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Utilisation de condensateurs de liaison CC dans les trains et leur importance

2024.09.08

1. Utilisation de condensateurs de liaison CC dans les trains

Les condensateurs du circuit intermédiaire jouent un rôle essentiel dans la gestion de l'énergie et les performances des trains électriques. Ils sont généralement utilisés dans les systèmes de conversion de puissance des trains, notamment dans les circuits onduleurs et convertisseurs. Ces condensateurs assurent des fonctions telles que le stockage d'énergie, la stabilisation de la tension et l'équilibrage des fluctuations d'énergie.

Fonctions des condensateurs de liaison CC dans les trains :

- Stockage d'énergie : les condensateurs de liaison CC fournissent un stockage d'énergie à court terme et peuvent répondre rapidement aux changements soudains de charge. Ceci est important pour maintenir l’équilibre énergétique lors de l’accélération et de la décélération des trains.
- Stabilisation de tension : les condensateurs maintiennent la tension CC stable dans les circuits inverseurs, améliorant ainsi la stabilité de la forme d'onde de sortie CA, ce qui conduit à un fonctionnement plus efficace du moteur.
- Réduction des courants de surtension : les condensateurs atténuent les changements soudains de courant dans les moteurs électriques, prolongeant ainsi la durée de vie du moteur et réduisant les pertes d'énergie.
- Filtration des harmoniques : Ils aident à filtrer les harmoniques générées lors des processus de conversion de puissance, augmentant ainsi l'efficacité et la fiabilité du système.

2. Importance des condensateurs de liaison CC dans les systèmes ferroviaires

L'importance des condensateurs du circuit intermédiaire dans les systèmes ferroviaires repose sur plusieurs raisons, telles que l'augmentation de l'efficacité énergétique, l'amélioration du contrôle des moteurs et la garantie de la fiabilité du système :

Fonctionnalité

Description

Efficacité énergétique

Les condensateurs améliorent l’efficacité énergétique grâce à leurs capacités de stockage et d’équilibrage de l’énergie.

Stabilisation de tension

Les condensateurs du circuit intermédiaire fournissent une tension continue stable et minimisent les fluctuations de tension dans les processus de conversion de puissance.

Performances du moteur

Ils permettent aux moteurs de répondre plus rapidement et plus efficacement aux changements instantanés de charge grâce au stockage et à l’équilibrage de l’énergie.

Fiabilité du système

Les condensateurs filtrent le bruit électrique et les harmoniques, rendant ainsi les systèmes électriques des trains plus fiables.

Optimisation du poids et de la taille

Les condensateurs de liaison CC modernes offrent une conception compacte et légère, permettant d'économiser de l'espace et du poids dans la conception des trains.

3. Principe de fonctionnement et structure du circuit des condensateurs de liaison CC dans les trains

Une utilisation typique des condensateurs du circuit intermédiaire dans les trains peut être illustrée par une structure de circuit simple :
1. Système de conversion électronique de puissance dans les trains :
- L'énergie provenant d'une source d'alimentation (par exemple, les lignes CA) est convertie en CC par un redresseur.
- La tension continue est équilibrée et l'énergie est stockée par un condensateur du circuit intermédiaire.
- Le circuit onduleur reconvertit ensuite cette tension continue en courant alternatif et alimente les moteurs.
2. Schéma de circuit de Condensateur de liaison CC :
- Un condensateur placé après le redresseur stabilise la tension de la ligne DC.
- Il assure un filtrage des harmoniques à l'entrée du circuit onduleur et réduit les fluctuations de courant.

4. Critères de sélection et de conception des condensateurs de liaison CC dans les applications ferroviaires

Les critères de sélection et de conception des condensateurs du circuit intermédiaire dans les applications ferroviaires sont les suivants :

Critères

Description

Valeur de capacité (μF)

La capacité de stockage d'énergie doit être déterminée en fonction des exigences de charge du moteur et de conversion de puissance.

Tension nominale (V)

Les tensions nominales des condensateurs du circuit intermédiaire doivent être supérieures aux exigences de tension maximales du système.

Résistance à la température

Il convient de sélectionner des condensateurs capables de résister à des variations de température élevées dans l'environnement des trains.

Taille physique et poids

La taille et le poids des condensateurs doivent être conformes aux limitations d'espace et de poids définies dans la conception des trains.

Fiabilité et durée de vie

Les condensateurs avec une grande fiabilité et une longue durée de vie doivent être préférés ; cela réduit les coûts de maintenance.

5. Résumé

Les condensateurs du circuit intermédiaire dans les trains sont des composants essentiels en termes d'efficacité énergétique, de performances du moteur, fiabilité du système et filtrage des harmoniques. En prêtant attention aux critères de sélection et de conception corrects, des performances maximales peuvent être obtenues dans les systèmes de conversion de puissance des trains.