателя невозможно, а резко снизить затраты электроэнергии человечество не может, во главе стает вопрос о рекуперации энергии.
Рекуперация, если вкратце – это возвращение части затраченной энергии обратно, для повторного использования.
Конечно, термин «рекуперация» больше всего относится для транспорта на электрической тяге: для автомобилей и для подвижного состава железных дорог.
Сам принцип рекуперации на транспорте очень прост и называется – рекуперативное торможение.
Рекуперативное торможение – один из видов электрического торможения, при котором часть затраченной энергии отправляется обратно в контактную сеть (ЖД транспорт) или обратно в источник питания (электроавтомобили).
Так как осуществляется на электротранспорте? Если просто – главной особенность электродвигателя является то, что он же и является электрогенератором, и зависит это от того, как в системе распределена нагрузка.
Вот представим современный электромобиль, который едет по трассе со скорость 100 км/ч. Когда автомобиль разгоняется, электродвигатель находится в режиме тяги, т.е. с батареи подается питание на электродвигатель, и затраченная электроэнергия переходит в механическую энергию вращения вала электродвигателя, а потом на колеса авто. Но вот водитель убирает ногу с педали газа, питание с батареи на мотор прекращается, авто движется дальше, и как физический объект имеет свой запас энергии, и тут идет процесс обратный тяге. Авто имея запас механической энергии передает ее на вал электродвигателя и так, как это энергия больше, чем энергия, которая поступает с батареи, то двигатель переходит в генераторный режим, и механическая энергия движения авто переходит в электрическую за счет вращения вала электродвигателя, который перешёл в режим генератора. Естественно, вращение вала электрогенератора процесс энергозатратный, и следовательно, происходит снижение скорости авто, когда двигатель находится в генераторном режиме. Поэтому процесс и называется рекуперативным торможением. Вот и всё.
В реальности процесс сопровождается работой системы управления электрической тягой и электрического торможения, и на самом деле дает не большой возврат энергии, всего несколько процентов от затраченной энергии, но это несомненно лучше, чем ничего.