บล็อก

การใช้ตัวเก็บประจุ DC Link ในรถไฟและความสำคัญ

2024.09.08

1. การใช้ตัวเก็บประจุ DC Link ในรถไฟ

ตัวเก็บประจุดีซีลิงค์มีบทบาทสำคัญในการจัดการพลังงานและประสิทธิภาพของรถไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้ในระบบแปลงกำลังของรถไฟ โดยเฉพาะในวงจรอินเวอร์เตอร์และคอนเวอร์เตอร์ ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การจัดเก็บพลังงาน การรักษาแรงดันไฟฟ้า และการรักษาสมดุลของความผันผวนของพลังงาน

ฟังก์ชั่นของตัวเก็บประจุ DC Link ในรถไฟ-

- การจัดเก็บพลังงาน: ตัวเก็บประจุลิงค์ DC ให้การจัดเก็บพลังงานในระยะสั้นและสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหัน นี่เป็นสิ่งสำคัญในการรักษาสมดุลของพลังงานในระหว่างการเร่งความเร็วและลดความเร็วของรถไฟ
- เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า: ตัวเก็บประจุรักษาแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้คงที่ในวงจรอินเวอร์เตอร์ ปรับปรุงความเสถียรของรูปคลื่นเอาท์พุต AC ซึ่งนำไปสู่การทำงานของมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
- การลดกระแสไฟกระชาก: ตัวเก็บประจุจะรองรับการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟอย่างกะทันหันของมอเตอร์ไฟฟ้า ช่วยยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์และลดการสูญเสียพลังงาน
- การกรองฮาร์มอนิก: ช่วยกรองฮาร์โมนิคที่สร้างขึ้นระหว่างกระบวนการแปลงพลังงาน เพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ

2. ความสำคัญของตัวเก็บประจุ DC Link ในระบบรถไฟ

ความสำคัญของตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ในระบบรถไฟขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุ เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การปรับปรุงการควบคุมมอเตอร์ และการรับรองความน่าเชื่อถือของระบบ:

คุณสมบัติ

คำอธิบาย

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ตัวเก็บประจุเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานผ่านความสามารถในการกักเก็บพลังงานและการปรับสมดุล

เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า

ตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียรและลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในกระบวนการแปลงพลังงาน

สมรรถนะของมอเตอร์

ช่วยให้มอเตอร์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดทันทีได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นผ่านการกักเก็บพลังงานและการปรับสมดุล

ความน่าเชื่อถือของระบบ

ตัวเก็บประจุจะกรองสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าและฮาร์โมนิค ทำให้ระบบไฟฟ้าของรถไฟมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

การเพิ่มประสิทธิภาพน้ำหนักและขนาด

ตัวเก็บประจุ DC link สมัยใหม่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา ช่วยประหยัดพื้นที่และน้ำหนักในการออกแบบรถไฟ

3. หลักการทำงานและโครงสร้างวงจรของตัวเก็บประจุ DC Link ในรถไฟ

การใช้งานทั่วไปของตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ในรถไฟสามารถแสดงได้ด้วยโครงสร้างวงจรอย่างง่าย:
1. ระบบแปลงกำลังอิเล็กทรอนิกส์ในรถไฟ:
- พลังงานที่นำมาจากแหล่งพลังงาน (เช่น สายไฟ AC) จะถูกแปลงเป็น DC ด้วยวงจรเรียงกระแส
- แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมีความสมดุลและพลังงานจะถูกเก็บไว้โดยตัวเก็บประจุดีซีลิงค์
- วงจรอินเวอร์เตอร์จะแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงนี้กลับเป็นไฟฟ้ากระแสสลับและจ่ายไฟให้กับมอเตอร์
2. แผนภาพวงจรของ ตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ :
- ตัวเก็บประจุที่วางอยู่หลังวงจรเรียงกระแสจะทำให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคงที่
- มีการกรองฮาร์มอนิกที่อินพุตของวงจรอินเวอร์เตอร์และลดความผันผวนของกระแส

4. เกณฑ์การคัดเลือกและการออกแบบสำหรับตัวเก็บประจุ DC Link ในการใช้งานรถไฟ

เกณฑ์การคัดเลือกและการออกแบบสำหรับตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ในการใช้งานรถไฟมีดังนี้:

เกณฑ์

คำอธิบาย

ค่าความจุไฟฟ้า (μF)

ความสามารถในการกักเก็บพลังงานควรพิจารณาจากข้อกำหนดโหลดของมอเตอร์และการแปลงพลังงาน

ระดับแรงดันไฟฟ้า (V)

พิกัดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ควรสูงกว่าข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ

ทนต่ออุณหภูมิ

ควรเลือกตัวเก็บประจุที่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูงในสภาพแวดล้อมของรถไฟได้

ขนาดและน้ำหนักทางกายภาพ

ขนาดและน้ำหนักของตัวเก็บประจุควรเป็นไปตามข้อจำกัดด้านพื้นที่และน้ำหนักในการออกแบบรถไฟ

ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน

ควรเลือกใช้ตัวเก็บประจุที่มีความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา

5. สรุป

ตัวเก็บประจุดีซีลิงค์ในรถไฟเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ประสิทธิภาพของมอเตอร์ ความน่าเชื่อถือของระบบ และการกรองฮาร์โมนิค ด้วยการใส่ใจกับเกณฑ์การคัดเลือกและการออกแบบที่ถูกต้อง จะทำให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดในระบบการแปลงกำลังของรถไฟ