بازیابی انرژی ترمز قطارهای درون شهری با استفاده از انتقال توان از طریق تزویج القایی: مطالعه موردی متروی اصفهان
نویسندگان
1 دانشکده مهندسي برق، واحد نجف¬آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف¬آباد، ايران
2 دانشکده مهندسي برق، واحد نجف¬آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف¬آباد، ايران
doi
10.30486/TEEGES.2025.1129425چکیده
مشکل آلودگی هوا ناشی از استفاده سوختهای فسیلی در حملونقل، باعث توسعه صنعت حمل و نقل برقی شده است. قطار درون شهری (مترو) مقرون به صرفهترین و گستردهترین وسیله حمل و نقل برقی است که یکی از روشهای حل مشکل ترافیک و آلودگی هوا در نظر گرفته میشود. با توجه به کمبود و محدودیت منابع تولید انرژی و هزینه زیاد تولید انرژی، نیاز به اجرایی مدیریت مصرف انرژی در صنعت مترو است. بازیابی انرژی الکتریکی و کاهش تلفات توان در سیستم ترمز قطار شهری یکی از روشهای ضروری و مهم جهت مصرف بهینه انرژی است. به کمک سیستم بازیابی انرژی ترمزی میتوان لختی حرکتی قطار که در ترمزهای اصطکاکی به گرما تبدیل میشود را به برق مصرفی تبدیل کرد. در ترمز ديناميكی، انرژي جنبشي چرخ با استفاده از حالت ژنراتوري سيستم کشش قطار به هنگام اعمال ترمز، به انرژي الكتريكي تبديل ميگردد که معمولاً این انرژی در مقاومتهای ترمزی تلف میشود. در این مقاله بازیابی انرژی ترمز قطارهای مترو با استفاده از انتقال توان از طریق تزویج القایی ارائه شده است. این ساختار برای بهینهسازی انرژی ترمز قطار ارائه شده که به عنوان نمونه در متروی اصفهان شبیهسازی و بررسی شده است. مدل پیشنهادی از یک مدار دوطرفه الکترونیک قدرت تشکیل شده است. اولیه مدار شامل یک اینورتر تمامپل تعبیه شده در داخل قطار متصل به سیمپیچ اولیه است و ثانویه آن یک مدار اینورتر تمامپل متصل به سیمپیچ ثانویه است که دز ایستگاههای مترو نصب میشود. ارتباط اولیه و ثانویه توسط تزویج القایی بین سیمپیچ اولیه و ثانویه برقرار میشود و انتقال توان ترمز به خارج از قطار انجام میگردد. مدل سیستم مورد مطالعه در محیط سیمولینک متلب پیادهسازی شده و نتایج شبیهسازی و نیز نمودار ترمز مکانیکی و نمودار توان کششی قطار نشان داده شده است.