Projeto de barramento CC para o IPM
Banco de capacitores
A caixa hidráulica do Vectra não permite a frenagem regenerativa.
Não permite nem a frenagem dinâmica sob a massa do veículo.
Isso se deve pelas características dos componentes que fazem parte da caxa hidráulica.
Um deles é o conversor de torque.
O conversor de torque é composto de paletas que giram dentro de um tanque de óleo e estão acopladas diretamente ao eixo do motor. Ao girar, o movimento do óleo expelido pelas paletas da bomba impulsiona a turbina.
A turbina é que está conectada as engrenagens planetárias e fisicamente as rodas.
De modo que o movimento das rodas NÃO É transmitido ao eixo do motor.
Portanto não se deve usar a massa do veículo para se calcular a energia cinética do rotor.
No máximo apenas o momento de inércia da bomba hidráulica da caixa deve ser levada em consideração
Nó cálculo da energia produzida pela regeneração do motor, deve-se levar em consideração que o momento de inércia da caixa é o mesmo de uma bomba hidráulica.
(Na verdade o motor gira duas bombas hidráulicas: uma bomba de engrenagem e a outra é a bomba do conversor de torque - paletas).
Levando em consideração que a massa do veículo não participa do cálculo do momento de inércia.
O cálculo da energia fica mais simples pois devemos calcular levando em consideração apenas o momento de inércia do rotor e as bombas hidráulicas da caixa.
Como não tenho informações do momento de inércia da caixa, vou desconsiderar momentaneamente estas informações e projetar um barramento apenas para a energia cinética produzida pelo rotor para a rotação de 240Hz e 400v de barramento.
Após o acoplamento do motor na caixa, efetuo uma medida aproximada para se encontrar o momento de inércia da caixa.
CÁLCULO DA ESTIMATIVA DO MOMENTO DE INÉRCIA
Vou usar como base este trabalho aqui:Estimativa do momento de inércia
CÁLCULO DA ENERGIA CINÉTICA DO MOTOR
O cálculo da energia cinética é feito exatamente como deste post:energia-cinética-produzida-num-motor-de 7,7kW - 10CV
O cálculo será feito para 240Hz pois será a maior freqüência e energia alcançada neste projeto.
O momento de inércia do motor de 15kW é: J = 0,0457(kg.m2)
A energia cinética é diretamente proporcional a rotação do motor.
Vamos calcular a energia cinética do rotor para 240Hz:
KE60Hz_15kW = 811 Joules
KE120Hz_15kW = 3.244 Joules
KE240Hz_15kW = 13.000 Joules
E a capacitância do banco de capacitores do barramento de 400v é dada por:
C60Hz_15kW = 10.137 uF
C120Hz_15kW = 40.550 uF
C240Hz_15kW = 162.500 uF
Vamos ao mercado livre:
4700-uf-x-450-v-usado => R$ 29,00
2 x R$ 29,00 = R$ 58,00
Total = 2 x 4700uF = 9400uF
Suficiente para:
C60Hz_15kW = 10.137 uF
R$ 58,00
3300-uf-x-430-volts => R$ 30,00
8 x R$ 30,00 = R$ 240,00
Total = 8 x 3300uF = 26.400uF
Total geral = 9.400uF + 26.400uF = 35.800uF
Suficiente para:
C60Hz_15kW = 10.137 uF
C120Hz_15kW = 40.550 uF
R$ 298,00
4400-uf-x-400v-usado R$ 45,00
2 x R$ 45,00 = R$ 90,00
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF = 44.600uF
R$ 388,00
3300uf-x-400-vdc-usado R$ 30,00
6 x R$ 30,00 = R$ 180,00
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF + 19.800uF = 64.400uF
R$ 568,00
6800uf-x-400-vdc-usado R$ 35,00
4 x R$ 35 = R$ 140,00
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF + 19.800uF + 27.200uF = 91.600uF
R$ 708,00
3400uf-x-400v-nippon-usado R$ 35,00
2 x R$ 35,00 = R$ 70,00
Total = 2 x 3400uF = 6.800uF
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF + 19.800uF + 27.200uF + 6.800uF = 98.400uF
R$ 778,00
5600-uf-x-400v-usado R$ 40,00
3 x R$ 40,00 = R$ 120,00
Total = 3 x 5600uF = 16.800uF
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF + 19.800uF + 27.200uF + 6.800uF+ 16.88uF = 115.200uF
R$ 898,00
9200-uf-x-400-volts-usado R$ 59,00
5 x R$ 59,00 = R$ 295,00
Total = 5 x 9200uF = 46.000uF
Total geral = 9.400uF + 26.400uF + 8.800uF + 19.800uF + 27.200uF + 6.800uF+ 16.88uF+ 46.000uF = 161.200uF
Suficiente para:
C60Hz_15kW = 10.137 uF
C120Hz_15kW = 40.550 uF
C240Hz_15kW = 162.500 uF
R$ 1.193,00
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