Os capacitores do link CC desempenham um papel crítico no gerenciamento de energia e no desempenho dos trens elétricos. Eles são normalmente utilizados em sistemas de conversão de energia de trens, especialmente em circuitos inversores e conversores. Esses capacitores fornecem funções como armazenamento de energia, estabilização de tensão e equilíbrio de flutuações de energia.
- Armazenamento de energia: os capacitores do link CC fornecem armazenamento de energia de curto prazo e podem responder rapidamente a mudanças repentinas de carga. Isto é importante para manter o equilíbrio energético durante a aceleração e desaceleração dos trens.
- Estabilização de Tensão: Os capacitores mantêm a tensão CC estável nos circuitos inversores, melhorando a estabilidade da forma de onda de saída CA, o que leva a uma operação mais eficiente do motor.
- Redução de correntes de surto: Os capacitores amortecem mudanças repentinas de corrente nos motores elétricos, prolongando a vida útil do motor e reduzindo as perdas de energia.
- Filtração Harmônica: Ajudam a filtrar os harmônicos gerados durante os processos de conversão de energia, aumentando a eficiência e confiabilidade do sistema.
A importância dos capacitores do barramento CC em sistemas ferroviários é baseada em vários motivos, como aumentar a eficiência energética, melhorar o controle do motor e garantir a confiabilidade do sistema:
| Recurso | Descrição |
| Eficiência Energética | Os capacitores melhoram a eficiência energética por meio de suas capacidades de armazenamento e balanceamento de energia. |
| Estabilização de Tensão | Os capacitores do link CC fornecem tensão CC estável e minimizam as flutuações de tensão nos processos de conversão de energia. |
| Desempenho motor | Eles permitem que os motores respondam de forma mais rápida e eficaz às mudanças instantâneas de carga por meio do armazenamento e balanceamento de energia. |
| Confiabilidade do Sistema | Os capacitores filtram ruídos elétricos e harmônicos, tornando os sistemas elétricos dos trens mais confiáveis. |
| Otimização de peso e tamanho | Os modernos capacitores de link CC oferecem tamanho pequeno e design leve, economizando espaço e peso em projetos de trens. |
Um uso típico de capacitores de barramento CC em trens pode ser ilustrado por uma estrutura de circuito simples:
1. Sistema de conversão de eletrônica de potência em trens:
- A energia retirada de uma fonte de energia (por exemplo, linhas CA) é convertida em CC por um retificador.
- A tensão CC é equilibrada e a energia é armazenada por um capacitor do barramento CC.
- O circuito inversor converte então esta tensão CC de volta em CA e alimenta os motores.
2. Diagrama de Circuito de Capacitor de link CC :
- Um capacitor colocado após o retificador estabiliza a tensão da linha DC.
- Proporciona filtragem de harmônicas na entrada do circuito inversor e reduz flutuações de corrente.
Os critérios de seleção e projeto para capacitores de barramento CC em aplicações ferroviárias são os seguintes:
| Critérios | Descrição |
| Valor de capacitância (μF) | A capacidade de armazenamento de energia deve ser determinada com base na carga do motor e nos requisitos de conversão de energia. |
| Classificação de tensão (V) | As classificações de tensão dos capacitores do barramento CC devem estar acima dos requisitos de tensão máxima do sistema. |
| Resistência à temperatura | Devem ser selecionados capacitores que possam suportar altas variações de temperatura em ambientes ferroviários. |
| Tamanho físico e peso | O tamanho e o peso dos capacitores devem obedecer às limitações de espaço e peso no projeto do trem. |
| Confiabilidade e vida útil | Devem ser preferidos capacitores com alta confiabilidade e longa vida útil; isso reduz os custos de manutenção. |
Os capacitores do barramento CC em trens são componentes críticos em termos de eficiência energética, desempenho do motor, confiabilidade do sistema e filtragem harmônica. Prestando atenção aos critérios corretos de seleção e projeto, o desempenho máximo pode ser alcançado nos sistemas de conversão de potência dos trens.
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