Blog

Použitie kondenzátorov DC Link vo vlakoch a ich význam

2024.09.08

1. Použitie kondenzátorov DC Link vo vlakoch

Kondenzátory jednosmerného medziobvodu zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri riadení energie a výkone elektrických vlakov. Zvyčajne sa používajú v systémoch konverzie energie vlakov, najmä v obvodoch meniča a meniča. Tieto kondenzátory poskytujú funkcie, ako je skladovanie energie, stabilizácia napätia a vyrovnávanie výkyvov energie.

Funkcie jednosmerných kondenzátorov vo vlakoch:

- Skladovanie energie: Kondenzátory jednosmerného prúdu poskytujú krátkodobé ukladanie energie a môžu rýchlo reagovať na náhle zmeny zaťaženia. To je dôležité pre udržanie energetickej rovnováhy pri zrýchľovaní a spomaľovaní vlakov.
- Stabilizácia napätia: Kondenzátory udržujú jednosmerné napätie stabilné v obvodoch meniča, čím zlepšujú stabilitu tvaru výstupného striedavého prúdu, čo vedie k efektívnejšej prevádzke motora.
- Zníženie nárazových prúdov: Kondenzátory tlmia náhle zmeny prúdu v elektromotoroch, predlžujú životnosť motora a znižujú straty energie.
- Harmonická filtrácia: Pomáhajú odfiltrovať harmonické vznikajúce počas procesov premeny energie, čím zvyšujú účinnosť a spoľahlivosť systému.

2. Význam jednosmerných kondenzátorov vo vlakových systémoch

Význam jednosmerných kondenzátorov vo vlakových systémoch je založený na niekoľkých dôvodoch, ako je zvýšenie energetickej účinnosti, zlepšenie riadenia motora a zabezpečenie spoľahlivosti systému:

Funkcia

Popis

Energetická efektívnosť

Kondenzátory zvyšujú energetickú účinnosť vďaka svojim schopnostiam skladovať energiu a vyrovnávať.

Stabilizácia napätia

Kondenzátory jednosmerného medziobvodu poskytujú stabilné jednosmerné napätie a minimalizujú kolísanie napätia v procesoch konverzie energie.

Výkon motora

Umožňujú motorom rýchlejšie a efektívnejšie reagovať na okamžité zmeny zaťaženia prostredníctvom akumulácie energie a vyváženia.

Spoľahlivosť systému

Kondenzátory filtrujú elektrický šum a harmonické, vďaka čomu sú elektrické systémy vlakov spoľahlivejšie.

Optimalizácia hmotnosti a veľkosti

Moderné kondenzátory s jednosmerným medziobvodom ponúkajú malé rozmery a ľahký dizajn, čím šetria priestor a hmotnosť v dizajnoch vlakov.

3. Princíp činnosti a štruktúra obvodu jednosmerných kondenzátorov vo vlakoch

Typické použitie kondenzátorov jednosmerného medziobvodu vo vlakoch možno ilustrovať jednoduchou štruktúrou obvodu:
1. Systém konverzie výkonovej elektroniky vo vlakoch:
- Energia odoberaná zo zdroja energie (napr. AC vedenia) sa premieňa na jednosmerný prúd pomocou usmerňovača.
- Jednosmerné napätie je vyvážené a energia je uložená v medziobvodovom kondenzátore.
- Obvod meniča potom premieňa toto jednosmerné napätie späť na striedavé a napája motory.
2. Schéma zapojenia DC Link kondenzátor :
- Kondenzátor umiestnený za usmerňovačom stabilizuje jednosmerné sieťové napätie.
- Poskytuje harmonickú filtráciu na vstupe invertorového obvodu a znižuje kolísanie prúdu.

4. Kritériá výberu a návrhu pre kondenzátory DC Link vo vlakových aplikáciách

Kritériá výberu a návrhu pre kondenzátory jednosmerného medziobvodu vo vlakových aplikáciách sú nasledovné:

Kritériá

Popis

Hodnota kapacity (μF)

Kapacita akumulácie energie by sa mala určiť na základe zaťaženia motora a požiadaviek na premenu výkonu.

Menovité napätie (V)

Menovité napätie kondenzátorov medziobvodu by malo byť vyššie ako maximálne požiadavky na napätie systému.

Teplotná odolnosť

Mali by sa vybrať kondenzátory, ktoré dokážu odolať vysokým teplotným zmenám v prostredí vlaku.

Fyzická veľkosť a hmotnosť

Veľkosť a hmotnosť kondenzátorov by mala byť v súlade s priestorovými a hmotnostnými obmedzeniami v návrhu vlaku.

Spoľahlivosť a životnosť

Mali by sa uprednostňovať kondenzátory s vysokou spoľahlivosťou a dlhou životnosťou; tým sa znižujú náklady na údržbu.

5. Zhrnutie

Kondenzátory jednosmerného medziobvodu vo vlakoch sú kritickými komponentmi z hľadiska energetickej účinnosti, výkonu motora, spoľahlivosť systému a harmonické filtrovanie. Venovaním pozornosti správnym výberovým a konštrukčným kritériám je možné dosiahnuť maximálny výkon v systémoch konverzie výkonu vlakov.