The Study on The Design of a Regenerative Braking Energy Model for Electric Monorails
โดย ศิวะพล งามธนวโรทัย
ปี 2567
บทคัดย่อ
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการศึกษาระบบการจ่ายไฟและผลที่เกิดจากการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืน ของขบวนรถไฟฟ้าโมโนเรล ทำการออกแบบระบบจ่ายไฟและพลังงานจากการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืน ของรถไฟฟ้าโมโนเรลด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จรูป และสร้างชุดจำลองต้นแบบซิงโครนัสมอเตอร์ ชนิดแม่เหล็กถาวร เพื่อทำการทดลองขับเคลื่อนชุดจำลองที่สร้างขึ้น
ทำการวิเคราะห์ผลของคุณลักษณะทางไฟฟ้าของระบบจ่ายไฟที่เกิดขึ้น เมื่อมีการเบรกโดยจ่าย พลังงานคืน จากการจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จรูปที่ใช้ระบบขับเคลื่อนเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ กับระบบขับเคลื่อนเป็นซิงโครนัสมอเตอร์ชนิดแม่เหล็กถาวร โดยเปรียบเทียบกับผลการทดลองของชุดจำลอง ต้นแบบระบบขับเคลื่อนด้วยซิงโครนัสมอเตอร์ชนิดแม่เหล็กถาวร จากการลดความเร็วลงเพื่อให้เกิดการเบรก โดยจ่ายพลังงานคืน พร้อมทั้งวิเคราะห์ผลของคุณลักษณะทางไฟฟ้า และคำนวณค่าพลังงานจลน์ของ โหลดทางกล เปรียบเทียบกับพลังงานไฟฟ้าจากการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืนของชุดจำลองต้นแบบ
ผลการศึกษาพบว่าคุณลักษณะทางไฟฟ้าของการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืนของรถไฟฟ้าโมโนเรล กับผลการจำลองในโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จรูป และผลจากการทดลองของชุดจำลองต้นแบบซิงโครนัสมอเตอร์ ชนิดแม่เหล็กถาวร มีผลเป็นไปในลักษณะเดียวกันคือ ในช่วงเวลาที่เกิดการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืน ที่แหล่งจ่ายไฟดีซีบัสจะมีค่าแรงดันไฟฟ้ามีค่าเพิ่มขึ้นสูง ค่ากระแสไฟฟ้าที่ดีซีบัสจะมีค่าเป็นลบ และค่ากำลังไฟฟ้าที่จ่ายเข้าชุดขับเคลื่อนมอเตอร์ก็มีค่าเป็นลบ ซึ่งสามารถคำนวณค่าพลังงานไฟฟ้า ที่ต้องถูกกำจัดออกไป เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าดีซีบัสให้มีค่าปกติ และคำนวณค่าพลังงานไฟฟ้า จากการเบรกโดยจ่ายพลังงานคืนได้
Abstract
This thesis presented a study of the power supply system and the effects of regenerative braking on monorail trains. The power supply system and energy from regenerative braking for monorail trains were designed with a simulation computer program, and a permanent magnet synchronous motor prototype model was created to conduct an experiment.
The electrical characteristics of the power supply system after regenerative braking were analyzed for the result of the simulation of a computer program with an induction motor drive system and a permanent magnet synchronous motor drive system. The results were compared with the experiment result of a permanent magnet synchronous motor drive prototype model from decelerating the speed for regenerative braking. The electrical characteristics were analyzed, and the kinetic energy of the mechanical load was calculated to compare with the electrical energy from regenerative braking of the prototype model.
The results of the study showed that the electrical characteristics of regenerative braking for monorail trains, the simulation results in a ready-made computer program, and the experimental results of a permanent magnet synchronous motor prototype model have the same results that during the period of regenerative braking, the DC bus power supply voltage would increase significantly, the DC bus current would be negative and the power value supplied to the motor drive unit was negative. The dissipated electrical energy could be calculated to control the DC bus voltage to a normal value and the electrical energy value that from regenerative braking could be calculated.
Download : การศึกษาออกแบบจำลองแสดงผลพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจาก การเบรกโดยจ่ายพลังงานคืนของรถไฟฟ้าโมโนเรล