Blog

Použití stejnosměrných kondenzátorů ve vlacích a jejich význam

2024.09.08

1. Použití stejnosměrných kondenzátorů ve vlacích

Kondenzátory stejnosměrného meziobvodu hrají klíčovou roli v řízení energie a výkonu elektrických vlaků. Obvykle se používají v systémech přeměny výkonu vlaků, zejména v obvodech měničů a měničů. Tyto kondenzátory zajišťují funkce, jako je ukládání energie, stabilizace napětí a vyrovnávání kolísání energie.

Funkce stejnosměrných kondenzátorů ve vlacích:

- Skladování energie: Kondenzátory stejnosměrného meziobvodu poskytují krátkodobé ukládání energie a mohou rychle reagovat na náhlé změny zátěže. To je důležité pro udržení energetické bilance při zrychlování a zpomalování vlaků.
- Stabilizace napětí: Kondenzátory udržují stabilní stejnosměrné napětí v invertorových obvodech, čímž zlepšují stabilitu střídavého výstupního tvaru vlny, což vede k efektivnějšímu provozu motoru.
- Snížení rázových proudů: Kondenzátory tlumí náhlé změny proudu v elektromotorech, prodlužují životnost motoru a snižují energetické ztráty.
- Harmonická filtrace: Pomáhají odfiltrovat harmonické generované během procesů přeměny energie, čímž zvyšují účinnost a spolehlivost systému.

2. Význam stejnosměrných kondenzátorů ve vlakových systémech

Význam stejnosměrných kondenzátorů ve vlakových systémech je založen na několika důvodech, jako je zvýšení energetické účinnosti, zlepšení řízení motoru a zajištění spolehlivosti systému:

Funkce

Popis

Energetická účinnost

Kondenzátory zvyšují energetickou účinnost díky svým schopnostem akumulace energie a vyvažování.

Stabilizace napětí

Kondenzátory stejnosměrného meziobvodu poskytují stabilní stejnosměrné napětí a minimalizují kolísání napětí v procesech přeměny energie.

Výkon motoru

Umožňují motorům rychleji a efektivněji reagovat na okamžité změny zatížení prostřednictvím akumulace energie a vyvažování.

Spolehlivost systému

Kondenzátory filtrují elektrický šum a harmonické, díky čemuž jsou elektrické systémy vlaků spolehlivější.

Optimalizace hmotnosti a velikosti

Moderní kondenzátory stejnosměrného meziobvodu nabízejí malé rozměry a nízkou hmotnost, což šetří místo a hmotnost v konstrukcích vlaků.

3. Princip činnosti a obvodová struktura stejnosměrných kondenzátorů ve vlacích

Typické použití stejnosměrných kondenzátorů ve vlacích lze ilustrovat jednoduchou strukturou obvodu:
1. Systém převodu výkonové elektroniky ve vlacích:
- Energie odebraná ze zdroje energie (např. AC vedení) je přeměněna na stejnosměrný usměrňovač.
- Stejnosměrné napětí je vyváženo a energie je ukládána kondenzátorem stejnosměrného meziobvodu.
- Obvod měniče pak převádí toto stejnosměrné napětí zpět na střídavé a napájí motory.
2. Schéma zapojení DC Link kondenzátor :
- Kondenzátor umístěný za usměrňovačem stabilizuje stejnosměrné síťové napětí.
- Poskytuje harmonické filtrování na vstupu invertorového obvodu a snižuje kolísání proudu.

4. Kritéria výběru a návrhu pro stejnosměrné kondenzátory ve vlakových aplikacích

Kritéria výběru a návrhu pro kondenzátory stejnosměrného meziobvodu ve vlakových aplikacích jsou následující:

Kritéria

Popis

Hodnota kapacity (μF)

Kapacita akumulace energie by měla být určena na základě zatížení motoru a požadavků na přeměnu výkonu.

Jmenovité napětí (V)

Jmenovité napětí kondenzátorů stejnosměrného meziobvodu by mělo být nad maximálními požadavky na napětí systému.

Teplotní odolnost

Měly by být vybrány kondenzátory, které vydrží vysoké teplotní změny v prostředí vlaku.

Fyzická velikost a hmotnost

Velikost a hmotnost kondenzátorů by měla odpovídat prostorovým a hmotnostním omezením v konstrukci vlaku.

Spolehlivost a životnost

Měly by být preferovány kondenzátory s vysokou spolehlivostí a dlouhou životností; tím se snižují náklady na údržbu.

5. Shrnutí

Kondenzátory stejnosměrného meziobvodu ve vlacích jsou kritickými součástmi z hlediska energetické účinnosti, výkonu motoru, spolehlivost systému a harmonické filtrování. Věnováním pozornosti správnému výběru a kritériím návrhu lze v systémech převodu výkonu vlaků dosáhnout maximálního výkonu.