Modelagem Hibrida De Um Sistema De Regeneração De Energia De Frenagem Em Locomotivas Diesel-Elétricas

  • Junio C. de Amorim Universidade Federal do Espírito Santo
  • José L. F. Salles Universidade Federal do Espírito Santo
  • Walbermark M. dos Santos Universidade Federal do Espírito Santo
Keywords: Análises, Baterias, Frenagem regenerativa, Modelagem, Motores, Sistemas híbridos, Transporte ferroviário

Abstract

No Brasil, as locomotivas do tipo diesel-elétricas são utilizadas na grande maioria das ferrovias, onde um motor a diesel fornece energia cinética para um gerador elétrico que alimenta os motores de tração. Durante o processo de frenagem, os motores de tração operam como geradores, e a energia cinética da locomotiva é dissipada na forma de calor em bancos de resistores, processo conhecido como frenagem dinâmica. Todavia, esta energia poderia ser aproveitada, por exemplo, para alimentar as cargas auxiliares da locomotiva. Desta forma, neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional de regeneração da energia produzida em frenagem pela locomotiva para alimentar suas cargas auxiliares, tais como ar condicionado, compressor de ar, ventiladores e sopradores. Para isso, foram modelados os motores de tração como geradores, as principais cargas alimentadas pelo circuito auxiliar e um sistema de regeneração de energia. Os modelos desenvolvidos são representados por equações à diferenças e lógicas, as quais foram simuladas utilizando o Toolbox Hysdel do Matlab. Foram avaliados três tipos diferentes de acumuladores, um formado por supercapacitores e baterias, outro formado exclusivamente por baterias e um terceiro formado exclusivamente por supercapacitores, destacando-se o modelo formado exclusivamente por baterias, que apresentou uma economia de 8.477 L de diesel por ano por locomotiva.

Published
2020-12-07
Section
Articles