Przetwornice statyczne kolejowych pojazdów szynowych – rozwiązania techniczne i kierunki rozwoju konstrukcji

• Autorzy: Biliński Janusz , Malczewska Marta

Warianty tytułu

EN

Static converters of railway vehicles - technical solutions and directions of construction development

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przegląd obecnie stosowanych rozwiązań przetwornic statycznych zasilających obwody pomocnicze kolejowych pojazdów szynowych. Omówiono podstawowe parametry opisujące urządzenia, będące punktem wyjścia w procesie projektowym. Należą do nich m.in. zakres napięcia wejściowego, wartość mocy znamionowej układu, wartości napięć wyjściowych oraz ich parametry jakościowe takie jak: wartości tętnień czy stabilizacji napięcia. Omówiono różne konfiguracje przetwornic statycznych z uwzględnieniem sposobu komunikacji tych urządzeń z systemem nadrzędnym pojazdu (TCMS) oraz układów separacji galwanicznej i sposobów jej realizacji. W artykule przedstawiono wymagania stawiane tym urządzeniom przez normy międzynarodowe, niezbędne do zapewnienia interoperacyjności taboru kolejowego. W materiale zaprezentowano kierunki rozwoju konstrukcji przetwornic statycznych, ze szczególnym uwzględnieniem wykorzystania elementów półprzewodnikowych wykonanych z węglika krzemu, które pozwalają na obniżenie strat, zwiększenie sprawności urządzeń oraz zmniejszenie wymiarów i masy przetwornic.

EN

The article presents an overview of currently used solutions of static converters supplying auxiliary circuits of railway vehicles. The basic parameters describing devices, which are the starting point in the design process, are discussed. These include, among others, the input voltage range, the value of the rated power of the system, the values of output voltages and their quality parameters such as: ripple values or voltage stabilization. Various configurations of static converters were discussed, taking into account the way of communication of these devices with the train control and monitoring system (TCMS) as well as galvanic isolation systems and the ways of its implementation. The article presents requirements for these devices by international standards, necessary to ensure interoperability of rolling stock. The material presents the directions of development of static converter constructions, with particular emphasis on the use of semiconductor elements made of silicon carbide, which allow reducing losses, increasing the efficiency of devices and reducing the size and weight of converters.

Słowa kluczowe

PL

przetwornice statyczne; tabor kolejowy

EN

static converters; rolling stock

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 27, nr 3-4
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Biliński Janusz

• MEDCOM

autor

Malczewska Marta

• MEDCOM

Bibliografia

• 1. Abad G.: Power Electronics and Electric Drives for Traction Applications. Wiley, 2017.
• 2. Biliński J. Energooszczędne układy napędu i zasilania pojazdów trakcyjnych z elementami półprzewodnikowymi SiC. III KONGRES ELEKTRYKI POLSKIEJ. Warszawa, 2019.
• 3. Biliński J., Buta S.: Przetwornice statyczne dużej mocy z elementami SiC do pojazdów trakcyjnych. Technika Transportu Szynowego nr 11, 2018.
• 4. De Breucker S. Impact of DC-DC Converters on Lithium-ion Batteries. Thesis, Katholieke Universitaet Leuven, Germany, 2012.
• 5. De Breucker S. Impact of Current Ripple on Lithium-ion Battery Ageing. Belgium, Kristof Engelen, 2012.
• 6. EN 50535. Railway applications - Onboard auxiliary power converter systems.
• 7. EN 50533. Railway applications - Three-phase train line voltage characteristics.
• 8. MEDCOM. Public Transport. Katalogi z lat 2014, 2015, 2016.
• 9. Sritharan T. Impact of Current Waveforms on Battery Behaviour. Thesis, University of Toronto, 2012.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).