Laboratory testing of the energy efficiency of the rail induction heating

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

Warianty tytułu

PL

Badania laboratoryjne efektywności energetycznej grzania indukcyjnego szyny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of energy efficiency of rail induction heating testing are presented in this paper. Methods of snow and ice removal from turnouts currently in application are not economical in terms of energy consumption. Ways of saving energy must be explored, therefore. Induction heating described in this paper is one of those. The U type of heater was 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 converter including a current inverter and a parallel resonant circuit supplied power to the inductor was applied. The temperature of the rail during induction heating and natural cooling was presented. 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. Przedstawiono temperatury szyny podczas ogrzewania indukcyjnego i naturalnego chłodzenia. 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

inductive heating; rail; electrical method

PL

grzanie indukcyjne; szyna kolejowa; metoda elektryczna

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 953--957, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

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

Szychta E.

• 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

autor

Pietruszczak D.

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