The results of the rail induction heating by the current inverter with the parallel resonant circuit

• Autorzy: Szychta E. , Luft M. , Pietruszczak D. , Szychta L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.11.50

Warianty tytułu

PL

Przekształtnik DC/AC z równoległym obwodem rezonansowym w systemie grzania indukcyjnego rozjazdu kolejowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of rail induction heating testing are presented in this article. Methods of snow and ice removal from turnouts currently in application are not economical in terms of energy consumption. The electrical method offers ease of assembly and convenience of operation yet generates enormous costs of energy. Ways of saving energy must be explored, therefore. Induction heating described in this paper is one of those. Various types of heaters were employed in laboratory testing of rail induction heating. Application of an inductor in the form of a coil wound around a ferrite core showed maximum energy efficiency. A DC/AC resonant converter including a current inverter and a parallel resonant circuit supplied power to the inductor. The results support the method of rail induction heating in railroad turnouts.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań grzania indukcyjnego szyny kolejowej. Stosowane obecnie metody służące do usuwania śniegu i oblodzeń z rozjazdów kolejowych nie są energooszczędne. Metoda elektryczna jest łatwa w montażu i wygodna w eksploatacji, natomiast pociąga za sobą ogromne koszty zużycia energii. W związku z tym zachodzi potrzeba poszukiwania sposobów oszczędzania energii. Jedną z nich, opisaną w artykule, jest metoda grzania indukcyjnego. W badaniach laboratoryjnych grzania indukcyjnego szyny użyto różnych rodzajów grzałek. Największą efektywność energetyczną w obrębie stopki szyny uzyskano przy zastosowaniu wzbudnika w kształcie cewki nawiniętej na rdzeniu ferrytowym. Do zasilania wzbudnika użyto przekształtnika rezonansowego DC/AC z falownikiem prądu i równoległym obwodem rezonansowym. Uzyskane wyniki badań wykazują przydatność metody grzania indukcyjnego szyny w rozjazdach kolejowych.

Słowa kluczowe

EN

induction heating of railroad turnouts; DC/AC converter; resonant circuit

PL

grzanie indukcyjne rozjazdów kolejowych; przekształtnik DC/AC; obwód rezonansowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 11
• Strony: 203--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szychta E.

• Faculty of Transport and Electrical Engineering, Kazimierz Pułaski University of Technology and Humanities in Radom, Malczewskiego 29, 26-600 Radom, Poland

autor

Luft M.

• Faculty of Transport and Electrical Engineering, Kazimierz Pułaski University of Technology and Humanities in Radom, Malczewskiego 29, 26-600 Radom, Poland

autor

Pietruszczak D.

• Faculty of Transport and Electrical Engineering, Kazimierz Pułaski University of Technology and Humanities in Radom, Malczewskiego 29, 26-600 Radom, Poland

autor

Szychta L.

• Faculty of Electrical, Electronic, Computer and Control Engineering, Institute of Mechatronics and Information Systems, Lodz University of Technology, Stefanowskiego 18/22, 90-924 Lodz, Poland

Bibliografia

• [1] Brodowski D., Andrulonis J., Ogrzewanie rozjazdów kolejowych, Problemy kolejnictwa, zeszyt 135, CNTK, Warszawa 2002
• [2] Brodowski D., Andrulonis J., Efektywność ogrzewania rozjazdów kolejowych, CNTK Warszawa 2000.
• [3] Citko T., Jałbrzykowski S., The resonant DC/AC and DC/DC boost converter, Politechnika Białostocka, opracowano w ramach pracy własnej W/WE/1/03.
• [4] Citko T. , Jałbrzykowski S., Bridge Configuration of Class-E Converter. Archives of Electrical Engineering No203-1/2003
• [5] Czarnecki L. S., Moce w obwodach elektrycznych z niesinusoidalnymi przebiegami prądów i napięć, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005, ISBN 83-7207-578-6.
• [6] Górecki P., Wzmacniacz 100W, Projekty AVT, Elektronika dla wszystkich, 8/89 – materiały w formie pdf.
• [7] Jałbrzykowski S., Konfiguracja przekształtnika DC-AC z równoległym trójgałęziowym obwodem rezonansowym, Politechnika Białostocka, opracowano w ramach pracy własnej W/WE/1/03.
• [8] Jałbrzykowski S., Przetwornica DC-DC z rezonansem równoległym i z izolacją galwaniczną, Politechnika Białostocka, opracowano w ramach pracy własnej W/WE/1/03.
• [9] Kiraga K., Metoda oceny efektywności grzania indukcyjnego rozjazdów kolejowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Radomska, Radom 2012.
• [10] PKP Polskie Linie kolejowe S.A. let-5 Wytyczne projektowania urządzeń elektrycznego ogrzewania rozjazdów. Tom 1 Projektowanie instalacji torowych i przytorowych, dobór grzejników, Warszawa 2009.
• [11] Praca zbiorowa pod red. J. Kisilowskiego, Podstawy pomiarów wielkości stałych i zmiennych w czasie, Laboratorium. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1995.
• [12] Szychta E., Szychta L. and Kiraga K., Analytical Model of a Rail Applied to Induction Heating of Railway Turnouts, Communications in Computer and Information Science, Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2010, pp. 96-106, ISBN 978-3-642-16471-2.
• [13] Szychta E., Szychta L., Luft M. and Kiraga K., Application of 3D simulation methods of the process of induction heating of rail turnouts, Infrastructure Design, Signalling and Security in Railway, edited by Xavier Perpinya, InTech, Croatia, 2012, ISBN: 978-953-51-0448-3.
• [14] Wang X., Miedziński B., Liangjiun X, A low frequency on induction heating for continued welded rails. Applcation of a low frequency inductive heating to selected ferromagnetic objects, LAP Lambert Academic Publishing, Germany 2010, ISBN 978-3-8433-6461-4.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.