PROGETTAZIONE, SIMULAZIONE E VALIDAZIONE DI UN SISTEMA DI FRENATURA ELETTRICA CON RECUPERO DI ENERGIA PER MEZZI FERROVIARI DA CANTIERE

In this thesis work, the design of a regenerative electric braking system installed on a construction rail vehicle is presented. The purpose of the regenerative electric braking system is to recover the energy produced by braking and store it in on proper storage devices. Two models of the braking system are proposed: an extended model and a simplified model. The former consists of a battery, a chopper with a braking resistor, a DC link, an inverter with its own control logic, a motor and a load. Instead, in the latter, the inverter, motor and load are substituted with a current generator. Simulations are executed in the Matlab-Simulink environment using the MatlabSimscape toolbox. The results obtained from the simulations are useful for an energy efficiency analysis.

In questo lavoro di tesi è presentato il progetto di un sistema di frenatura elettrica rigenerativa installato su un veicolo ferroviario da cantiere. Lo scopo del sistema di frenatura elettrica rigenerativa è recuperare l'energia prodotta dalla frenata e immagazzinarla in appositi dispositivi di accumulo. Vengono proposti due modelli del sistema frenante: un modello esteso e un modello semplificato. Il primo consiste in una batteria, un chopper con una resistenza di frenatura, un circuito intermedio, un inverter con una propria logica di controllo, un motore e un carico. Nel secondo, invece, l'inverter, il motore e il carico sono sostituiti da un generatore di corrente. Le simulazioni sono eseguite in ambiente Matlab-Simulink utilizzando il toolbox MatlabSimscape. I risultati ottenuti dalle simulazioni sono utili per un'analisi dell'efficienza energetica.