Ardışık Kutuplu Daimi Mıknatıslı Elektrik Motoru : Üst Düzey Performans İçin Geleceğe Yönelik Tasarım

Son yıllarda, sabit mıknatıslı elektrik makineleri, yüksek güç yoğunluğu, yüksek verimlilik seviyesi ve yüksek güvenilirlik gibi sayısız avantajları nedeniyle çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda önemli ölçüde popülerlik kazanmıştır. Ancak, son ekonomik krizler motor maliyetlerini önemli bir rekabet faktörü haline getirmiştir. Mıknatısların fiyatı, dengesiz malzeme arzı nedeniyle artmıştır [1]. Maliyetteki bu artış, sabit mıknatıslı makineleri olumsuz etkileyerek maliyet-etkinlik kriterlerini düşürmüştür.

Bu sınırlamayı karşılamak üzere, ardışık kutuplu daimi mıknatıslı makineler (CPM: Consequent Pole Permanet Magnet Machines) gibi alternatif topolojiler araştırılmış ve bunlar Rotor Yüzeyinde Sabit Mıknatıslı motorlar ( SPM :Surface Permanet Motor) için uygun adaylar olarak temayüz etmişlerdir. Aslında, adından da anlaşılacağı gibi, CPM'de, ek kutuplar olarak görev yapan ferromanyetik parçaların yardımıyla, aynı mıknatıslama yönüne sahip mıknatıs kutupları sürekli yön değiştirir bir düzende tasarlanırlar. Sonuç olarak, motor Şekil 1 (b)'de gösterildiği gibi mıknatıs miktarı olarak yarıya düşecek şekilde oluşur.

SPM (a) ve CPM (b)'e ait Rotor Konfigürasyonları

Motor Tasarım Özellikleri

Aşağıda, aynı geometrik parametreleri paylaşan ancak manyetik kutup sayısına göre farklılık gösteren iki elektrik motoru incelenmektedir: 10 mıknatıs ile karakterize edilen SPM ve 5 mıknatıs barındıran CPM. Stator, çift katmanlı konsantre sargı konfigürasyonu ile karakterize edilmiş ve özellikleri her iki yapı için de aynı tutulmuştur. Rotor ve stator çekirdekleri M36'dan oluşurken mıknatıs malzemesi N4212'dir. Motor özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Tablo: Motor Özellikleri CPM & SPM

EMWorks Çözümü ve Sonuçları

EMWorks2D'nin SOLIDWORKS’te hareket analizi ile birleştirilmiş geçici hal/tranzient manyetik incelemesi , 2D konfigürasyona dayalı olarak yüksüz ve yüklü koşullar altında her iki model performansını simüle etmek ve karşılaştırmak üzere aşağıdaki adımlarda gerçekleştirilmiştir.

 

Yüksüz Analiz

Şekil 2: CPM & SPM için Vuruntu Moment Eğrileri

Vuruntu momenti (cogging torque) açık devre koşullarında değerlendirilen ve mıknatıslar ile stator dişleri arasındaki etkileşimden kaynaklanan önemli bir parametredir. Bu moment yük altında çalışma sırasında dalgalanmaların artmasına neden olabileceğinden istenmeyen bir durum olarak kabul edilir. Şekil 2'de her iki topoloji için öngörülen vuruntu momenti gösterilmektedir. Grafikten, CPM'nin tepeden tepeye vuruntu momentinin SPM'ye kıyasla belirgin şekilde azaldığı görülmekte olup mıknatıs miktarı yarıya düştüğü için bu sonucun meydana gelmesi olağandır.

Şekil 3 : CPM ve SPM için Faz Ters EMF Karakteristikleri

Şekil 3, her iki ters elektromotor kuvveti (back EMF)’ne ait dalga biçiminin de 500 rpm hızda sinüzoidal bir şekil aldığını göstermektedir. SPM motoru tarafından üretilen maksimum ters EMF'nin CPM topolojisinden %17,7 daha yüksek olduğu fark edilebilir.

Yüklü Analiz

Şekil 4:  SPM & CPM için Faz Akı Bağlanımı Eğrisi

Şekil 4, yük altında her iki makine için faz akı bağlanımına ait dalga şekillerini göstermektedir. Burada stator sargısı 20 A'e eşit bir akımla beslenmiştir. SPM'nin maksimum akı değeri 0,186 weber'dir. Öte yandan, demir kısımların güney kutbu olarak işlev gördüğü CPM'de maksimum akı değeri 0,175 Wb'ye ulaşır.

Şekil 5: SPM & CPM için Elektromanyetik Moment Eğrisi

Ardışık kutuplu motorun (CPM ) yük altındaki performansı, elektromanyetik momentin tahmin edilmesi üzerinden değerlendirilir. Moment açısı, amper başına maksimum moment karşılık gelen çalışma noktası değerine ayarlanır. Şekil 5, her iki makine topolojisi için, meydana gelen elektromanyetik moment konumlarının tahmine dayalı karakteristik özelliklerini göstermektedir. SPM için ortalama moment 22,7 Nm iken, CPM durumunda 17,9 Nm'ye eşittir.

Şekil 6: SPM için Yüksüz Çalışmada Akı Dağılımı

                                      

Şekil 7: CPM için Yüksüz Çalışmada Akı Dağılımı

Şekil 6 ve 7, bahsedilen topolojilerin manyetik akı çizgisi dağılımını ve akı yoğunluğu haritalamasını göstermektedir. SPM'nin CPM'ye kıyasla daha yüksek bir doygunluk seviyesi tanımladığı fark edilebilir, çünkü bu topolojde CPM’in iki katı mıknatıs miktarı kullanılmaktadır. Kutup malzemesindeki değişikliğe rağmen toplam oluk ve kutup sayısı aynı kaldığından, akı çizgileri her iki makine için de benzer davranış sergilemektedir.

Sonuç

Geleneksel rotor yüzeyinde sabit mıknatıslı motor ile ardışık kutuplu bir motor arasında sonlu eleman analizine dayalı bir karşılaştırma, açık devre ve akım ikaz modlarında oluşturulmuştur. EMWorks2D platformu ile moment, ters EMF, akı bağlanımı ve akı yoğunluğu gibi elektromanyetik özellikler tahmin ve analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, ardışık kutuplu makinenin (CPM ), makul bir fiyatla ilginç performans seviyelerini karşıladığı için geleneksel motorlara verimli bir alternatif olduğu sonucuna varılmıştır.

Elektrik Motorlarında Dağıtık Reaktif Güç Kompanzasyonu

Elektrik motorlarında dağıtık  reaktif güç kompanzasyonu yani güç faktörü düzeltmesi, reaktif güç ihtiyacı duyan elektrik yükünün bağlantı terminallerine uygun  şekilde boyutlandırılmış bir kondansatörü grubunun  doğrudan bağlanmasıyla gerçekleştirilir.

Kurulum basit ve ucuzdur. Kondansatör ve yük, aşırı akımlara karşı aynı koruyucu cihazları kullanabilir, böylece eş zamanlı olarak devreye  bağlanır ve devreden  çıkarılır.

Elektrik Motorlarında Kondansatör Gruplarının Bağlantı Tipleri 

Yukarıda verilen şekil,  motorların reaktif  güç kompanzasyonu için sıkılıkla tercih edilen bağlantı tiplerini göstermektedir. Bu bağlantı tiplerinin her birini bağlantı şemaları üzerinden açıklayalım.

Doğrudan Bağlantı (1 & 2 Numaralı  Bağlantı Tipleri )

Doğrudan bağlantı durumunda (şema 1 ve 2) şöyle bir risk altında çalışma söz konusu olmaktadır : besleme hattından ayrıldıktan sonra, motor artık yani rotorda hareketten kaynaklanan kinetik enerjinin varlığı nedeniyle dönmeye devam eder  ve kondansatör grubundan çekilen reaktif enerji ile kendini  manyetik olarak uyarır ve asenkron özellikte bir jeneratöre dönüşebilir. Bu durumda, anahtarlama ve kontrol cihazının yük tarafındaki  elektriksel  gerilim , tehlikeli bir aşırı gerilim riski    (nominal gerilim  değerinin iki katına kadar bir büyüklüğe ulaşabilir! ) teşkil edebilir.

Dolaylı Bağlantı (3 Numaralı Bağlantı Tipi )

Bu bağlantı tipi kullanıldığında, kondensatör grubu devreye  motorun çalıştırılmasından sonra ve motor beslemesinin kesilmesinde önce bağlanmaktadır . Bu tip güç faktörü düzeltmesi ile yükün besleme tarafındaki  elektrik şebekesi yüksek bir güç faktörü ile çalışır; Öte yandan, bu çözüm ekonomik açıdan daha maliyetlidir.

Tambur Armatür

Bu armatür türü İngilizcede drum armature olarak ifade edilen ve çok yaygın olarak kullanılan bir türdür. İlk kez 1872 yılında Friedrich von Hefner-Altenecek tarafından geliştirilmiştir.

Tambur Armatürlü Doğru Akım Motoru

Tambur armatürlere tambur denmesinin sebebi sarımların tambura benzeyen bir demir çekirdek üzerindeki oyuklara yerleştirilmiş olmasıdır. Her bir sarımın dönüş iletkeni halka armatürlerde olduğu gibi armatürün içinde (bu durum armatürlü doğru akım motorunun yeterli moment yaratması noktasında bir handikap oluşturur. ) kalmayıp, aksine statorun kutup aralığı mesafesi gözetilerek tambur çevresi boyunca düzgün olarak yerleştirilirler. Bu sayede, her bir sarım üzerinde halka armatürlerin iki katı kadar gerilim endüklenmiş olmaktadır. Statör kutup çifti sayısına bağlı olarak bir armatür sarım şeması oluşturulur. Örneğin aşağıdaki şekil sadece tek kutup çifti olan bir statör için gerekli olan sarım şemasını vermektedir.

Tek Kutup Çiftli Statore Sahip Motorda Tambur Armatür Sarım Planı

Hava Çekirdekli Reaktörler

Hava Çekirdekli Reaktörler

Hava çekirdekli reaktörler esas olarak güç iletimi ve dağıtım sistemlerinde olduğu gibi, elektrik santrallerinin güç sistemlerinde , bu sistemlerin korunması ve bu sistemlerin verimlerinin yükselmesi için tesis edilirler.

Özel bir kullanım sahası olarak, hava çekirdekli reaktörler ayrıca elektrik test labaratuvarları ve araştırma enstitülerinde de kullanılırlar.

Elektriksel güç teknolojilerinin süregelen gelişmesi ile , bilhassa elektriksel güç sistemlerinde yarı iletken teknolojisinin daha fazla yer almasıyla , son yıllarda güç reaktörlerine duyulan gereksinimlerde değişimler yaşanmıştır. Hava çekirdekli tiplerin kullanım spektrumu genişletilmiş olup bu genişlemeye sebep olan başlıca etkenler, bu reaktörlerin demir çekirdekli olanlara göre sahip olduğu üstünlükler ve lineer (doğrusal ) karakteristikleridir.

Yeni geliştirilen, açık havada kullanıma uygun yalıtım malzemelerinin kullanımı ve ileri üretim teknolojileri , hava çekirdekli kuru tip reaktörlerin, en yüksek gerilim kademelerinde dahi kullanımına yol açmıştır.

Hava çekirdekli kuru tip reaktörlerin yalıtımında yağ kullanılmaz. Bu reaktörler çevre dostu olup yangın ve patlama riski taşımazlar. Dahası, bu reaktörlerin bakım gereksinimi bulunmamaktadır.

Doğru Akım Motoru

Doğru Akım Motorunu yakından inceleyelim:

Doğru Akım Motoru

Rüzgar Enerjisi Üretiminde Çift Beslemeli Elektrik Makinaları

"Çift Beslemeli Elektrik Makinaları" esasta hem statöründe hem de rotorunda sargılarda alternatif akımların aktığı bir makina türüdür.  Genelde en çok kullanılan türü üç fazlı sargılı rotorlu endüksiyon (asenkron )makinalardır.  Bu makinaların çalışma şekli uzun yıllardır biliniyor olmasına karşılık, son zamanlarda karşımıza sıklıkla çıkar olmuşlardır. Bunun sebebi elektrik üretim teknolojilerinden rüzgar enerjisiyle enerji üretiminde bu makina türünün tercih edilir hale gelmesi olmuştur.

Çift Beslemeli Endüksiyon Jeneratörü

Çift Beslemeli endüksiyon jeneratörleri (Doubly-fed induction generators) bu makinaların en çok kullanılan türüdür ve rüzgar santrallerinde tercih edilirler. Diğer jeneratör (alternatör) türlerine göre bir takım üstünlükleri vardır. 

• En büyük üstünlüğü rüzgar enerjisiyle üretimi esnasında," rüzgar hızından bağımsız olarak çıkış gerilimlerinin genlik ve frekanslarının sabit bir değerde kalmasını sağlayabiliyor olmaları"dır. Bu yüzden bu alternatörler ulusal şebekeye direk bağlanarak şebeke ile sürekli senkron halde çalışabilirler. 
• Diğer üstünlüğü ise, çıkış güç faktörünü kontrol ederken aynı zamanda  kullanılacak güç elektroniği cihazlarının ebatlarının makul seviyelerde tutulabilmesine olanak sağlamalarıdır. Bunlardan başka;
• Düşük rüzgar hızlarında elektrik güç üretimi yapabilmesi
• Ani tork ve çıkış güç değişimlerine çok iyi cevap verebilmesi
• 
  

Yağlı Trafolarda Nitrojen

                                  Yağlı tip trafo, arka tarafta yağ haznesi görülmektedir.

Yağlı tip trafolarda yağ haznesi vardır. Bu hazne ile sargıların içinde bulunduğu yağın seviyesi kontrol edilmektedir. Bu haznelerin en üst kısmında hava bulunur.Bu hava atmosfer ile nem alıcı  silika jel de denilen bir madde içeren bir hava giriş çıkış ucu vasıtasıyla temasa geçer. 

Bazı trafolarda bu yağın en üst kısmında nitrojen  bulunur. Nitrojen asal bir gaz olduğundan yangın riskini azaltır. Ayrıca bu gaz trafonun yağınnı ve yalıtım malzemesinin hava ile reaksiyona girmesini ve  dolayısı ile  ömrünün azalmasını engeller.

Yağlı Trafolarda Nitrojen Gazı Tertibatı Prensip Şeması

Yağ haznesi içerisindeki yağın üst kısmındaki boşluğa nitojen bir basınç düşürücü valf üzerinden gönderilir. Yağ basıncı herhangi bir arıza vb sebeple yağ seviyesi yükselirse nitrojen atmosfere bırakılır. Yağ seviyesi yükten ötürü ya da sıcaklık düşmesi nedeni ile düşer ise, silindir ve valfler vasıtası ile nitrojen tüpünden  yeni ve taze nitrojen trafonun içine salınır.

Raylı (Katener) Sistemlerde Doğru Akım Motor Kontrolü

DC  motor trenlerde  yıllardır hem elektrik hem de  dizel – elektrikli tahrik sistemlerinde ilk tercijh oldu. Bu motor,  iki parçadan, döner bir armatür ve sabit bir alandan oluşur . Sabit alan motor muhafazası  içine monte edilmiş  sık sarılmış tel bobinlerden oluşur . Armatür bir merkezi şaft  etrafında sarılmış  bir sargı setidir. Bu komütatör adı verilen  armatürün bir uzantısına karşı baskı yapan  bir nevi yayla sıkıştırılmış kontaklar olan  " fırçalar " vasıtası ile alana bağlantılıdır. Komütatör armatür sargılarının tüm uçlarını toplar ve akım akışının doğru bir şekilde gerçekleşmesi için dairesel bir şekilde dağıtımını sağlar.

Doğru Akım Motoru Yapısı

Basitçe bir akım motor devresi  üzerinden geçtiğinde,alan akımı ile armatürdeki akım arasındaki armatürün dönmesini sağlayan  etkileşme ortyaa çıkar ki bu sayede motor çalışmış olur. Armatür ve alan seri halde bağlı ise bu  motor "seri " olarak adlandırılır.

Bir seri DC motor düşük  dirençli bir  alana ve armatür devresine sahiptir.Böylece,  gerilim uygulandığında  akım  yüksektir. ( Ohm Kanunu : akım = gerilim / direnç ) . Yüksek akımın avantajı, motorun içindeki,  yüksek tork ( döndürme kuvveti ) üreten manyetik alanın  şiddetli olmasıdır ki  böylelikle trenlerde kalkış için idealdir. Dezavantajı ise , motorun içine akan akım, bir şekilde sınırlandırılmalıdır , aksi takdirde aşırı yüklenme oluşabilir ve /veya motor ve  kablolama zarar görebilir. En iyi ihtimalle ,tork adezyon kuvvetini aşacak ve tekerleklerde kayma meydana gelecektir. Geleneksel olarak , dirençler  başlangıç ​​akımı sınırlamak için kullanılmıştır.

DC Dirençli  Kontrol

DC  motor dönmeye başladığında , içindeki manyetik alanların etkileşimi dahili bir voltaj oluşturur. Bu, " Karşı gerilim " , uygulanan gerilime karşıdır  ve akan akım ikisi arasındaki fark tarafından kontrol edilir. Motor hızlandığında ,, dahili olarak üretilen voltaj yükselir , etkin gerilim düşer, motor üzerinden daha az akım akmaya zorlanırve böylece tork denk düşer. Tabii olarak , trenin sürüklenmesi ile motorun  ürettiği tork eşitliğinde motor artık hızı artmaz. Treni hızlandırmaya  devam edebilmek için  , dirençler  adım adım  anahtarlanırlar ki her adımda gerilim akım ve tork artarak  trenin hızı istenilen şekilde artsın.

Bu eski DC trenlerde zeminin altında, torkun her akım artışında  ortaya çıkan hızlanmanın gerçekleştirdiği  sarsıntıya eşlik eden takırtılar şeklinde duyulabilmektedir.  Devrede hiçbir direnç kalmadığında tüm gerilim motora uygulanır. Trenin hızı efektif gerilimin kontrol ettiği motorun torku ile trenin sürüklenmesi eşitlendiği noktada sabit kalır (Dengeleme Hızı da denilir.) Bir tren bir yamaca tırmanmaya başladığında sürüklenme torktan daha düşük olacağı için hız düşer. Hızdaki düşme, motor akımı yeni “sürüklenme”ye karşılık gelecek yeterli torku üretinceye kadar, karşı gerilimin düşmesine ve böylece efektif gerilimin düşmesine  sebep olur.

Basitçe Bir D.C Katener  Güç Sistemi

Bir elektrikli trende ,sürücü aslında elle dirençleri devreye sokup çıkartır. Fakat, 1914 yılında Birinci Dünya Savaşı'nın başında , İngilterede çok üniteli trenlerde otomatik hızlandırma kullanılmaya başlandı. Bu, motor devresinde, akımın her direnç adımında düşüşünü izleyen bir “hızlandırma rölesi “ vasıtası ile gerçekleştirilir. Sürücünün tek yapması gereken, düşük , orta ya da tam hız ( " şönt ", "seri " ve " paralel " direnç devresindeki bağlantı şekillerinden her biri bu hızlara karşılık gelir ) hızlarında birini seçmek olup gerisini teçhizat kendisi yapacaktır.

Motor Koruma ve Koruma

Görüldüğü gibi , DC motorlar güç devresi içine yerleştirilen bir " notching röle " tarafından kontrol edilir . Ama motor koruması için farklı röleler de vardır . Çok hızlı artan pik şeklindeki akımlar DC motora zarar verecek olduğundan bir aşırı akım rölesi ile aşırı yüksek akımlar tespit edilerek besleme akımı kesilerek teçhizat korunur. Güç akışı Hat kesicileri, uzaktan kontrol edilebilen devre kesicilere benzeyen tek veya çift kesmeli ve ağır koşullarda çalışabilecek anahtarlar vasıtası ile kesilir. Normal şartlarda tren sürücüsünün kontrolörü tarafından açılıp kapanan bu anahtarlar aşırı akım röleleri ile de açılıp kapanabilir.

Basitçe Bir Katener Güç Sistemi Koruma Sistemleri

DC motor kontrol devrelerinde ayrıca bir koruma cihazı bulunur. Bu cihaza “Sıfır Gerilim” rölesi de denir. Bu röle herhangi sebeple oluşabilecek gerilim yokluğunu tespit ederek, motora tekrar enerji vermeden önce kontrol devresindeki olağan akışın en başa döndürüldüğünün sağlayan bir röledir. Bu röle, akım yokken hızı azalmış olan b,r motora çok fazla akımın uygulanmadığından emim olabilmek için gereklidir. 

 

DC Güç Devresi

Basitçe Bir D.C Katener Kontrol Sistemi

Bu diyagram basit bir katener motor güç devresini göstermektedir. Pek çok DC motor devresi 2 veya 4 motoru birden kontrol edecek şekilde düzenlenir.  Kontrol sahası , motor hızlanırken motor terminal bağlantılarını değiştirerek genişletilebilir.  Bu sistem “seri-paralel kontrol “ olarak adlandırılır.

Seri-Parallel Kontrol

 

Bu şekil seri-paralel kontrolün prensiplerini göstermektedir. Üç aşama söz konusudur.Seri,geçiş/şönt, paralel(aynı sıralanma geçerlidir).

Seri Paralel Kontrol Sırası

Tren hızlanırken bağlantılar otomatik olarak değiştirilir. İlk kalkışta motorlar birbirleri ile ve dirençlerle seri haldedir. Dirençler adım adım devreden çıkarılırlar ve tren tam hıza ( tüm dirençler devreden çıkmış halde) ulaşırlar. Tren bu safhada yaklaşık 30 km/saat hızındadır.

Eğer tam hız seçilmişse, “geçiş” devresi seri devrenin iki bacağı arasında paralel bir bağlantı sağlacaktır. Bu hızlı bir şekilde gerçekleşir, iki seri bağlantı açılacak ve dirençler tekrar devreye girmiş olacaktır. Sonra dirençler adım adım devreden çıkarılacak böylece tren tasarlanan “ tam paralel hızda” hareket edecektir. Bu süreçte doğru kontrol akışı ana kontrolör üzerinde şönt,seri,paralel konumlarını seçen sürücünün tam kontrolü altında düşük gerilim kontrol devresi tarafından gerçekleştirilir.

Alan Zayıflatma

DC motor, devrede hiç direncin bulunmadığı ” tam paralel” konfigürasyon sırasında gerçekleşen temel “dengeleme hızı”ndan daha hızlı çalıştırılabilir. Bu , “alan şöntleme” ile gerçekleştirilebilir. Motor alan devresine alan sargısından geçen akımı düşürecek ek bir devre bağlanır. Zayıflatma , alan ile paralel direnç konularak gerçekleştirilir. Bu, armatürü, alan sargılarında üretilen alan ile armatürdeki alan arasındaki dengelemeyi karşılayacak kadar hızlanmaya zorlamak sonucunu doğurur. Bu trenin daha hızlı gitmesini sağlar. Motorun tasarımı ve istenilen sonuca göre alan zayıflatmanın değişik aşamaları kullanılabilir. Bazı trenlerde alan zayıflatmanın 6 adımı kullanılır.

Rejeneratif (Geriye üretim) Frenleme

DC motor ve DC jeneratör mekanik olarak aynı makineler olduğundan, enerjiden kurtulabilmek için uygun bir yol bulunabilirse, tren motorlarının jeneratör olarak kullanılması ve bu sayede bir frenleme etkisinin yaratılmasının mümkün olduğu görülmüştür. Temel düşünce eğer enerji tekrar şebekeye geri döndürülebilirse diğer trenlerin bu enerjiyi kullanabileceği üzerine kurulmuştur. Bu şekilde çalışabilecek trenler tasarlanmıştır. Son teknoloji elektronik kontrol mekanizmalarının ortaya çıkışına dek bu düşünce tam verimli olamamıştır.

Dirençle Frenleme

Rejeneratif frenleme sisteminin en önemli zayıflığı ,hattın geriye üretilen enerjiyi her zaman kabul edememesidir. Bazı katener hatlarında geriye üretilen enerjiyi absorbe eden devasa dirençler ihtiva eden alt istasyonlar vardır. Ne var ki bu çözüm kompleks ve her zaman güvenilir olmayan bir çözümdür. Her trende zaten dirençler bulunduğundan üretilen akımı bunlarla tüketmek mantiki bir çözümdür. Sonuç dirençle frenlemedir. Sürücü frene bastığında, güç devresinin motor bağlantıları güç bağlantılarından fren bağlantılarına değişir ve dirençler motor devresine sokulur. Üretilen enerji dirençler üzerinde tüketilirken tren yavaşlar ve dirençler tıpkı hızlanma sırasında olduğu gibi adım adım devreden çıkar. Dirençle frenleme, sürtünmeyle çalışan frenleme devreye girinceye, hız 30-35 km/ saat hızın altına düşünceye dek sürüdülebilir.

Güç elektroniğinin gelişmesi öncesinde, eğer diğer trenler tarafından absorbe edilebiliyorsa üretilen akımı güç devresi havai hattına veya üçüncü ray (motorlara enerji veren ray )a döndürmesi, edemiyorlar ise tren üzerindeki dirençlerde tüketmesi için , her iki “dinamik frenleme” şeklini birleştirmeye dönük teşebbüsler olmuştur.

Diesel elektrikli lokomotiflerde, dinamik frenlerde dirençli (reostalı) tiplerle sınırlıdır. Ağır tonajlı lokomotiflerin çatılarında görülebilen direnç bankları, uzun ve bayır aşağı hat kısımlarında ve uzun süreli olarak sağlanması ve belirli bir seviyeyi geçmesi gereken hızlarda çok avantaj sağlamaktadır.