ตัวเก็บประจุ DC Link มีบทบาทสำคัญในการจัดการพลังงานและประสิทธิภาพของรถไฟไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้ในระบบการแปลงพลังงานของรถไฟโดยเฉพาะในวงจรอินเวอร์เตอร์และตัวแปลง ตัวเก็บประจุเหล่านี้ให้ฟังก์ชั่นเช่นการจัดเก็บพลังงานการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและการปรับสมดุลความผันผวนของพลังงาน
- การจัดเก็บพลังงาน: ตัวเก็บประจุ DC Link ให้การจัดเก็บพลังงานระยะสั้นและสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างฉับพลันได้อย่างรวดเร็ว นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาสมดุลพลังงานในระหว่างการเร่งความเร็วและการชะลอตัวของรถไฟ
- การรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า: ตัวเก็บประจุทำให้แรงดันไฟฟ้า DC มีความเสถียรในวงจรอินเวอร์เตอร์ปรับปรุงความเสถียรของรูปคลื่นเอาท์พุท AC ซึ่งนำไปสู่การทำงานของมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
- การลดกระแสไฟกระชาก: ตัวเก็บประจุลดการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าอย่างฉับพลันไปยังมอเตอร์ไฟฟ้ายืดอายุการใช้งานมอเตอร์และลดการสูญเสียพลังงาน
- การกรองฮาร์มอนิก: พวกเขาช่วยกรองฮาร์โมนิกที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแปลงพลังงานเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ
ความสำคัญของตัวเก็บประจุ DC Link ในระบบรถไฟขึ้นอยู่กับสาเหตุหลายประการเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานการปรับปรุงการควบคุมมอเตอร์และสร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบ:
คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน | ตัวเก็บประจุช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานผ่านการจัดเก็บพลังงานและความสามารถในการปรับสมดุล |
การรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า | ตัวเก็บประจุ DC Link ให้แรงดันไฟฟ้า DC ที่เสถียรและลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในกระบวนการแปลงพลังงาน |
ประสิทธิภาพของมอเตอร์ | พวกเขาช่วยให้มอเตอร์ตอบสนองได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงโหลดทันทีผ่านการจัดเก็บพลังงานและการปรับสมดุล |
ความน่าเชื่อถือของระบบ | ตัวเก็บประจุกรองเสียงไฟฟ้าและฮาร์มอนิกทำให้ระบบไฟฟ้าของรถไฟเชื่อถือได้มากขึ้น |
การเพิ่มประสิทธิภาพน้ำหนักและขนาด | ตัวเก็บประจุ DC Link ที่ทันสมัยนำเสนอขนาดเล็กและการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาประหยัดพื้นที่และน้ำหนักในการออกแบบรถไฟ |
การใช้ตัวเก็บประจุลิงค์ DC โดยทั่วไปในรถไฟสามารถแสดงได้โดยโครงสร้างวงจรง่าย ๆ :
1. ระบบการแปลงพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ในรถไฟ:
- พลังงานที่นำมาจากแหล่งพลังงาน (เช่นสาย AC) จะถูกแปลงเป็น DC โดยวงจรเรียงกระแส
- แรงดันไฟฟ้า DC มีความสมดุลและพลังงานจะถูกเก็บไว้โดยตัวเก็บประจุ DC Link
- วงจรอินเวอร์เตอร์จากนั้นจะแปลงแรงดันไฟฟ้า DC นี้กลับมาเป็น AC และให้พลังแก่มอเตอร์
2. ไดอะแกรมวงจรของ ตัวเก็บประจุลิงค์ DC :
- ตัวเก็บประจุที่วางไว้หลังจากวงจรเรียงกระแสทำให้แรงดันไฟฟ้าสาย DC คงที่
- ให้การกรองฮาร์มอนิกที่อินพุตของวงจรอินเวอร์เตอร์และลดความผันผวนของกระแสไฟฟ้า
เกณฑ์การเลือกและการออกแบบสำหรับตัวเก็บประจุ DC Link ในแอปพลิเคชันรถไฟมีดังนี้:
เกณฑ์ | คำอธิบาย |
ค่าความจุ (μF) | ควรกำหนดความสามารถในการจัดเก็บพลังงานตามข้อกำหนดของมอเตอร์และการแปลงพลังงาน |
คะแนนแรงดันไฟฟ้า (V) | การจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุเชื่อมโยง DC ควรสูงกว่าข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ |
ความต้านทานอุณหภูมิ | ควรเลือกตัวเก็บประจุที่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูงในสภาพแวดล้อมรถไฟได้ |
ขนาดและน้ำหนักทางกายภาพ | ขนาดและน้ำหนักของตัวเก็บประจุควรสอดคล้องกับข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และน้ำหนักในการออกแบบรถไฟ |
ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน | ตัวเก็บประจุที่มีความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนานควรเป็นที่ต้องการ สิ่งนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา |
ตัวเก็บประจุ DC Link ในรถไฟเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงานประสิทธิภาพของมอเตอร์ ความน่าเชื่อถือของระบบ และการกรองฮาร์มอนิก ด้วยการให้ความสนใจกับเกณฑ์การเลือกและการออกแบบที่ถูกต้องประสิทธิภาพสูงสุดสามารถทำได้ในระบบการแปลงพลังงานของรถไฟ