SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY

Miesięcznik ISSN 0033-2097, e-ISSN 2449-9544 - rok powstania: 1919
Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP)

Influence of dmensions of electrodes on pumping head of an MHD pump

Martina DONÁTOVÁ Jiří DEJMEK

The magnetohydrodynamic pumps with their simple design and resistive construction are suitable for industrial applications handling highly corrosive and aggressive materials. For an experimental prototype, the influence of dimensions of electrodes on the driving force of the pump was investigated. The dimensions that provided the highest driving force have been suggested for use in the prototype. Streszczenie. Magnetohydrodynamiczne pompy z ich prostym projektem i odpornościową konstrukcją są wygodne do stosowania w wielu zastosowaniach przemysłowych zmagających sie z intensywną korozją i materiałami agresywnymi. Dla potrzeb prototypu doświadczalnego przebadano wpływ rozmiarów elektrod na siłę ciągu pompy. Wymiary, przy których występuje maksymalna siła ciągu. Zostały zaproponowane na potrzeby prototypu. (Wpływ wymiarów elektrod na parametry pompy MHD) Keywords: magnetohydrodynamic pump, numerical analysis Słowa kluczowe: pompa magnetohydrodynamiczna, analiza numeryczna Introduction The magnetohydrodynamic (MHD) pumps with their simple design and resistive construction containing no moving parts are especially suitable for industrial applications handling highly corrosive and aggressive materials that are electrically conductive. For example, fluids with high value of electrical conductivity, such as molten metals or salts, acts as coolants in nuclear reactors of the fourth generation and MHD pumps are used to force their circulation with great success, see [1], [2]. Our team has focused on [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Czytaj za darmo! »

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 780.00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 702.00 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 690.00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 345.00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 172.50 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

A computer-aided educational tool for short circuit current calculations

Yusuf ONER Taner Sercan KART

In the present study, for better visual teaching of short circuit calculations used in the field of electrical engineering, a computer software program was developed. With this computer program, two-phase and three-phase short circuit calculations can be performed easily and calculations become easier. The program developed for supporting the existing applications in the electric equipment laboratory of the department of electrical engineering is Windows-based and it is open to improvement and these are its most superior sides. The students taking the course of electrical equipment laboratory course can use the program freely. For the design of the program, visual C software was used and then the program was converted into exe. Abstract. W pracy przedstawiono oprogramowanie dydaktyczne do badania zwarć. Przy wykorzystaniu oprogramowania może być symulowane zwarcie w obwodach dwu- i trójfazowych. Program jest dostępny dla studentów studiujących elektrotechnikę. Program opracowano wykorzystując oprogramowanie Visual C. (Komputerowe wspomaganie obliczeń dydaktycznych prądów zwarcia) Keywords: Computer-aided educational tool; Short circuit calculations; Visual C. Słowa kluczowe: narzędzia dydaktyczne, prądy zwarcia. Introduction With the use więcej »

Advanced monitoring with a smart meter

Hala NAJMEDDINE Khalil El KHAMLICHI DRISSI

This paper focuses on an innovative function based on the “Matrix Pencil" method for a Non-Intrusive identification and load monitoring in residential areas. It is an important aspect to address larger monitoring system called smart grid. This technique takes advantage from transient and steady state analysis to improve monitoring efficiency. In particular, it allows us to extract active and reactive power for fundamental and harmonic frequencies. This new approach has been integrated into an energy meter with the collaboration of EDF, Landis + Gyr and the LASMEA. Streszczenie. Niniejszy dokument koncentruje się na innowacyjnej funkcji wykorzystującej "Matrix Pencil" zastosowanej do bezinwazyjnego rozpoznawania i monitorowania obciążenia w dzielnicach mieszkaniowych. Jest to ważny aspekt systemu monitorowania sieci zwanego Smart Grid. Technika ta wykorzystuje analizę stanu ustalonego i nieustalonego systemu do poprawy efektywności monitorowania. W szczególności, pozwala wyodrębnić moc czynną i bierną dla częstotliwości podstawowych i harmonicznych. To nowe podejście zostało zastosowane w liczniku energii we współpracy z EDF, Landis + Gyr i LASMEA. (Zaawansowane pomiary za pomocą inteligentnego miernika energii) Keywords: Signal processing, Smart Grid, Non Intrusive Appliance Load Monitoring NIALM, Matrix Pencil, Słowa kluczowe: przetwarzanie sygnałów, smart grid, bezinwazyjne monitorownie mocy, metoda "matrix pencil". Introduction: Smart Grid, Smart Meter The Smart Grid vision aimed for “new products, processes and services, improving industrial efficiency and use of cleaner energy resources while providing a competitive edge for Europe in the global market place". Furthermore, Smart Grid is seen as an important element for achieving the largest knowledge-based economy in the world and also helping to improve daily life of ordinary citizen. Smart meter is one of the Smart Grid components, and it helps the analytics processes więcej »

An FPGA-based implementation of ADALINE neural network with low resource utilization and fast convergence

Omid Sharifi TEHRANI Mohsen ASHOURIAN

An FPGA-based fixed-point ADALINE Neural Network core with low resource utilization and fast convergence speed is proposed for embedded adaptive signal processing in real-time. The core is designed in VHDL93 language and is FPGA-brand-independent so can be embedded on any brand to create a system-on-programmable-chip (SoPC). Abstract. Zaproponowano wykorzystanie sieci neuronowej typu FPGA ADALINE do przetwarzania sygnału w czasie rzeczywistym. Rdzeń jest zaprojektowany przy użyciu języka VHDL93. Narzędzie może być wbudowane w dowolny obwód w tym także typu system-on-programmable-chip (SoPC). (Sieć neuronowa typu FPGA ADALINE o szybkiej zbieżności i małym zużyciu zasobów) Keywords: ADALINE Neural Network, Adaptive Signal Processing, FPGA Core, SoPC. Słowa kluczowe: sieć neuronowa, adaptacyjne przetwarzanie sygnałów. Introduction Recently requests for portable and embedded digital signal processing (DSP) systems have been increased dramatically. Applications such as audio devices, hearing aids, cell phones, active noise control systems with constraints such as speed, area and power consumption need an implementation by which these constraints are met with shortest time to market [1]. Some possible solutions are ASIC chips, general purpose processor (GPP) and digital signal processor (DSP). Although the first option can provide a solution to meet hard constraints, it lacks the flexibility that is available in the two others. Using field programmable gate arrays (FPGAs) can reduce the gap between flexibility and high performance. New FPGAs include many primitives that provide DSP applications such as embedded multipliers, multiply and accumulate units (MAC), digital clock management (DCM), DSP-Blocks, and soft/hard processor cores (such as PPC). These facilities are embedded in FPGA fabric and optimized for high performance applications and low power consumption. The availability of soft/hard processor cores in new FPGAs allows imp więcej »

Analiza dokładności pomiaru natężenia prądu za pomocą czujnika interferometrycznego

Sławomir Andrzej TORBUS Marek RATUSZEK

Korzystając z metody różniczki zupełnej określono wpływ liczby zwojów, precyzji określania stałej Verdeta oraz zmiany kąta polaryzacji światła za pomocą interferometru na dokładność pomiaru natężenia prądu za pomocą światłowodowego czujnika interferometrycznego. Abstract. Using the total differential method set the influence of number of coils, precision determination of the Verdeta constant and changing the angle of polarization of light through the interferometer for the accuracy current measurement using a fiber-optic interferometer sensor. (Analysis of the accuracy of measuring current through the interferometric sensor) Słowa kluczowe: czujnik interferometryczny, stała Verdeta, światłowód telekomunikacyjny, metoda różniczki zupełnej Keywords: interferometric sensor, Verdeta constant, telecommunication fiber, the total differential method Wstęp Interferometryczny czujnik natężenia prądu elektrycznego, którego budowę i własności wynikające z zastosowanego włókna światłowodowego przedstawiono w [1] określa natężenie prądu płynącego w przewodzie linii elektroenergetycznej w oparciu o następujące parametry: kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła, długość fali pomiarowej, stałą Verdeta oraz liczbę zwojów tworzących cewkę światłowodową. Koniecznym staje się określenie dokładności metody pomiaru natężenia prądu za pomocą czujnika interferometrycznego. W tym celu do określenia błędu bezwzględnego pomiaru, a co za tym idzie do określenia przedziału tolerancji wyniku, zostanie użyta metoda różniczki zupełnej. Metoda ta jest powszechnie znana i pozwala oszacować błąd bezwzględny pomiaru wtedy, gdy znane są dokładności użytych przyrządów pomiarowych oraz dokładność określenia wielkości fizycznych wpływających na wynik - stała Verdeta. W metodzie tej nie trzeba dysponować szeregiem wyników pomiarów, aby określić przedział ufności, w którym mogą się one znajdować. Pomiar natężenia prądu za pomocą czujnika interferometrycznego Cz więcej »

Analiza impedancji wejściowej linii długiej z różnym obciążeniem

Aneta BUGAJSKA Maciej WŁODARCZYK

Zagadnienie impedancji wej.ciowej linii d.ugiej ma ogromne znaczenie w analizie obwodow o parametrach roz.o.onych. Impedancja wej.ciowa linii jest impedancj. skupion. zespolon. tak., .e od strony zaciskow wej.ciowych mo.na ni. zast.pi. lini. d.ug. wraz z dowolnym obci..eniem. Analiza cz.stotliwo.ciowa tej impedancji jest utrudniona poniewa. jest to funkcja zespolona zmiennej rzeczywistej a ju. parametry falowe, wyst.puj.ce w u.amku wyra.aj.cym impedancj. wej.ciow. linii d.ugiej, s. z.o.onymi funkcjami cz.stotliwo.ci (pulsacji). Zatem analityczna posta. pochodnej impedancji wej.ciowej wzgl.dem cz.stotliwo.ci jest funkcj. bardzo z.o.on. a wydzielenie cz..ci rzeczywistej i urojonej prowadzi do skomplikowanych przekszta.ce.. W pracy przedstawiono przebiegi impedancji wej.ciowej i jej pochodnej w funkcji cz.stotliwo.ci dla dowolnego liniowego odbiornika. Abstract. The question of input impedance of a long line has great significance for the analysis of circuits with distributed parameters. Input impedance of a line is the impedance concentrated, combined and such, that from the input terminals itfs possible to replace with it the long line along with any load. Frequency analysis of such impedance is impeded due to the fact, that it is a combined function of a real variable, and just the wave parameters, existing in the fraction expressing input impedance of the long line are complex functions of frequency (pulse). Consequently analytical form of derivative of input impedance in relation to frequency is a very complex function, and determination of real and imaginary part leads to complicated conversions. The article presents waveforms of input impedance and its derivative in frequency function for any linear receiver (The analysis of input impedance of a long line with various loads) S.owa kluczowe: linia d.uga, impedancja wej.ciowa Keywords: long line, input impedance Wst.p Elementy R, L, C, mo.emy uwa.a. za skupione lub roz.o.one w prz więcej »

Analiza pracy szerokopasmowych przekształtników energoelektronicznych

Michał GWÓŹDŹ

Zwiększone wymagania techniczne współczesnych układów przekształtnikowych związane są z precyzją ich sterowania, dynamiką oraz odpornością na zakłócenia zewnętrzne. Przekształtniki nie powinny zakłócać pracy źródeł, pobierając z nich energię tylko o takiej wartości, która jest niezbędna do wykonania określonej pracy przez odbiornik. Wymagania te przekładają się wprost na konieczność polepszenia odwzorowania energetycznej wielkości wyjściowej układu (napięcia, prądu) w sygnale odniesienia. W artykule przedstawiono analizę pracy układów tego typu wraz z wybranymi wynikami badań modelu symulacyjnego szerokopasmowego sterowanego źródła prądu. Abstract. Enlarged technical requirements are connected with precise of control, speed of reaction as well as resistance onto disturbances from receiver or power supply of power electronics inverters. Thus it is necessary considerable elevation of quality of voltage and current signals on energetic output of arrangements, in relation to references signals, what leads to improvement static and dynamic properties of those. The paper presents analysis of work of such type of inverters as well as selected simulation model investigations results of wide-band controlled current source. (Work analysis of wide-band power electronics inverters). Słowa kluczowe: sterowanie przekształtnikami, filtry pasywne, modulacja szerokości impulsów, cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Keywords: converter control, passive filter, Pulse Width Modulation (PWM), signal processing. Wstęp Zadaniem układów energoelektronicznych (przekształtników) jest przekształcanie energii elektrycznej pobieranej ze źródła o określonych (najczęściej narzuconych) parametrach na napięcie (prąd) o kształcie i częstotliwości wymaganej przez odbiornik energii elektrycznej, a także sterowanie przepływem tej energii. Zgodnie z obecnymi tendencjami związanymi z zadaniami zapewnienia odpowiedniej jakości energii elektrycznej, przekształtniki nie powinny zak więcej »

Analytical and numerical methods in the analysis of electromagnetic field measurement accuracy

Tomasz DŁUGOSZ

The paper presents mutual interactions between measuring antenna and conducting objects. This phenomena influences on measurements accuracy which results can be loaded with few dozen percent error. Presented analysis use numerical method and electromotive force induced method. Streszczenie. Artykuł dotyczy wzajemnych oddziaływań pomiędzy anteną pomiarową i przewodzącym obiektem. Zjawiska te mają istotny wpływ na dokładność przeprowadzanych pomiarów pola elektromagnetycznego. Przedstawione analizy przeprowadzone zostały za pomocą prostej metody analitycznej i metody numerycznej. (Metody analityczne i numeryczne w analizie dokładności pomiarów pola elektromagnetycznego) Keywords: measurements, electromagnetic field, numerical methods, induced electromotive force method Słowa kluczowe: pomiary, pole elektromagnetyczne, metody numeryczne, metoda indukowanych sił elektromotorycznych. . Introduction Electromagnetic field metrology (EMF) measurements are the least accurate measurements in the physical quantity metrology. Factors which significantly impact measurement unreliability include i.a.: antenna size, influence of the person making the measurement and of the measuring instrument on the EMF pattern, as well as the impact of material objects on the antenna parameters [1][2]. This article will discuss the latter, i.e. the impact of the presence of conductive objects on changing the antenna’s parameters (its impedance). An analysis of the topic of an antenna in the vicinity of a conductive plane may be carried out in two steps. In the first step, the method of mirror reflections may be used [3], as it will enable to replace the antenna and the plane with two antennas. In the second step, in order to obtain an analytical solution to the configuration, the induced electromotive force (IEMF) method may be applied [4][5]. Numerical methods The ever-increasing advances in computer technology has enabled many in science and enginee więcej »

Aplikacja pola elektromagnetycznego zakresu mikrofalowego w badaniach eksperymentalnych in vitro

Jaromir SOBIECH Jarosław KIELISZEK Marek P. DĄBROWSKI Wanda STANKIEWICZ-SZYMCZAK

Wiedza o wpływie pola elektromagnetycznego na organizmy żywe jest gromadzona w studium eksperymentalnym. Dotyczy ono oceny stanu zdrowia organizmu żywego poddanego wpływowi pola elektromagnetycznego w ściśle kontrolowany sposób. Przedmiotem takich badań mogą być ludzie, zwierzęta, rośliny, ale i izolowane z ich organizmów komórki żyjące w warunkach hodowli in vitro. W artykule opisano doświadczenia autorów dotyczące ustanawiania warunków ekspozycji hodowli komórkowych na pole elektromagnetyczne. Abstract. The knowledge about the biological effects of electromagnetic fields comes from an experimental study. The experimental study refers to the assessment of health status of a living organism exposed to the electromagnetic field in a strictly controlled manner. The subject of such studies are people, animals, plants, but also isolated cells that are living in a in vitro culture. The article describes the authors' own experience in the establishment of exposure conditions to electromagnetic fields for cell cultures. (Application of microwave electromagnetic field in experiments with cell cultures). Słowa kluczowe: ryzyko zdrowotne pola elektromagnetycznego, hodowla komórkowa, elektromagnetyzm obliczeniowy. Keywords: radio and microwave health hazard, cell culture, computational electromagnetics. Wstęp W związku z zasadniczym znaczeniem sprawności układu odpornościowego dla prawidłowego rozwoju organizmu, jego zdolności prokreacyjnych, odporności przeciwinfekcyjnej, nadzoru metabolizmu i genetycznie poprawnej jakości regeneracji tkanek, potencjaln więcej »

Applicability of a multilayer condensed multicomponent material in electrical contacts of LV vacuum interrupters

Bogdan MIEDZIŃSKI Grzegorz WIŚNIEWSKI Nickolay I. GRECHANYUK Andrzej GRODZIŃSKI Artur KOZŁOWSKI

Paper presents and discusses investigated results of performance of selected low voltage vacuum interrupters in which the multicomponent multilayer condensed contact material based on Cu-W compositions was used. On the basis of the switching test results followed by respective inspections of the contacts surface and investigations of the microanalysis as well as material morphology the conclusions on possibility of application of such the material composition for LV vacuum interrupters in practice are formulated. Streszczenie. Przedstawiono i omowiono wyniki bada. komor pro.niowych przeznaczonych do stycznika niskiego napi.cia, w ktorych zastosowano nak.adki stykowe Cu-W wykonane metod. kondensacji warstw wielosk.adnikowych. Na podstawie testow ..czeniowych oraz analizy powierzchni i sk.adu chemicznego sformu.owano wnioski dotycz.ce mo.liwo.ci zastosowania takich materia.ow w niskonapi.ciowych komorach gaszeniowych. (Nak.adki stykowe Cu-W wykonane metod. kondensacji warstw wielosk.adnikowych) Keywords: vacuum interrupter, multilayer condensed multicomponent material, electrical contact S.owa kluczowe: komora gaszeniowa, wielosk.adnikowy materia. uzyskany metod. kondensacji, kontakt elektryczny Introduction Fine powder sinters based on copper . tungsten . chromium composition are commonly used as contact materials in quenching chambers of a low voltage vacuum switchgear. However, fine powder metallurgy is a sophisticated as well as money and time consuming technology. Therefore, to replace it by another effective process engineering is both technically and economically justified. The electron beam high-rate evaporation method with following condensation in vacuum seems to be one of such technologies. It has been successfully applied for fabrication of various multilayer composite materials of different thickness up to about 5 mm in Scientific and Production Enterprise ELTECHMASH in Vinnitsa, Ukraine, and used for various arcing conta więcej »

Application of iterative boundary method in determination of 3D harmonic electromagnetic field induced by current ducts

Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO

This paper presents a general procedure for calculation of spatial distribution of harmonic electromagnetic field generated by current ducts. The proposed algorithm is based on the iterative boundary method of fundamental solutions with the use of asymptotic solutions calculated from formulae for retarded potentials or from Biot-Savart law. The method was tested on example of a current duct in the form of toroidal winding. Streszczenie. W pracy opisano ogólną procedurę obliczania rozkładu harmonicznego pola elektromagnetycznego generowanego przez tory prqdowe. Proponowany algorytm oparty jest na iteracyjno-brzegowej metodzie rozwiązań fundamentalnych z wykorzystaniem rozwiązań asymptotycznych uzyskiwanych ze wzorów na potencjały przesunięte lub na podstawie prawa Biota-Savarta. Metodę przetestowano na przykładzie toru prądowego modelującego uzwojenie toroidalne. (Procedura obliczania rozkładu harmonicznego pola elektromagnetycznego generowanego przez tory prqdowe) Keywords: harmonic electromagnetic field, current duct, fundamental solutions method, toroidal winding Słowa kluczowe: harmoniczne pole elektromagnetyczne, tor prądowy, metoda rozwiązań fundamentalnych, uzwojenie toroidalne Introduction Current ducts are undoubtedly the most typical components of electric systems and usually represent the main source of electromagnetic field excited by electric devices. Typical examples of current ducts include e.g. conductors of electric power lines, transmission cables, windings of transformers and electric machines, antennas of various types etc. Apart from good conductivity of material of which they are usually made, their common feature consist in specific geometry that can be defined as a region swept by a plane figure (the duct’s cross section) moved along certain curve (duct axis) in such a way that lines drawn by individual points of the cross section are locally parallel to the axis. If the current density distribution in a więcej »

Baza wiedzy w inteligentnym systemie pomiarowym do badania centrów defektowych w półprzewodnikowych materiałach półizolujących

Marek SUPRONIUK Paweł KAMIŃSKI Michał PAWŁOWSKI Roman KOZŁOWSKI Marek PAWŁOWSKI

Przedstawiono inteligentny system pomiarowy do charakteryzacji centrów defektowych w półprzewodnikowych materiałach półizolujących metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej. Parametry centrów defektowych wyznaczono na podstawie dwuwymiarowej analizy niestacjonarnych przebiegów fotoprądu opartej na odwrotnej transformacie Laplace’a i metodach inteligencji obliczeniowej. W celu określenia przypuszczalnej konfiguracji atomowej wykrytych centrów wyznaczone parametry porównano z danymi zawartymi w bazie wiedzy systemu, gdzie gromadzone są w sposób zorganizowany informacje o zaobserwowanych defektach wprowadzone na podstawie danych z pomiarów własnych i opublikowanych w dostępnej literaturze. Abstract. An intelligent measurement system for the characterisation of defect centres in semi-insulating materials is presented. The basic advantage of the system relies on the application of two dimensional analysis of the photocurrent decays and computational intelligence to extract the parameters of defect centres from the two-dimensional spectra in the domain of temperature and emission rate. The spectral analysis is carried out the procedure based on the inverse Laplace transformation algorithm. For identification of each defect centre, the obtained parameters are compared with the data in the knowledge base, where the defect properties reported in the available publications are stored and catalogued. (An intelligent measurement system for the characterisation of defect centres in semi-insulating materials) Słowa kluczowe: inteligentny system pomiarowy, baza wiedzy, niestacjonarna spektroskopia fotoprądowa, centra defektowe, materiały półizolujące. Keywords: intelligent measurement system, knowledge base, PITS, defect center, semi - insulating materials. Wstęp - inteligentne systemy elektryczne Inteligentne systemy elektryczne, o różnym stopniu komplikacji i zaawansowania technicznego, tworzone są obecnie w wielu dziedzinach nauki i tec więcej »

Calculation of induced current in the objects placed in the vicinity of the high voltage transmission lines

Abdelber BENDAOUD Farid BENHAMIDA Amar TILMATINE Karim MEDLES

This paper gives a method of equivalent charge for calculate and represent the electric field around the three-phase lines and the current which will be induced in the objects near the high voltage transmission lines. In this present work, we establish a calculation program based on MATLAB in order to calculate and trace the induced current by the electric field under the lines. We can make simulation for several cases in order to establish some criteria which must be studied to evaluate safety and to make the provisions necessary to minimize the influence of electric field on the human body. Abstract. W artykule zaprezentowano metodę obliczeń pola elektrycznego w pobliżu linii trójfazowej oraz prądów indukowanych w obiektach w pobliżu linii przesyłowych wysokiego napięcia. W pracy wykorzystano oprogramowanie Matlab do obliczeń pola elektrycznego pod linią. Przeprowadzono symulację dla kilku typowych przypadków w celu ustalenia kryteriów umożliwiających ochronę człowieka przed generowanym polem elektrycznym. (Obliczenia prądów indukowanych w obiektach umieszczonych w pobliżu linii przesyłowej wysokiego napięcia). Keywords: Equivalent charge, Induced current, electric field, transmission lines, simulation. Słowa kluczowe: prądy indukowane, linie przesyłowe, pole elektryczne. Introduction For the design of High voltage lines, it is necessary to dimension these installations according to the high electric fields. The electric field at the industrial frequency is a phenomenon which exists around the electric power lines. It is increasingly high used which results in taking the consequences of this phenomenon in consideration. This subject proposes to the owner of these lines the replies to the problems raised by this constraint. It’s necessary to know the determination of electric fields, their calculation and their measurement, as well as the determination of the induced currents in the objects, including in living organisms by el więcej »

Cardiac implant patients and RFID technology

Anna PŁAWIAK-MOWNA Andrzej KRAWCZYK

The electromagnetic interferences with medical devices, particularly from emissions of the wireless technology, has become a serious concern. In the paper the problem of implantable cardiac defibrillator (ICD) and cardiac pacemaker (CPM) malfunctions generated by radio frequency identification (RFID) readers is described. A studies published last three years in medical journals show that RFID systems interfere with CPM and ICD. Streszczenie. Problem interferencji elektromagnetycznych generowanych przez technologie bezprzewodowe staje się coraz poważniejszy. W artykule przedstawiono problem zakłóceń pracy stymulatora serca (CPM) i wszczepialnego kardiowertera defibrylatora (ICD) generowanych przez urządzenia technologii RFID. Wyniki badań przeprowadzonych na przestrzeni ostatnich trzech lat pokazują, że taki wpływ istnieje. (Pacjenci z implantami kardiologicznymi w obszarze działania technologii RFID) Keywords: pacemaker, implantable cardioverter defibrillator ICD, electromagnetic interferences, RFID technology. Słowa kluczowe: stymulator serca, wszczepialny kardiowerter-defibrylator, interferencje elektromagnetyczne, technologia RFID. Introduction The number of people whose work or live exposes them to artificial electromagnetic fields is growing. The awareness of coexistence EMF sources within the healthcare and everyday environment is rising. People are exposed to electromagnetic radiation. According to 2002 data collected by the Nofer Institute of Occupational Medicine (Lodz, Poland) over 60000 EMF-emitting devices have been reported in Poland - 63% of them are used in radio communication, 21% in the industry, 15% in heat services and ca. 1% in the science [1,2]. Electromagnetic field at environment comes mainly from public available sources, like the home appliances, power lines or base station antenna which occur near places where people live The paper will deal with the part of the device mentioned above, namely wireless comm więcej »

Cathodic protection of underground objects

Agnieszka WANTUCH

The present article describes the method of computation of the current density, potential and polarization distribution around metallic structures buried in soil when conductivities of both electrodes have finite values. First partial differential equations together with appropriate boundary conditions are developed and next solved by finite element method (FEM) in 2D. Protection against corrosion of the steel tank is attained by placing protecting electrode. The main goal of this publication is the computation of such distribution of the protecting anode where protected structure will not corrode. At the end some illustrative example is given. Streszczenie. Niniejszy artykuł opisuje metodę obliczania gęstości prądu oraz rozkładu potencjału wokół konstrukcji metalowych znajdujących się w ziemi. Równania wraz z wymaganymi warunkami brzegowymi rozwiązano w przestrzeni 2D metodą elementów skończonych (MES). Ochronę stalowego zbiornika przed korozją osiąga się dzięki wprowadzeniu elektrody ochronnej. Podstawowym celem tej publikacji jest obliczenie takiej dystrybucji anody ochrony by chroniona struktura nie była narażona na korozję.(Ochrona katodowa obiektów podziemnych) Keywords: corrosion, cathodic protection. Słowa kluczowe: korozja, ochrona katodowa. Introduction Corrosion intrudes itself into many parts of our lives. Due to the enormous spread of steel structures is the formation of a large problem of corrosion, the damage is estimated in the millions of dollars annually. Most often occurs when the metal (iron, zinc) is exposed to the electrolyte in the presence of elements with higher potential standard. In such a situation arises galvanic cell in which the element is greater potential for the standard cathode and metal anode with less potential [1]. Play the role of cathode, usually a mixture of other metals, as well as the grains of graphite. If anode dissolves in electrolyte the whole anode resistance diminishes causing possibil więcej »

Common mode conducted electromagnetic interference in inverter fed-AC motor

Houcine MILOUDI Abdelber BENDAOUD Mohamed MILOUDI Abdelkader GOURBI Helima SLIMANI

The increase of switching speed and frequency in power electronics converters has greatly improved their performances and characteristics. These advantages are accompanied with the increased level of interference, so that EMI consideration is a major task for circuit designers nowadays. In Adjustable Speed Drives (ASD), the (dv/dt) leading to conducted emissions at high frequencies which are propagated both through Common Mode (CM) and Differential Mode (DM) in the system. The circulation of high frequency parasitic currents causes several unexpected problems, such as premature deterioration of motor winding insulation and ball bearings. In this paper an inverter-fed AC motor drive is analyzed in order to predict the path of conducted emissions into Common Mode (CM) configuration, showing that both propagation modes may interfere. The equivalent circuit allows frequency-domain analysis to be performed with standard circuit simulators. The proposed circuit model allows the prediction of the main common-mode HF current components. Abstract. Zwiększanie szybkości przełączania i częstotliwości w przekształtnikach energoelektronicznych pozwala na znaczącą poprawę ich parametrów. Tym korzyściom towarzyszy zwiększony poziom zakłóceń. W napędach o regulowanej szybkości ASD sygnał dv/dt powoduje zwiększoną emisję zakłóceń wysokoczęstotliwościowych w obu - w niesymetrycznych i różnicowych systemach. Obieg prądów pasożytniczych powoduje wiele nieoczekiwanych problemów, takich jak uszkodzenia izolacji uzwojeń i łożysk. W artykule przedstawiono analizę silnika zasilanego za pośrednictwem przekształtnika w celu oceny e misji zakłóceń w trybie niesymetrycznym. Schemat zastępczy pozwala na analizę w dziedzinie częstotliwości. Proponowany model pozwala na symulację i przewidywanie składowych prądów wysokoczęstotliwościowych. (Zakłócenia elektromagnetyczne w silniku AC zasilanym za pośrednictwem przekształtnika) Keywords: EMI, EMC, Common Mode, high frequency więcej »

Comparison of induction motor with capacitors in the auxiliary phase and line-start IPM synchronous motor performance

Tine MARČIČ Bojan ŠTUMBERGER Ivan ZAGRADIŠNIK Gorazd ŠTUMBERGER Miralem HADŽISELIMOVIĆ Peter VIRTIČ Peter PIŠEK

The performance of capacitor-run and capacitor-start versions of the single-phase induction motor and the line-start interior permanent magnet synchronous motor (LSIPMSM) with the equal unsymmetrical stator winding is directly compared based on evaluation of experimental data. The motors were constructed of equal materials and employed the equal squirrel-cage. It is shown that the LSIPMSM’s efficiency and power factor are significantly higher. Streszczenie. Działania jednofazowego silnika indukcyjnego z łączonym na stałe i do rozruchu kondensatorem i bezpośrednio włączany silnik synchroniczny z magnesem trwałym z równym niesymetrycznym uzwojeniem stojana są porównywane na bazie oceny danych eksperymentalnych. Silniki zostały zbudowane z jednakowych materiałów i wykorzystują te same uzwojenia klatkowe. Wyniki porównania wskazują na znacznie wyższą wydajność i współczynnik mocy silnika synchronicznego z bezpośrednim włączaniem i magnesem trwałym. (Porównanie działania silnika indukcyjnego z fazą pomocniczą i bezpośrednio włączanego silnika synchronicznego z magnesem trwałym) Keywords: capacitor, induction motor, line start interior permanent magnet synchronous motor Słowa kluczowe: pojemność, silnik indukcyjny, bezpośrednio włączany silnik synchroniczny z magnesem trwałym Introduction Single-phase induction motors (IMs) have been traditionally used in low-power single-speed applications such as ventilator, pump and compressor drives, mainly because of their low cost, robust construction and linestarting capability, i.e. the ability to start from standstill by being fed from a constant amplitude and constant frequency single-phase voltage supply. In recent times, line-start interior permanent magnet synchronous motors (LSIPMSMs) present an interesting and efficient alternative to the traditionally used IMs [1, 2] especially for small motors [2, 3] because the LSIPMSM has permanent magnets buried in flux barriers of the rotor back- więcej »

Determination of coefficients of thermal convection in a highspeed electrical machine using the computational fluid dynamics

Zlatko KOLONDZOVSKI

This paper presents a method based on the Computational Fluid Dynamics (CFD) for modelling the turbulent and thermal properties of the flow for cooling of a high-speed electrical machine. The method estimates the coefficients of thermal convection on the cooling surfaces of the machine, as well as the temperature and velocity fields of the coolant. The local values of the coefficients of convection are estimated for all of the cooling surfaces of the machine, including separate determinations for their inlet and outlet parts. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę bazującą na obliczeniowej dynamice płynów dla zamodelowania turbulentnych i cieplnych właściwości przepływu chłodzącego wysokoobrotowe maszyny elektryczne. Metoda pozwala oszacować współczynniki konwekcji cieplnej z chłodzonych powierzchni maszyny, jak również pole temperaturowe i pole prędkości czynnika chłodzącego. Lokalne wartości współczynników konwekcji oszacowuje się dla wszystkich chłodzonych powierzchni maszyny, włączając też ich części wlotu i wylotu. (Wykorzystanie obliczeniowej dynamiki płynów w określaniu współczynników konwekcji cieplnej w wysokoobrotowej maszynie elektrycznej) Keywords: CFD, Convection, Heat transfer, High-speed electrical machine. Słowa kluczowe: obliczeniowa dynamika płynów, transfer ciepła, wysokoobrotowa maszyna elektryczna Introduction The main benefits of using high-speed electrical machines in the industry are their significantly reduced dimensions and lower maintenance costs in comparison to the conventional machines. In fact, the volumes of the stator and rotor in a high-speed electrical machine are much smaller than in a conventional one of the same power. The thermal design of a high-speed machine is a very demanding task. The smaller size of the high-speed machine, which is considered to be an advantage, can appear as a disadvantage from the thermal point of view because of the higher loss density and the reduced cooling sur więcej »

Dipole moment calculation in two-dimensional DC dielectrophoresis

Eugeniusz KURGAN

In this paper two-dimensional dielectrophoresis is described. First electric field distribution in particle and surrounding fluid is calculated and next dipole moment and surface charge density is derived. These values are fundamental for force calculation in two-dimensional dielectrophoresis and in simulation velocity distribution in interdigitated electrodes. Streszczenie. W tej publikacji omówiono zjawisko dielektroforezy w dwóch wymiarach. Najpierw odpowiednie równania pole zostaną analitycznie rozwiązane, a następnie zostaną wyprowadzone wzory na wartość momentu dipolowego cząsteczki zanurzonej w dielektrycznym płynie. Wielkości te mają podstawowe znaczenie w obliczaniu sił i momentów działających na cząsteczkę oraz na wyznaczanie rozkładu prędkości w urządzeniach do separacji cząstek. (Obliczenie momentu dipolowego w dwuwymiarowej DC dielektroforezie) Keywords: dielectrophoresis, dipole moment calculation Słowa kluczowe: dielektroforeza, obliczanie wartości momentu dipolowego. Introduction The study of the dielectrophoretic properties of micrometer particles has gained special interest in presentday applications of biomedical engineering and in other fields of sciences. One of the most important steps in many biomedical operations consists of separating and concentrating the mixture of particles such as cells from the background fluid and positioning them into selected locations near electrodes for subsequent treatments and analysis. The use of direct current (DC) or alternating current (AC) electric field has great potential for such applications. It has been shown that dielectrophoretic forces, which arise from the interaction of non-uniform DC or AC electric field with the induced dipole moment in the particle [1], can be used for the analysis and separation of a variety of microscopic particles, particularly biological particles such as cells [2], viruses [3], and DNA [4]. Depending on the dielectric properties of the pa więcej »

Dobór metod pomiarowych i algorytmów rekonstrukcji obrazu do badania stanu pni drzew

Stefan F. FILIPOWICZ Tomasz RYMARCZYK

W pracy przedstawiono metodę badania stanu pni drzew wykorzystującą tomografie impedancyjną do odtworzenia właściwości obiektu. Algorytm rekonstrukcji polega na rozwiązaniu zagadnienia odwrotnego z wykorzystaniem metody zbiorów poziomicowych i metody elementów skończonych. W procesie iteracyjnym wielokrotnie rozwiązywane jest zagadnienie proste, dopóki obliczony rozkład napięć nie osiągnie wartości maksymalnie zbliżonych napięć zmierzonych. Abstract. In this work was shown a method to examine the non-destructive analysis defects of tree trunks by solving the inverse problem in the electrical impedance tomography. The measurements use point-like electrodes at the boundary of the object. By two of these current are injected. The conductivity values in different regions are determined by the finite element method. The representation of the boundary shape and its evolution during an iterative reconstruction process is achieved by the level set method. (Choice of algorithms to image reconstruction and measurement methods to examine defects of tree trunks). Słowa kluczowe: metody optymalizacyjne, tomografia impedancyjna, zagadnienie odwrotne Keywords: Optimization Methods, Electrical Impedance Tomography, Inverse Problem Wstęp Uwzględniając coraz ostrzejsze współczesne wymogi bezpieczeństwa i ekologii, poszukuje się dokładnych i niedrogich sposobów monitorowania stanu pni starodrzewia lub drzew w szczególności w aglomeracjach miejskich. Zdolność drzewa do przewodzenia prądu elektrycznego zależy od chemicznych właściwości drewna, takich jak: zawartość wody w tkankach, struktura komórek, itp. Wszystkie te właściwości ulegają zmianie, jeżeli w drzewie występuje zgnilizna, grzyb, próchnica lub przemarznięcie czy też mamy do czynienia z mokrym drewnem, kiedy to obszar o podwyższonej wilgotności przejawia się niskim oporem elektrycznym. W pracy zaproponowano zastosowanie tomografii impedancyjnej do takich badań, a obrazowanie stanu pni przedst więcej »

Efektywność oraz aspekty ekonomiczne w obliczeniach elektromagnetycznych i optymalizacyjnych układów elektrycznych

Leszek KASPRZYK Andrzej TOMCZEWSKI Karol BEDNAREK

W pracy zajęto się efektywnością procesów optymalizacyjnych, jak również obliczeń elektromagnetycznych dla wybranych układów elektrycznych. Szczególną uwagę skupiono na formułowaniu funkcji kryterialnej, wykorzystaniu w jej konstruowaniu aspektów ekonomicznych, prawidłowości doboru metod optymalizacyjnych oraz właściwym doborze metod obliczania parametrów elektrodynamicznych układów elektrycznych. Abstract. The paper deals with efficiency of optimization processes and electromagnetic calculations of selected electrical systems. Particular attention has been paid to formulating the criteria function, its use in constructing the economic aspects, proper choice of optimization methods and appropriate selection of the methods of calculating the electrodynamic parameters of the electrical systems. (Efficiency and economic aspects in electromagnetic and optimization calculations of electrical systems). Słowa kluczowe: efektywność obliczeń, elektromagnetyzm, pole świetlne, optymalizacja. Keywords: efficiency of calculations, electromagnetism, light field, optimization. Wprowadzenie W analizach konstruktorskich dotyczących układów elektrycznych bardzo istotnym elementem w realizowanych obliczeniach jest ich efektywność. Wiąże się ona z rozwiązywalnością postawionego problemu, prawidłowym doborem metod obliczeniowych, uzyskiwaną dokładnością, jak również czasem trwania obliczeń. Wymagania związane z własnościami funkcjonalnymi wytwarzanych obiektów, a równocześnie z dążeniem do oszczędności surowców i energii, zagadnieniami bezpieczeństwa użytkowania, trwałości i niezawodności produktów bardzo często wpływają krańcowo odmiennie na kształtowanie procesu produkcyjnego. Z tego względu na etapie projektowania układów elektrycznych przeprowadza się analizy optymalizacyjne, w których właściwie ujęta relacja między poszczególnymi kryteriami umożliwia osiągnięcie zamierzonego celu, czyli wykreowanie najkorzystniejszego rozwiązania z punktu widzeni więcej »

Eksperymentalna identyfikacja różnicowej powierzchni Preisacha w układzie mostka zmiennoprądowego

Andrzej WAC-WŁODARCZYK Tomasz GIŻEWSKI Ryszard GOLEMAN

Procesy automatycznej klasyfikacji obiektow wielowymiarowych wyznaczane s. poprzez nowe mo.liwo.ci przetwarzania sygna.u pomiarowego. Artyku. przedstawia mo.liwo.. przekszta.cenia sca.kowanego napi.cia nierownowagi mostka zmiennopr.dowego, stosowanego w defektoskopii indukcyjnej z wzorcem, do postaci statycznej funkcji. Jej posta. w odro.nieniu od klasycznej funkcji wagi modelu Preisacha, wykazuje znacz.ce ro.nice dla analizowanych wad materia.owych. Abstract. The processes of the automatic multidimensional objects classification are determinate by through the new possibilities of the processing measuring signal. This article presents the possibility of the transformation integrated of the unbalanced voltage of AC bridge, applied as inductive NDT method with standard, to the form of any static functions. This form, in the contrast to the classical weight function of the Preisach model, shows significant differences of analysed material defects. (The experimental identification of the Preisach differential surface in the arrangement of AC bridge). S.owa kluczowe: identyfikacja, klasyfikacja, klasyczny model Preisacha, histereza ro.nicowa. Keywords: identification, classification, classical Preisach model, differential hysteresis. Wst.p Procesy automatycznej klasyfikacji obiektow wielowymiarowych wyznaczane s. poprzez mo.liwo.ci przetwarzania sygna.u pomiarowego. Pobieranie du.ych porcji danych z systemu akwizycji, pozwala na weryfikacj. przyj.tych metod oraz prob. oznaczania nowych mo.liwo.ci a nawet modeli interpretacji wyniku bada.. Poznawczy charakter bada. obiektow fizycznych, cz.sto zwi.zany jest z kojarzeniem modelu matematycznego. Model ten stanowi abstrakcyjny obraz rzeczywisto.ci, podlegaj.cy interpretacji, klasyfikacji, czy te. identyfikacji w procesie pomiarowym lub optymalizacyjnym. We wszystkich typowych zadaniach in.ynierskich, do ktorych zaliczy. nale.y badania nieniszcz.ce, wymagany jest dobor modelu matematycznego. więcej »

Electromagnetic field generated by heavy-current equipment and its effects on the environment

Karol BEDNAREK

The paper deals with the problems of interaction of the electromagnetic fields generated by heavy-current (electro-power) equipment with the environment. The main interest is focused on local excessive temperature growth arising in ferromagnetic parts of the structures subject to strong alternating magnetic field. Results of the electromagnetic and thermovision research carried out in selected industrial plants are presented and commented. Streszczenie. W pracy zajęto się problematyką oddziaływania pól elektromagnetycznych generowanych przez urządzenia silnoprądowe (elektroenergetyczne) na otoczenie. Główną uwagę skupiono na powstawaniu lokalnych nadmiernych przyrostów temperatury w ferromagnetycznych elementach konstrukcji, na które oddziałują silne przemienne pola magnetyczne. Zamieszczono i skomentowano wyniki badań elektromagnetycznych i termowizyjnych wybranych obiektów przemysłowych. (Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez urządzenia silnoprądowe i jego oddziaływanie na otoczenie) Keywords: electromagnetic effects, local temperature growth, heavy-current busduct, heavy-current equipment. Słowa kluczowe: oddziaływania elektromagnetyczne, lokalne przyrosty temperatury, tory wielkoprądowe, urządzenia silnoprądowe. Introduction The electromagnetic field (EMF) is commonly used in the industry, telecommunication, teletransmission, radiolocation, medicine, military technology, science (astronomy, spectroscopy, physics, technology) and in everyday living of a man (i.e. common-use devices) [1-5]. Nevertheless, in many situations it is inadvertently generated as a side effect of operation of other equipment. Among the most typical examples connected with the subject there are the systems related to electric power generation, transformation, and transmission, i.e. the electric power equipment. In the cases of intended and inadvertent emission the electromagnetic field interacts with the object located in the vicinity of the devices bei więcej »

Estymatory wartości mezurandu dla danych o nie-gaussowskich rozkładach prawdopodobieństwa

Zygmunt Lech WARSZA Maryna GALOVSKA

Metod. symulacji Monte Carlo zbadano efektywno.. kilku jednoelementowych estymatorow warto.ci mezurandu dla probek danych pomiarowych modelowanych nie-gaussowskimi rozk.adami prawdopodobie.stwa w postaci splotow kilku prostych rozk.adow. Przedstawiono te. dwa rodzaje metod, tj. opart. na symulacji Monte Carlo i metody .resamplinguh - powtornego probkowania, jako nowoczesne narz.dzia statystyczne do bezpo.redniego wyboru estymatora dla dowolnej probki danych, gdy stanowi ona jedyn. dost.pn. informacj. o badanej wielko.ci. Abstract. The effectiveness of few single-component estimators of the value of measurand for data samples modelled by several non-Gaussian probability distributions as convolutions of few simple distributions are examined by Monte Carlo simulation. Also presented are two type methods: based on Monte Carlo simulation and "resampling", as modern statistical tools to choose directly the estimator of the sample of arbitrary distributed data, representing the only available information. (Estimators of the measurand value of non-Gaussian probability distributions of data). S.owa kluczowe: rozk.ad prawdopodobie.stwa danych, estymator mezurandu, .rodek rozpi.cia, ocena niepewno.ci pomiarow. Keywords: probability distribution of data, measurand estimator, midrange, measurement uncertainty evaluation. Wprowadzenie Statystyczne szacowanie danych pomiarowych powinno zapewnia. optymaln. ocen. warto.ci i dok.adno.ci mezurandu (wielko.ci mierzonej). Jest to szczegolnie istotne, gdy rozrzuty obserwacji pomiarowych zawartych w probce s. porownywalne, lub wi.ksze ni. b..d graniczny toru pomiarowego, a .rod.a losowo.ci znajduj. si. te. w otaczaj.cym .rodowisku i w obiekcie badanym. Mi.dzynarodowy Przewodnik GUM [1] zaleca, aby po usuni.ciu z danych probki znanych b..dow systematycznych, wyznacza. metod. statystyczn. typu A niepewno.. standardow. uA jako standardowe odchylenie (SD) warto.ci .redniej probki, tj. w taki sposob, jak d więcej »

FEM based assessment of capacitor sizing on starting characteristics of a single-phase induction motor

Lidija PETKOVSKA Goga CVETKOVSKI

This work investigates the problem of searching the best fitted size of the capacitor during the start-up of a single-phase capacitor induction motor. The larger capacitance to some extent is yielding to a relatively higher starting torque, when the motor accelerates. The values of starting currents and the voltage across the capacitor are determined and studied as well. The paper presents an assessment of the best fitted capacitor size based on a combined analytical-FEM analysis. Several experimental results validate the effectiveness of the proposed methodology. Streszczenie. W artykule przedstawiono poszukiwanie najlepiej dopasowanej wielkości kondensatora podczas rozruchu w jednofazowym silniku indukcyjnym z pomocniczym kondensatorem. Większa pojemność w pewnym stopniu dostarcza względnie wyższy moment rozruchowy kiedy silnik przyspiesza. Wartości prądów rozruchowych i napięcia na kondensatorze są określone i badane. Artykuł przedstawia ocenę najlepiej dobranej pojemności w oparciu o analizę kombinowaną: MES i metody analityczne. Wyniki kilkunastu pomiarów potwierdzają skuteczność zaproponowanej metodyki. (Oparta na FEM ocena wielkości pojemności w charakterystyce jednofazowego silnika indukcyjnego) Keywords: single-phase induction motor (SPIM), size of capacitor, starting torque and current, capacitor voltage. Słowa kluczowe: jednofazowy silnik indukcyjny, wielkość kondensatora, moment I prąd rozuchowy, napięcie na kondensatorze Introduction Small electric motors are widely used in many types of equipment. Their massive application requests search for more economical production and for more effective performance behavior. Since the alternative voltage is commonly available, these motors are usually AC, and in particular they are supplied by a single-phase source. The single-phase induction motor (SPIM) is the most widely used type of electric motors. It is used in many household appliances that require motors, as refrigerators, was więcej »

Finding outliers for large medical datasets

Agnieszka DURAJ Andrzej KRAWCZYK

The paper deals with data mining which is a process of extracting valid, previous unknown, and ultimately comprehensible information for large datasets. One of very interesting problems appearing in scientific investigations are detection of mistakes in files of data, or the detection outlier. Finding the rare instance or the outliers is important in many disciplines and KDD (Knowledge Discovery and Data-Mining) applications. Streszczenie. Artykuł dotyczy metody wykrywania wyjątków w zbiorach danych dostrzegane jako różnego rodzaju anomalie, powstałe np. z powodu mechanicznego uszkodzenia, zmiany w zachowaniu systemu, czy choćby poprzez naturalny błąd człowieka. Jak się jednak wydaje, powyżej sformułowany problem badawczy jest bardzo istotny i nadal aktualny, szczególnie w przypadku medycznych zbiorów danych. Wykrycie wyjątków może zidentyfikować defekty, usunąć zanieczyszczenia danych a przede wszystkim stanowi podstawę w procesach podejmowania decyzji. (Wykrywanie wyjątków w dużych zbiorach danych medycznych) Keywords: outliers detection, k-means algorithm, DBSCAN algorithm Słowa kluczowe: wykrywanie wyjątków, algorytm k-średnich, algorytm DBSCAN Introduction Data mining is a process of extracting valid, previous unknown, and ultimately comprehensible information for large datasets. One of very interesting problems appearing in scientific investigations are detection of mistakes in files of data, or the detection outlier. Finding the rare instance or the outliers is important in many disciplines and KDD (Knowledge Discovery and Data-Mining) applications [7,8,12,14,15,17]. A more exhaustive list of applications that utilise outlier detection is: . Fraud detection - detecting fraudulent applications for credit cards, state benefits or detecting fraudulent usage of credit cards or mobile phones. . Loan application processing - to detect fraudulent applications or potentially problematical customers. . Intrusion detection - detecting więcej »

Healing of orthopaedic diseases by means of electromagnetic field

Andrzej KRAWCZYK Arkadiusz MIASKOWSKI Ewa ŁADA-TONDYRA Yoshiyuki ISHIHARA

The paper deals with the problems connected with the electromagnetic therapy used in orthopaedic diseases. The electromagnetic background of the treatment is briefly discussed as well as the particular techniques are grouped. The effectiveness of the techniques is quoted and the method of magnetotherapy is showed as the most useful technique. As eddy currents play the main role in magnetotherapy they are numerically simulated for two arrangements. The discussion on the technical parameters of the therapy as well as on the hazardous aspect is carried out. Streszczenie. W artykule omówiono problemy związane z wykorzystaniem pola elektromagnetycznego w leczeniu chorób ortopedycznych. Opisane zostały techniki terapeutyczne, wykorzystujące pole elektromagnetyczne. Wśród dostępnych metod magnetoterapia okazała się techniką najbardziej przydatną. Ze względu na fakt, iż prądy wirowe odgrywają główną rolę w magnetoterapii, przedstawiono ich symulację komputerową dla dwóch przypadków terapii. Przedyskutowano również techniczne parametry terapii oraz aspekty bezpieczeństwa terapii (Leczenie chorób ortopedycznych za pomocą pola elektromagnetycznego). Keywords: magnetotherapy, eddy currents, computer simulation Słowa kluczowe: magnetoterapia, prądy wirowe, symulacja komputerowa Introduction Nowadays one of the main diseases is the one of movement organs especially that connected with legs and knee joints, like arthritis or pseudo-arthritis. According to American statistics about 15% of Americans suffer from orthopedic diseases and every year more than 7 million need to be hospitalized because of orthopedic dysfunctions [1]. There are many conventional methods of treatment in such cases, but for the last 20-25 years the methods which used electromagnetic field are więcej »

Identyfikacja parametrów modelu Wienera dla obiektu elektrotermicznego

Michał ŁASKAWSKI Mirosław WCIŚLIK

W pracy przedstawiono metodę aproksymacji obiektów elektrotermicznych przy pomocy nieliniowego modelu inercyjnego pierwszego rzędu. Do identyfikacji parametrów modelu wykorzystano różnicę pomiędzy odpowiedzią na skok jednostkowy a jej rekonstrukcją uzyskaną na podstawie odpowiedzi na wymuszenie impulsem prostokątnym. Opracowaną metodę sprawdzono dla nieliniowych obiektów wyższego rzędu. Abstract. The paper deals with an approximation method of electro-thermal systems by use of the first order nonlinear inert model. For identification purposes the difference between the step response and its reconstruction got from the pulse response were used. Worked out identification procedure was tested with the higher order systems (Identification of Wiener model parameters for electroheating system) Słowa kluczowe: identyfikacja, nieliniowość, modelowanie, obiekt elektrotermiczny. Keywords: identification, nonlinearity, modeling, electroheating systems. Wstęp Obiekty elektrotermiczne charakteryzują się różnymi stałymi czasowymi dla procesów nagrzewania i stygnięcia. Zjawisko to nazywane jest asymetrią dynamiczną i może być przybliżone za pomocą modelu nieliniowego jak na przykład model Wienera [1]. Rys. 1. Model Wienera Przedstawiona na rysunku 1 struktura modelu Wienera składa się z dwóch części, liniowej reprezentującej dynamikę obiektu i nieliniowej opisującej statyczne nieliniowe właściwości modelowanego obiektu [1]. Oddzielenie części liniowej od nieliniowej umożliwia łatwą kompensację właściwości nieliniowych obiektu przy pomocy korektora szeregowego [2]. Znacząco upraszcza to syntezę układu regulacji. W literaturze charakterystyka nieliniowości statycznej aproksymowana jest często przy pomocy zależności wykorzystujących stosunek stałych czasowych dla procesów nagrzewania i stygnięcia. W pracy [1] zaproponowano funkcję nieliniowości statycznej w postaci: (1) 1 y  1 y y y 1 1 ust N    ᠕ więcej »

Incompressible flow of electrically conductive medium in timevariable magnetic field solved in monolithic formulation

Ivo DOLEŽEL Lenka DUBCOVÁ

Incompressible flow of electrically conductive medium driven by time-variable magnetic field in an axisymmetric channel is modeled. Numerical solution of the model is carried out by a higher-order finite element method in the monolithic formulation by our own code Hermes. Streszczenie. W artykule modelowany jest nieściśliwy przepływ cieczy elektrycznie przewodzącej wywołany polem magnetycznym zmiennym w czasie. Rozwiązanie numeryczne wykorzystuje metodę elementów skończonych wyższych rzędów w sformułowaniu monolitycznym przy użyciu własnego kodu Hermes. (Nieściśliwy przepływ elektrycznie przewodzącego medium w czasowo-zmiennym polu magnetycznym rozwiązywany w sformułowaniu monolitycznym) Keywords: incompressible flow, higher-order finite element method, monolithic formulation Słowa kluczowe: przepływ nieściśliwy, metoda elementów skończonych wyższych rzędów, sformułowanie monolityczne Introduction The paper presents a novel adaptive higher-order finite element method (hp-FEM) that is used for modeling of an incompressible flow of electrically conductive liquid medium in an axisymmetric channel. The movement of the liquid is driven by external harmonic magnetic field generated by an inductor. The task is characterized by nonlinear and nonstationary interaction of electromagnetic field, temperature field, and field of flow, and represents a triply coupled problem. Computer modeling of such tasks is still a challenge. The flow itself can be accompanied by turbulences and local phenomena that are extremely difficult to map. Even when a considerable attention is paid to the topic (the books and papers in the domain abound, see, e.g., [1] and [2]), a lot of tasks were solved only partially or still remain unresolved. The solution in the monolithic formulation is carried out by our own SW Hermes [3]. Formulation of the problem Consider the arrangement depicted in Fig. 1. An electrically conductive liquid in a ceramic pipe flows from the więcej »

Induction heating of nonmagnetic cylindrical billets by rotation in magnetic field produced by static permanent magnets

Pavel KARBAN František MACH Ivo DOLEŽEL

Induction heating of nonmagnetic cylindrical billets by rotation in magnetic field produced by static permanent magnets is modeled. Numerical analysis of the process is carried out in the hard-coupled formulation, using own code based on higher-order finite element method. The methodology is illustrated by a typical example and the most important results are validated by an experiment. Streszczenie. W artykule przedstawiono model grzania indukcyjnego wkładu cylindrycznego poprzez rotację w polu magnetycznym magnesu trwałego. Analiza numeryczna przeprowadzona jest dla sformułowania bazującego na silnym sprzężeniu przy użyciu własnego kodu wykorzystującego metodę elementów skończonych wyższych rzędów. Metodykę analizy zilustrowano typowym przykładem a najważniejsze wyniki są skonfrontowane z wynikami eksperymentu. (Grzanie indukcyjne niemagnetycznego wkładu cylindrycznego przez rotację w polu magnetycznym wzbudzanym przez statyczne magnesy trwałe). Keywords:, induction heating, electric field, temperature field, hard-coupled formulation, higher-order finite element method. Słowa kluczowe: grzanie indukcyjne, pole elektryczne, pole temperatury, sfomułowanie wykorzystujące twarde sprzężenie Introduction Induction heating of nonmagnetic (mostly aluminum) billets is a widely spread industrial technology used mainly for their softening before hot forming. The conventional process working with classical inductors exhibits electrical efficiency about 40-60%. This means that more than 40% of delivered power is transformed into heat loss in the inverters and inductors and the produced heat must be carried off by appropriate cooling media. An innovative technique was recently introduced consisting in rotation of such billets in a time invariable magnetic field. Such a field can be produced by a system of static DC currents-carrying coils [1], [2] or static permanent magnets. The paper is aimed at the numerical analysis of the latter case, the v więcej »

Influence of electrolyte parameters on voltage and current density in the PEM fuel cell

Eugeniusz KURGAN

In this paper water management in proton exchange membrane (PEM) fuel cell is considered. First mass conservation law for water is applied. Next proton transport is described by the Nernst-Planck equation and liquid water convection velocity is eliminated by the Schlogl equation. Electro-osmotic drag coefficient is related to hydrogen index and experimentally determined swelling coefficient. Three partial differential equations for molar water concentration Cw, electric potential ƒÚ and water pressure Pw are formulated. Current density vector i is derived from proton flux expression. These equations together with adequate boundary conditions were solved using finite element method. The distribution of electric potential and current density in function of geometrical parameters is investigated. At the end some illustrative example is given. Streszczenie. W tej publikacji omowiono sposob gospodarki wod. w ogniwie paliwowym (PEM) z membrana protonowo wymienn.. Najpierw zastosowano prawo zachowania masy. Nast.pnie transport protonow opisano za pomoc. rownania Nernsta-Plancka, z ktorego pr.dko.. konwekcji wyeliminowano za pomoc. rownania Schlogla. Zosta.y sformu.owane trzy rownania ro.niczkowe cz.stkowe wzgl.dem molowej g.sto.ci wody Cw, potencja.u elektrycznego ƒÚ oraz ci.nienia wody. Wektor g.sto.ci pr.du i zosta. wyprowadzony z wyra.enia na strumie. protonow. Rownania te wraz z odpowiednimi warunkami brzegowymi zosta.y rozwi.zane za pomoc. metody elementow sko.czonych. Zosta. zbadany wp.yw parametrow opisuj.cych membran. na rozk.ad potencja.u oraz wektora g.sto.ci pr.du. (Wp.yw parametrow elektrolitu na napi.cie i g.sto.. pr.du ogniwa paliwowego PEM) Keywords: PEM fuel cells, finite element method, proton exchange membrane. S.owa kluczowe: ogniwa paliwowe PEM, metoda elementow sko.czonych, membrana protonowo-wymienna. Introduction In contemporary word people seeks alternative power sources. Vehicular emissions arising from combusti więcej »

Influence of permanent magnet material on characteristics of permanent magnet assisted reluctance motor

Bojan ŠTUMBERGER Renato PULKO Viktor GORIČAN Miralem HADŽISELIMOVIĆ

Synchronous reluctance motors exhibit lower torque density and lower power factor than can be found in permanent magnet synchronous motors of similar size. Torque density and power factor of synchronous reluctance motor can be easily improved by placing permanent magnet material in rotor flux barriers of synchronous reluctance motor. Such a hybrid motor is usually called permanent magnet assisted reluctance motor. The aim of the paper is to present how the quantity of added permanent magnet material in such a hybrid motor influences on motor characteristics. Streszczenie. Reluktancyjne silniki synchroniczne odznaczają się mniejszą gęstością momentu I mniejszym współczynnikiem mocy niż silniki synchroniczne z magnesami trwałymi o zbliżonych wymiarach. Parametry te mogą być łatwo polepszone poprzez umieszczenie magnesów trwałych w wirniku maszyny reluktancyjnej. Silnik taki jest zwykle nazywany silnikiem reluktancyjnym wspomaganym magnesem trwałym. Celem artykułu jest pokazanie jak ilość dodanego magnesu trwałego wpływa na charakterystykę silnika. (Wpływ magnesu trwałego na charakterystykę silnika reluktancyjnego wspomaganego magnesem trwałym) Keywords: synchronous reluctance motor, permanent magnets, permanent magnet assisted reluctance motor Słowa k więcej »

Influence of the electromagnetic field (EMF) on the opioid drugs analgesic effect

Paweł BODERA Wanda STANKIEWICZ Jarosław KIELISZEK Jaromir SOBIECH Andrzej KRAWCZYK Andrzej WOJDAS Zbigniew SAMOCHODZKI

Zakłada się istnienie dwóch potencjalnych mechanizmów wpływu pola elektromagnetycznego na zdolność odczuwania bólu, przy jednoczesnym podawaniu opioidowych leków przeciwbólowych, a mianowicie wpływ na: ATP-azy błonowe i/lub kanały jonowe oraz receptory opioidowe. Promieniowanie elektromagnetyczne może oddziaływać na ich strukturę i modelować odpowiedź na podanie leku analgetycznego. (Wpływ pola elektromagnetycznego na zdolność odczuwania bólu, przy jednoczesnym podawaniu opioidowych leków przeciwbólowych) Abstract. There are two potential mechanisms of influence of the electromagnetic field (EMF) on pain perception, in parallel treatment using opioid analgesic drugs, which would be supposed to: influence the calcium channel, influence the opioid receptors, based e.g. on the cell membrane electromechanical phenomena. Keywords: electromagnetic field, opioid analgesic drugs, pain perception, QSAR modeling. Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, opiodowe leki przeciwbólowe, modelowanie QSAR. Introduction: the opioid system In some cases, drugs and microwave irradiation might have parallel effects, suggesting effects via a common mechanism [1]. Most of the experiments indicating an influence of magnetic fields upon pain processing have been within the opioid system. Endogenous opioids are ubiquitous and present in varying densities with the central, peripheral and autonomic nervous systems of both animals and humans [2]. Opioid receptors are involved with many other functions and behavioral responses aside from pain, such as reinforcement and reward, neurotransmitter release and modulation of autonomic and endocrine functions. Like pain itself, there are various types of opioids that suggest it is not a unitary system which has different subtypes each having different functional significance. There are three families of endogenous opioids, enkaphalins, dynorphin and endorphins and there are three types of receptors through which opio więcej »

Investigation of pitting and crevice corrosion resistance of NiTi alloy by means of electrochemical methods

Marcin KACZMAREK

Corrosion resistance of implant alloys is a very important determinant of their biocompatibility. The nature of the environment and surface treatments have a significant influence on corrosion. The main aim of the research was evaluation of pitting and crevice corrosion resistance of NiTi alloy in simulated physiological solution. The evaluation of the electrochemical behavior of NiTi alloy was realized by recording of anodic polarization curves with the use of the potentiodynamic and chronomaperometric methods. Streszczenie. Odporność korozyjna stopów implantacyjnych stanowi podstawowy czynnik determinujący ich biokompatybilność. Zasadniczy wpływ na odporność korozyjną posiadają charakter środowiska pracy oraz zastosowane zabiegi obróbki powierzchniowej implantów. Celem przeprowadzonych badań było określenie odporności stopu NiTi o zmodyfikowanych powierzchniach na korozję wżerową oraz szczelinową z wykorzystaniem metody potencjodynamicznej oraz chronoamperometrycznej. (Badania odporności stopu NiTi na korozję wżerową oraz szczelinową z wykorzystaniem metod elektrochemicznych) Keywords: biomaterials, NiTi alloys, corrosion, surface treatment. Słowa kluczowe: biomateriały, stopy NiTi, korozja, obróbka powierzchniowa Introduction Equiatomic NiTi shape memory alloys belong to the group of materials known as ‘‘smart materials’’. The outstanding properties exhibited by them are the thermal shape memory effect and superelastic behavior. Shape memory refers to the ability of materials to ‘remember’ a shape, even after rather severe deformations. Once deformed at low temperatures, in their martensitic phase, these materials will spontaneously return to their original predeformation shape when heated. Besides the shape memory effect, this family of alloys exhibits remarkable characteristics such as a pseudoelastic behaviour and a very high damping capacity. Pseudoelasticity is the effect by which a materi więcej »

Klasyfikator jądrowej wersji maszyny wektorów podpierających wspomagający diagnostykę obszarów nowotworowych w wielospektralnym obrazowaniu endoskopowym

Robert BIEDA Adam ŚWITOŃSKI Sebastian KWIATEK Wojciech LATOS Grzegorz CIEŚLAR Aleksander SIEROŃ Konrad WOJCIECHOWSKI

W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne klasyfikatora maszyny wektorów podpierających oraz uzyskane przy jego zastosowaniu wyniki klasyfikacji obrazów wielospektralnych pozyskanych z 21 kanałowego systemu wielospektralnego obrazowania endoskopowego. Uzyskana rozróżnialność obszarów zmienionych chorobowo jest w ocenie lekarzy diagnostów wyższa niż w przypadku systemu Xillix Onco LIFE. Abstract. The paper presents the theoretical basis and results obtained with use of the support vector machine classifier on multispectral image classification gained with 21-channel system for endoscopic multispectral imaging. Obtained distinguishability of pathological changes areas is higher than in the case of Xillix Onco LIFE system in the medical diagnosticians opinion. (Classification by support vector machine aided the diagnosis cancer domains in multispectral endoscopic imaging) Słowa kluczowe: diagnostyka fotodynamiczna, obrazowanie wielospektralne, klasyfikacja nadzorowana, maszyna wektorów podpierających. Keywords: photodynamic diagnosis, multispectral imaging, supervised classification, support vector machine. Wstęp Autoflourescencja i fluorescencja indukowana monochromatycznym światłem widzialnym jest szybką i nieinwazyjną metodą diagnozy stanów przednowotworowych i nowotworowych tkanki, [1]. W rozwiązaniu Xillix Onco LIFE fluorescencja endogenicznych fluoforów pobudzana jest światłem niebieskim. Stosunek składowej "czerwonej" do "zielonej" (Numerical Color Value) jest miarą stopnia zaawansowania zmian nowotworowych. System Xillix Onco LIFE realizuje najprostszą wersję dwuzakresowej analizy spektralnej w której wartości poszczególnych kanałów/zakresów są uśrednionymi wartościami widm w wybranych przedziałach [2,3,4]. Proponowane w artykule udoskonalenie obrazowania wspierającego diagnostykę nowotworową polega na wprowadzeniu precyzyjnego pomiaru widma promieniowania tkanki pobudzonej światłem o znanej charakterystyce widmowej. Pozy więcej »

Koncepcja modelowania strat w rdzeniu maszyny indukcyjnej

Andrzej POPENDA

W pracy zaproponowano obwodowy model matematyczny silnika indukcyjnego uwzględniający opis rdzenia magnetycznego w oparciu o nasycenie, histerezę, prądy wirowe i straty anomalne z wykorzystaniem metody symbolicznej i koncepcji wektora przestrzennego. Abstract. The paper discusses the proposition of the mathematical circuit model of an induction motor. In the model the description of a magnetic core is taken into consideration. The description bases on saturation, hysteresis, eddy currents and anomalous losses. The complex variables and spatial vector concept are taken into account. (Concept of modelling of induction machine core losses). Słowa kluczowe: elektryczne maszyny indukcyjne, straty w rdzeniu, modele obwodowe, wektory przestrzenne Keywords: electric induction machines, core losses, circuit models, spatial vectors. Wprowadzenie Obwody magnetyczne są szeroko stosowane w urządzeniach elektrycznych takich jak dławiki, transformatory, serwomotory i maszyny wirujące. Do budowy obwodów magnetycznych w elektrotechnice stosuje się przede wszystkim ferromagnetyki, które wykazują właściwości nieliniowe, w tym zjawisko nasycenia i zjawisko histerezy. Do stwierdzenia czy dany materiał wykazuje właściwości liniowe, czy nieliniowe jest potrzebna znajomość charakterystyk magnesowania, w szczególności przebiegów pętli histerezy, czyli zależności indukcji od natężenia pola B(H). Charakterystyki te są dwojakiego rodzaju: statyczne i dynamiczne. Charakterystyki dynamiczne odpowiadają określonym przebiegom czasowym, obrazują zatem zależność między wartościami chwilowymi indukcji i natężenia pola. Charakterystyki dynamiczne nie pokrywają się z charakterystykami statycznymi. Nie jest znane ogólne wyrażenie opisujące przebieg pętli histerezy B(H). Uogólniając można stwierdzić, że każdy nowy stan namagnesowania materiału magnetycznego zależy od natężenia pola magnetycznego i poprzedniego stanu namagnesowania. Z analizy charakterystyk ferromagne więcej »

Koncepcja uwzględniania rzeczywistych charakterystyk regulatorów w symulacji układów elektroenergetycznych na przykładzie układu kompensacji mocy biernej

Sławomir CIEŚLIK Leszek DĘBOWSKI Marcin DRECHNY

W artykule przedstawiono koncepcję cyfrowego symulatora układu kompensacji mocy biernej niskiego napięcia współpracującego z rzeczywistym regulatorem, jako przykład symulacji układów elektroenergetycznych z uwzględnieniem rzeczywistych charakterystyk regulatorów. W części pierwszej zaprezentowano model matematyczny symulowanego układu, w drugiej rozwiązanie sprzętowe elastycznej platformy cyfrowej zbudowanej z wykorzystaniem elementów DSP/CPLD/FPGA, która stanowi symulator pracujący w czasie rzeczywistym. Abstract. This paper shows the conception of the digital simulator of reactive power compensation in low voltage power system which cooperates with the real power factor regulator. The first part of the paper presents the mathematical model of simulate system. The mathematical model was adapted to digital platform requirements which allows for the simulator operate in the real time. In the second part the hardware solution of flexible digital platform built with DSP/CPLD/FPGA elements are presented. (The idea of taking into account the real characteristics of controllers in simulation of power systems on the example of reactive power compensation). Słowa kluczowe: symulator cyfrowy, kompensacja mocy biernej, symulatory pracujące w czasie rzeczywistym. Keywords: digital simulator, reactive power compensation, real-time simulators. Wstęp Jednym z kluczowych zastosowań symulatorów cyfrowych było i jest testowanie układów sterowania i zabezpieczeń [1]. Na świecie pracuje wiele zespołów naukowo-badawczych, których prace koncentrują się wokół konstrukcji profesjonalnych pakietów symulacyjnych, pracujących w czasie rzeczywistym [2,3]. Specyfika symulatorów tego typu wymaga stosowania zaawansowanych technologii sprzętowych, ale również optymalnych metod numerycznych [4,5]. W Polsce prace nad zastosowaniami cyfrowych symulatorów układów elektromechanicznych i elektroenergetycznych, pracujących w czasie rzeczywistym, prowadzone są w Instytuc więcej »

Konkurs imienia Profesora Mieczysława Pożaryskiego - 2010

Został rozstrzygnięty konkurs im. profesora Mieczysława Pożaryskiego na najlepsze prace opublikowane w czasopismach naukowo-technicznych Stowarzyszenia Elektryków Polskich w 2009 r. Celem tego konkursu jest podkreślenie potrzeby rozwijania twórczości wydawniczej elektryków, propagowanie osiągnięć naukowych i technicznych oraz upamiętnienie działalności autorskiej i wydawniczej prof. Mieczysława Pożaryskiego - wieloletniego redaktora naczelnego "Przeglądu Elektrotechnicznego" i "Wiadomości Elektrotechnicznych", autor więcej »

Line-start permanent magnet synchronous motors for semi-hermetic compressor drives

Bojan ŠTUMBERGER Tine MARČIČ Miralem HADŽISELIMOVIC Gorazd ŠTUMBERGER

In the semi-hermetic compressor drives normally single-phase and three-phase induction motors (IM) are used. Another type of threephase motor which can be used in semi-hermetic drives is line-start interior permanent magnet synchronous motor (LSIPMSM). The aim of the paper is to present a comparison between the characteristics of three-phase IM and LSIPMSM with the same stator topology and stator winding design in steady state conditions and transient conditions during line-starting as well. Streszczenie. W napędach pólhermetycznych kompresorów używa się zazwyczaj jedno- lub trójfazowych silników indukcyjnych. Innym typem silnika używanego w tych napędach jest silnik bezpośrednio włączany (line-start) silnik synchroniczny z wewnętrznym magnesem trwałym. Celem artykułu jest pokazanie porównania charakterystyk trójfazowego silnika indukcyjnego i silnika z magnesem trwałym z taką samą topologią stojana i jego uzwojeniem projektowanym na warunki statyczne i przejściowe podczas bezpośredniego włączenia.(Bezpośrednio włączany silnik synchroniczny z trwałym magnesem dla napędów półhermetycznych kompresorów) Keywords: line-start permanent magnet synchronous motors, semi-hermetic compressor drives Słowa kluczowe: bezpośrednio włączany silnik synchroniczny z magnesem trwałym, napęd półhermetycznego kompresora. Introduction In the semi-hermetic compressor drives normally singlephase and three-phase induction motors (IMs) are used due to the rough motor structure and the capability of linestarting under load from standstill when the motor is supplied from a constant frequency and constant amplitude voltage supply. Due to the good cooling conditions the electric motors in semi-hermetic compressors are loaded with the load of 22.5 times higher than the load for which więcej »

Magnetic leakage flux replication in power transformer rooms for biological experiments

Carlos LEMOS ANTUNES

In this paper it is presented a software optimization and simulation tool for the replication of the ELF Magnetic field outside the transformer cells of a common Power Transformer Room. The magnetic leakage flux density is to be replicated in a plane inside a cube box made of insulator material with 6 Coils, each to be placed on the facets. The coils are designed using a genetic algorithm that calculates the radius, number of turns, current and centre and are allowed to have different geometric configurations and electrical state. Streszczenie. Artykuł przedstawia oprogramowanie i narzędzie do symulacji dla replikacji pola magnetycznego ELF, występującego na zewnątrz celki transformatorowej w stacji transformatorowej. Strumień magnetyczny rozproszenia ma być replikowany wewnątrz sześciennej kostki wykonanej z izolacyjnego materiału z sześcioma cewkami na ścianach. Cewki zostały zaprojektowane poprzez użycie algorytmu genetycznego, który oblicza promień, liczbę zwojów i położenie oraz dopuszcza różne konfiguracje geometryczne i stany elektryczne. (Replikacja magnetycznego strumienia rozproszenia w stacji transformatorowej dla eksperymentów biologicznych) Keywords: Magnetic leakage Flux, Power Transformer Rooms, Exposure Systems, Biological Applications. Słowa kluczowe: magnetyczny strumień rozproszenia, stacja transformatorowa, system ekspozycji, zastosowania biologiczne Introduction Power Transformer Rooms (PTRs) are very common in our daily life, as power suppliers of many Public and Residential Buildings. The electromagnetic fields emanating from these PTRs fall in the Extremely Low Frequency (ELF) range, where the sources are mainly the power transformer, the cabling systems and electrical switching boards. It is extremely difficult to calculate and predict the electromagnetic field due to these very complicated 3D structures, that may be required for several applications and developments, like for example for exposure systems, to więcej »

Measuring power system harmonics and interharmonics by envelope spectrum analysis

Jiefeng XIONG Bolin WANG

An envelope spectrum analysis-based algorithm for harmonics and interharmonics estimation is proposed. First the envelope is extracted with narrow band Hilbert transform. Then the spectrum of the envelope and the harmonic components are calculated with windowing and interpolation method. Finally the interharmonic parameters are restored according to amplitude modulation equation. The proposed method has two distinguish features, first, it is able to confirm if the calculated interharmonic components do exist, and second, it is not affected by the spectral leakage caused from the harmonics. Several simulation examples are given to demonstrate the precision, effectiveness, and feasibility. Abstract. Zaproponowano algorytm analizy widmowej umożliwiający określanie składowych harmonicznych. Najpierw wydzielana jest obwiednia przy wykorzystaniu wąskopasmowej transformaty Hilberta. Następnie obliczane jest widomo obwiedni i składowych harmonicznych metodami interpolacyjnymi. Wreszcie parametry interharmonicznych są odtwarzane na podstawie równania modulacji amplitudowej. Zaproponowana metoda ma dwie istotne zalety - umożliwia obliczanie składowych interharmonicznych i nie jest obciążona wpływem przecieku od harmonicznych. Zaprezentowano kilka przykładów symulacji potwierdzających skuteczność metody. (Pomiary harmonicznych i interharmonicznych w systemach mocy metodą analizy spektralnej obwiedni). Keywords: harmonic analysis, interharmonic, envelope extraction, discrete Fourier transforms, spectral leakage. Słowa kluczowe: analiza widmowa, wydzielanie obwiedni, Dyskretna Transformata Fouriera. Introduction Accurate harmonic/interharmoincs analysis and measurement in electrical power systems are of particular importance, since a true and exact spectrum of a waveform provides a clear understanding of the causes and effects of waveform distortion. The most popular and effective algorithm for harmonics and interharmonics measurement is windowed di więcej »

Method for torque determination of a wind turbine

Miralem HADŽISELIMOVIĆ Ignacijo BILUŠ Bojan ŠTUMBERGER

The article presents a method for torque determination of a wind turbine. In paper two experimental setups are described. The first one is used for determination of the wind speed influence on the electrical quantities of a wind turbine synchronous generator. The second experimental setup is used for torque measurement of the wind turbine at the same speed and load conditions as in the first experimental setup. Results of measurements from both experimental setups are complete electrical and mechanical characteristics of a wind turbine. The presented method is suitable for re-designing of existing wind turbines. Streszczenie. Artykuł przedstawia metodę określania momentu turbiny wiatrowej. Omówione zosały dwa zestawy pomiarowe: pierwszy dla określenia wpływu prędkości wiatru na wielkości elektryczne generatora synchronicznego do turbiny, drugi dla pomierzenia momentu turbiny wiatrowej przy tej samej prędkości i obciążeniu jak w pierwszym eksperymencie. Wyniki pomiarów z obu eksperymentów dają pełną wiedzę o charakterystyce turbiny. Prezentowane metody pomiarowe pozwalają na przeprojektowywanie istniejących turbin wiatrowych. (Metoda wyznaczania momentu turbiny parowej) Keywords: wind turbine, synchronous generator, characteristics, torque, efficiency Słowa kluczowe: turbina wiatrowa, generator synchroniczny, charakterystyka, moment, wydajność Introduction In modern times, the increased needs for energy result in the increase of the negative influence on the environment as well. From the aspect of energy-efficient and green society, the implementation of renewable sources in production of energy is truly important. One kind of renewable energy is the energy of wind, which is very often used for production of electrical energy. The energy of wind can be converted into electrical energy indirectly by a wind generator (wind turbine). The design of wind turbine demands interdisciplinary knowledge. Wind turbine system can be split in two więcej »

Method of measurement of radio transmitters antenna systems

Milan ŠIMKO Milan CHUPAČ

The paper deals with possibilities of use of thermovision technique in diagnostics of aerial systems of radio transmitters. Graphically presented: heating characteristic of the junction at the transmitter power of 60 % (slack and polluted junction); relationship between temperature of connection (feeder - line, capacitor frame) spacing collar and power; relationship between temperature rise amount of connection and feeder line upon power; thermogram of the junction feeder line - spacing collar, capacity frame; thermogram of the junction feeder line - spacing collar. Streszczenie. W artykule omówiono możliwości wykorzystania techniki termowizyjnej w diagnostyce systemów antenowych nadajników radiowych. Przedstawiono ogrzewanie charakterystyczne połączenia przy mocy nadajnika 60% (także dla zanieczyszczonych i poluzowanych połączeń). relacje Określono związek miedzy wzrostem temperatury złączy a mocą zasilania dla różnych konfiguracji anteny i nadajnika. (Metoda badania termowizyjnego systemów antenowych) Keywords: thermovison, radio transmitters, aerial system, feeder line, spacing collar, junction, capacitor frame, thermogram. Słowa kluczowe: termowizja, nadajniki radiowe, systemy antenowe. Introduction Radiocommunications are subject to the incessant development, which requires demanding and innovation activities, because they with their subsidiary plants complete communication background with all the time wider range of expanding radiocommunicational services. One of the providing services is a local, regional, national wide and foreign broadcasting in the band of SW and VSW for the operator, by means of radio transmitters. For the correct acting of these transmitters besides the restoration and reconstruction, their maintenance is of the same importance. At present, one of the new modern methods utilized not only in diagnostics, research and development but also in monitoring or control of production is the method of thermal fiel więcej »

Metody Lagrange'a i Newtona-Eulera w formułowaniu równań dynamiki systemów pozycjonowania głowic HDD

Tomasz TRAWIŃSKI

W niniejszym artykule przedstawiono problematykę formułowania równań dynamiki przy pomocy formalizmów Lagrange’a i Newtona- Eulera dla tzw. rozgałęzionych łańcuchów kinematycznych systemów pozycjonowania głowic. Zwrócono uwagę na wspólne aspekty obu formalizmów związane z kinematyką prostą. Porównano zalety i wady obu formalizmów w kontekście łatwości oraz szybkości formułowania równań dynamiki systemów pozycjonowania głowic dysków twardych. Abstract. In this article the issues of dynamic equation formulation with help of Lagrange and Newton-Euler formalism are presented in context of branched kinematic chains of head positioning system. The author focus on common aspects of both formalism related with forward kinematics. The advantages and disadvantages of both formalism in frame of easiness and speeds of dynamic equation formulation of hard disk drives head positioning systems are presented. (Lagrange and Newton-Euler methods in formulation process of dynamic equation of HDD positioning systems). Słowa kluczowe: dyski twarde, formalizm Lagrange’a, formalizm Newtona-Eulera, system pozycjonowania głowic. Keywords: hard disk drives, Lagrange principle, Newton-Euler principle, head positioning system. Wstęp Nowoczesne systemy pozycjonowania głowic (SPG) pamięci masowych, a w szczególności tzw. dysków twardych, mogą być przedstawione i modelowane jako systemy mechatroniczne. W skład takiego systemu mechatronicznego wchodzą: system napędowy (z napędem i układem przeniesienia napędu), systemy pomiarowy i sterowania. Pierwszy systemem pozycjonowania głowic dysków twardych, stosowany w dysku RAMAC’ 350 (1956 r.) [1], przenosił zestaw dwóch uniwersalnych głowic wzdłuż (pomiędzy nośnikami danych) oraz w poprzek (w kierunku promieniowym nośnika danych) stosu 50-ciu talerzy. Dwa stopnie swobody ruchu głowic zapewnione były poprzez odpowiednio skonstruowany układ przeniesienia napędu wykonany w oparciu o zespół linek, zaś źró więcej »

Model symulacyjno - komputerowy asynchronicznego silnika indukcyjnego z uwzględnieniem w modelu matematycznym strat w żelazie

Andrzej RUSEK

W artykule przedstawiono model matematyczny silnika indukcyjnego uwzględniający straty w żelazie w odniesieniu do magnetowodu stojana. Straty w żelazie uwzględniono w schemacie zastępczym asynchronicznego silnika indukcyjnego poprzez wprowadzenie gałęzi równoległej do gałęzi pionowej schematu zastępczego zawierającej rezystancję reprezentującą straty w żelazie wyznaczaną eksperymentalnie. W oparciu o model matematyczny przedstawiono w formie graficznej modele symulacyjno - komputerowe umożliwiające analizę obliczeniową. Abstract. In the paper the mathematical model of an induction motor is presented. The iron losses in a stator magnetic circuit are taken into consideration concerning the proposed model. The iron losses are introduced into the equivalent circuit of an induction motor by application of a branch parallel to the vertical branch in the equivalent circuit. The applied branch contains a resistance representing iron losses. The mentioned resistance may be determined experimentally. The models for computer simulation based on proposed mathematical model are presented. These models allow for numerical analysis. (Model for computer simulations of an asynchronous induction motor taking into account iron losses). Słowa kluczowe: elektryczne maszyny indukcyjne, modele obwodowe, schematy zastępcze, straty w rdzeniu. Keywords: electrical induction machines, circuit models, equivalent circuits, core losses. Wstęp W trakcie wieloletniej działalności naukowo - badawczej prowadzonej przez Zakład Maszyn i Napędów Elektrycznych Wydziału Elektrycznego Politechniki Częstochowskiej były wykonane opracowania oraz prototypy asynchronicznych silników indukcyjnych specjalnego wykonania głównie dla układów napędowych w samotokowych liniach transportowych dla przemysłu hutniczego oraz w układach napędowych w liniach technologicznych dla przemysłu chemicznego. Maszyny te ze względu na specyfikę swojej konstrukcji wymagały innych rozwiązań konstrukcyj więcej »

Model symulacyjno-komputerowy asynchronicznego silnika indukcyjnego z uwzględnieniem w modelu matematycznym nasycenia i zjawiska wypierania prądu

Andrzej RUSEK

Streszczenie. W artykule przedstawiono model matematyczny silnika indukcyjnego wraz z modelem symulacyjno-komputerowym z uwzględnieniem nasycenia i zjawiska wypierania prądu. Model komputerowy opracowano w układzie umożliwiającym odczyty w czasie przebiegu momentu elektromagnetycznego silnika, prędkości oraz prądów stojana i wirnika. Model matematyczny rozszerzono o równania równowagi części mechanicznej dla jednomasowego układu kinematycznego, co umożliwia analizę pracy dla przypadków różnych rzeczywistych obciążeń technologicznych w czasie. Abstract. In the paper both the mathematical model of an induction motor and the model for computer simulations is presented. Considering proposed models the saturation and current displacement was taken into account. The computer model allows for reading the electromagnetic torque of the motor, velocity as well as the stator current and rotor current as functions of time. The mathematical model is expanded on equations of equilibrium for mechanical part considering a single-mass kinematic system. That allows for analysis of various true instantaneous technological loads. (Model for computer simulations of asynchronous induction motor taking into account saturation and current displacement). Słowa kluczowe: elektryczne maszyny indukcyjne, modele obwodowe, nasycenie magnetowodu, wypieranie prądu. Keywords: electrical induction machines, circuit models, magnetic circuit saturation, current displacement. Wstęp W Zakładzie Maszyn i Napędów Elektrycznych Wydziału Elektrycznego Politechniki Częstochowskiej od wielu lat w ramach badań statutowych, projektów celowych oraz prac naukowo - badawczych na rzecz przemysłu wykonywane są prace w zakresie układów napędowych z zastosowaniem w tych układach asynchronicznych silników indukcyjnych specjalnego wykonania między innymi [8], [9]. W wielu przypadkach przy określaniu założeń projektowych dla prototypu asynchronicznego silnika indukcyjnego specjalnego wykona więcej »

Modelowanie obciążeń szczytowych wiejskich stacji transformatorowych SN/nn

Jerzy MARZECKI Daniel SAGANEK

W referacie przedstawiono modele przydatne do wyznaczania rocznego obciążenia szczytowego wiejskich stacji transformatorowych 15/0,4 kV w postaci regresyjnych zależności pomiędzy obciążeniem szczytowym stacji, a zużyciem energii elektrycznej przez odbiorców. Praca zawiera także analizę dobowej, tygodniowej i rocznej zmienności obciążeń odbiorców wiejskich oraz wyniki obliczeń rocznego czasu użytkowania mocy czynnej w wybranych stacjach transformatorowych na terenie województwa mazowieckiego. Abstract. Models suitable for determination of annual peak load in rural 15/0.4 kV distribution transformer substations has been presented in the paper. The models are in the form of regressive relationships between substation peak load and electric energy consumption by customers. The work also contains analysis of daily, weekly and annual variation of rural customers loads and computation results of annual time of real power consumption in the chosen distribution transformer substations in the area of Masovian Province. (Peak loads modeling in rural electrical power MV/LV transformer substations) Słowa kluczowe: sieci dystrybucyjne, zmienność obciążeń Keywords: distribution networks, load variation Wstęp Terenowe sieci elektroenergetyczne (TSE) są to sieci zasilające wsie, małe miasta oraz niewielkie zakłady przemysłowe, znajdujące się poza terenami miejskimi. W skład sieci terenowych wchodzą: sieci 110 kV, sieci średniego napięcia (SN) i sieci niskiego napięcia (nn). Sieci nn oraz SN zasilające wyłącznie wsie nazywa się często Wiejskimi Sieciami Elektroenergetycznymi (WSE). Sieci terenowe są niezwykle istotnym elementem decydującym o niezawodnej dostawie energii elektrycznej dla wielu odbiorców. Pamiętać należy, że wciąż blisko 39% ludności Polski, tj. 15 milionów obywateli naszego kraju mieszka na wsi a 28% mieszkańców w małych miastach (do 5 tys. mieszkańców) również zasilanych z sieci terenowych. Na terenach tych znajduje się ponad 3 mili więcej »

Modelowanie sprężystego podparcia protezy zębowej

Marek KUCHTA Marian WNUK

W pracy przedstawiono implementację Metody Elementów Skończonych (MES), szeroko wykorzystywanej do wyznaczania rozkładu pól elektromagnetycznych, do analizy współpracy szkieletowej protezy zębowej podpartej tkanką miękką dziąsła. Dotychczasowe rozważania dotyczące modelowania szkieletowych protez zębowych, prezentowane między innymi w pracach [7], [8], [9], są obarczone zasadniczym błędem. Mianowicie analiza protezy zębowej jest przeprowadzona dla przypadku, w którym ruchome skrzydło jest zawieszone w powietrzu, a w rzeczywistych warunkach proteza jest położona na sprężystym podłożu tkanek miękkich podniebienia. Abstract. An implementation of the Finite Elements Method (MES) was presented in the research. This method is widely used for evaluating a propagation of electromagnetic fields, for the analysis of the cooperation of a frame denture supported by gum’s soft tissue. Previous contemplations concerning modeling frame dentures introduced inter alia in researches [7], [8], [9], are subject to fundamental errors. Namely the analysis of a denture was conducted for a case in which mobile wing was suspended in the air whereas in real terms the prosthesis is put on a resilient base of the soft palate tissues. (Modeling of resilient support of a dental prosthesis) Słowa kluczowe: badania biomedyczne, metody numeryczne, pole elektromagnetyczne, sprężystość dziąsła Keywords: biomedical investigations, numerical methods, electromagnetic fields, gum’s resilience Wstęp Proteza podczas swej pracy powinna opierać się o błonę śluzową podniebienia. Podstawowym założeniem przyjętym podczas analizy współpracy ośrodków protezy i błony śluzowej jest stwierdzenie, że błona śluzowa podniebienia może być rozpatrywana jako środowisko, przy obliczaniu, którego, pod pewnymi warunkami mogą mieć zastosowanie wzory zaczerpnięte z teorii sprężystości [3]. Warunkiem pierwszoplanowym, który musi mieć miejsce, jest sprężystość błony śluzowej. Musi też i więcej »

Moduł szynowy hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej ze wspomaganiem pneumatycznym – obliczenia elektromechaniczne

Jarosław DOMIN Roman KROCZEK

W artykule przedstawiono modele polowe: elektromagnetyczny oraz mechaniczny części szynowej stanowiska badawczego wyrzutni elektromagnetycznej. Analizę polową przeprowadzono w aspekcie wyznaczenia wartości sił (działających na pocisk oraz elementy konstrukcyjne stanowiska), naprężeń oraz przemieszczeń. Abstract. In the paper an electromagnetic and structural field model are presented of a rail of a electromagnetic launcher laboratory stand. Finally analysis is focused on evaluation of forces acting on projectile and stationary parts of the laboratory stand and resulting stresses and deflections. (Rail step of hybrid electromagnetic launcher with pneumatic aid - electromechanical calculation. ). Słowa kluczowe: wyrzutnia elektromagnetyczna, Comsol, metoda elementów skończonych Keywords: electromagnetic launcher, Comsol, MES Wstęp Wyrzutnia elektromagnetyczna to specyficzny rodzaj przetwornika elektromechanicznego liniowego o działaniu impulsowym, w którym energia elektryczna pobrana ze źródła prądowego jest zamieniana na energię mechaniczną ruchu liniowego, w bardzo krótkim przedziale czasu, przy czym prędkość elementu ruchomego może wynieść nawet kilkanaście km/h [2]. Wyrzutnie elektromagnetyczne można podzielić na dwa podstawowe typy: wyrzutnia elektromagnetyczna typu "coilgun" (element ruchomy jest umieszczony w polu magnetycznym uzwojenia), oraz wyrzutnia elektromagnetyczna typu "railgun" (element ruchomy umieszczony pomiędzy dwoma szynami podłączonymi do źródła prądowego). W Katedrze Mechatroniki, Politechniki Śląskiej zaprojektowano i wykonano stanowisko badawcze hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej a napędzie cewkowo - szynowym z podajnikiem pneumatycznym. Stanowisko badawcze Stanowisko badawcze (rys.1) składa się z trzech niezależnych modułów (części), pierwszy z nich stanowi konstrukcję nośną dla wyrzutni hybrydowej, drugi przeznacz więcej »

Neuronowy regulator DTC dla silnika indukcyjnego

Lech M. GRZESIAK Grzegorz GĄBKA

Artykuł opisuje układ sterowania DTC dla silnika indukcyjnego, w którym tradycyjne regulatory zostały zastąpione regulatorem neuronowym. Opisano proces projektowania i uczenia sieci neuronowej. W artykule zawarte zostały wyniki badań symulacyjnych oraz badań eksperymentalnych. Abstract. This article describes a DTC control strategy of induction motor. The traditional controllers have been replaced by neural controller. The way from initialization to learning neural network are described. This paper includes the test results of computer’s simulations and experiments. (Neural network controller of AC induction motor based on Direct Torque Control). Słowa kluczowe: Bezpośrednia Regulacja Momentu, sieci neuronowe, silnik indukcyjny. Keywords: Direct Torque Control, neural networks, AC induction motor. Wstęp Silnik indukcyjny klatkowy, charakteryzujący się prostą budową, niezawodnością oraz niskimi kosztami utrzymania, to jeden z najczęściej stosowanych typów silników w przemyśle. Jedną z metod sterowania silnikiem indukcyjnym jest metoda bezpośredniej regulacji momentu [1], która dzięki m.in. prostej strukturze regulacji, dużej dynamice kształtowania momentu elektromagnetycznego oraz braku bloków modulacji PWM stosowana jest w wielu aplikacjach. Mimo, iż od czasu jej zaprezentowania minęło blisko ćwierć wieku, metoda bezpośredniej regulacji momentu nadal pozostaje obiektem zainteresowań naukowców [2-8]. Autorzy prac skupiają się na modyfikacjach tej metody sterowania. Proponowane rozwiązania obejmują również zastosowanie sieci neuronowych. W pracach naukowych podejmujących zagadnienia związane z zastosowaniem sieci neuronowych w układzie DTC wyróżnić można dwie grupy regulatorów. Pierwsza grupa obejmuje sieci neuronowe realizujące tablicę łączeń [9-14]. Są to proste neuronowe realizacje tej części układu DTC, która przechowuje w sobie informacje o optymalnych załączeniach tranzystorów falownika. Z kolei w pracach [15], [16] więcej »

Nonlinearity in the finite element simulations

Miklós KUCZMANN

The paper presents the four possible nonlinear schemes to solve nonlinear static magnetic field problems and eddy current field problems by the fixed point technique while using the polarization formulation to linearize the nonlinear curve of the constitutive law of ferromagnetic materials. The finite element method (FEM) has been chosen as a numerical tool to present the applicability of the technique. Streszczenie. Artykuł przedstawia cztery możliwe nieliniowe schematy rozwiązywania nieliniowych problemów pola magnetycznego statycznego i pola prądów wirowych . Przydatność opracowanych modeli została numerycznie wykazana przy użyciu MES.(Nieliniowość w symulacjach elementami skończonymi) Keywords: FEM, nonlinear constitutive law, polarization formulation, fixed point method. Słowa kluczowe: MES, nieliniowe prawa konstytutywne, sformułowanie polaryzacyjne, metoda punktu ustalonego. Introduction The paper presents the well known fixed point technique [1] to solve nonlinear static magnetic field problems and eddy current field problems in the presence of nonlinear characteristics of ferromagnetic materials. Simple functions as well as more powerful models, like the Preisach model, are introduced in the fixed point scheme. Maxwell’s equations can be represented by the help of potentials. Scalar potentials and vector potentials can be used to calculate the electromagnetic field quantities and to decrease the number of unknown vector functions. Partial differential equations can be obtained after the introduction of potentials which solution can be obtained by the help of numerical techniques, such as the finite element method (FEM). FEM approximates the true solution of a problem using a discretization in space and in time. The insertion of nonlinear characteristics into numerical techniques can be worked out by the use of the polarization formulation which results in a linearized form of the nonlinear equations. The obtained e więcej »

Określenie momentu elektromagnetycznego silnika indukcyjnego z rzeczywistym obwodem magnetycznym

Andrzej POPENDA

W pracy zaproponowano metodę określenia momentu elektromagnetycznego maszyny indukcyjnej na podstawie bilansu mocy i strat. Zaprezentowano dwa modele umożliwiające określenie momentu elektromagnetycznego: model związany z układem nieruchomym i model zorientowany polowo. W modelu zorientowanym polowo równania elektromagnetycznych procesów przejściowych są zapisane w układzie współrzędnych prostokątnych d-q związanym z przestrzennym wektorem strumienia w głównym obwodzie magnetycznym maszyny. Abstract. The paper discusses the proposition of a method allowing for determination of the electromagnetic torque of an induction machine. The method bases on equations of power and loss equilibrium. Two models allowing for determination of the electromagnetic torque are presented: the model connected to the immovable coordinate system and the field oriented model. In the field oriented model the equations of electromagnetic transient states are expressed in the d-q Cartesian coordinate system connected to the flux in main magnetic circuit of the machine. (Determination of the electromagnetic torque of an induction motor containing true magnetic circuit). Słowa kluczowe: elektryczne maszyny indukcyjne, moment elektromagnetyczny, modele obwodowe, wektory przestrzenne Keywords: electric induction machines, electromagnetic torque, circuit models, spatial vectors. Wprowadzenie Podczas pracy maszyny elektrycznej energia z sieci dopływa do szczeliny powietrznej, a następnie jest przetwarzana w energię mechaniczną i cieplną. W procesie przetwarzania zapas energii w polu magnetycznym pozostaje stały, a ubytek energii związany z jej przetwarzaniem w inne formy jest ciągle uzupełniany z sieci [1]. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na pojęcie koenergii magnetycznej wprowadzone przez White’a i Woodsona [1], [2]. Pole pod krzywą na charakterystyce magnesowania B(H) określa koenergię magnetyczną, to jest tę część energii, która może być przetwarzana w in więcej »

On certain properties of electromagnetic field in free space

Stanisław APANASEWICZ Stanisław PAWŁOWSKI

In the paper it is demonstrated that Maxwell’s equations in free space and transformation formulae for electromagnetic field can be derived from two postulates: (a) formula for Lorentz force, (b) Lorentz space-time transformations. Streszczenie. W pracy wykazano, że równania Maxwella w próżni oraz wzory transformacyjne dla pola elektromagnetycznego można wyprowadzić z dwóch postulatów: (a) wzoru na siłę Lorentza, (b) czasoprzestrzennych transformacji Lorentza. (O pewnych własnościach pola elektromagnetycznego w przestrzeni) Keywords: electromagnetic field theory, Maxwell’s equations, Lorentz force, Lorentz transformations Słowa kluczowe: teoria pola elektromagnetycznego, równania Maxwella, siła Lorentza, transformacje Lorentza Introduction t, x, y, z — space-time coordinates u . (u,0,0) — velocity of a moving reference frame with respect to a stationary reference frame . . v . v1, v2 , v3 — charged particle’s velocity F . (F1, F2 , F3 ) — force p — momentum Q — electric charge m0 — rest mass E . (E1,E2 ,E3 ) — electric field B . (B1,B2 ,B3 ) — magnetic field . — scalar potential A . (A1, A2 , A3 ) — vector potential . . F . . c, A1, A2 , A3 — electromagnetic four-potential . 0 — permittivity of free space c — speed of light 2 1 1 .. . .. . . . c u . — Lorentz factor . (prime) — by a symbol of a physical quantity, means that its value is expressed in the primed reference frame O. moving with velocity u with respect to non-primed reference frame O. Purpose of this paper There is a long-standing tendency in physics to derive equations describing physical phenomena from different well-established assumptions (postulates), in order to, among other things, unify description of physical processes. One example in the area of electrodynamics is the so-called Horák’s method, i.e. the idea to derive Maxwel więcej »

Optimization and finite element analysis of 3-pole magnetic bearing with nonlinear material

Dániel MARCSA Miklós KUCZMANN

This paper deals with the design and numerical simulation of a radial active magnetic bearing. This bearing is a Y-shaped three-pole magnetic bearing fed by two amplifiers. The geometry design is based on the analytical computation and numerical optimization based on nonlinear finite element analysis. The nonlinearity has been handled by the Newton-Raphson method. Streszczenie. Artyku. przedstawia projekt I numeryczn. symulacj. promieniowego aktywnego magnetycznego .o.yska. .o.ysko jestt trojbiegunowym o kszta.cie Y urz.dzeniem zasilanym przez dwa wzmacniacze. Projekt geometryczny oparty jest na obliczeniach analitycznych i numerycznej optymalizacji, wykorzystuj.cej nieliniow. metod. elementow sko.czonych. Nieliniowo.. rozwi.zywana jest metod. Newtona- Raphsona. (Optymalizacja i analiza elementami sko.czonymi trobiegunowego .o.yska magnetycznego z materia.ami nieliniowymi) Keywords: active magnetic bearing (AMB), nonlinear finite element method, optimization methods. S.owa kluczowe: aktywnie magnetyczne .o.ysko, nieliniowa metoda elementow sko.czonych, metody optymalizacji Introduction High speed and high accuracy are the main orientation for rotating machines in our days. In this regard, active magnetic bearing (AMB) is an important element since it can provide noncontact suspension. However, the opportunity of its industrial application has not been completely explored yet. One of the main reasons is its high cost. The sensors and power amplifiers account for a major portion of the cost. The number of required power amplifier is closely related to the number of magnetic poles in the AMB. A more feasible way to lower cost is to reduce the number of magnetic poles. The minimum pole number for an AMB is three. The three-pole AMB has several advantages, like use of only two amplifiers is possible and reducing the pole number can leave more space for heat dissipation, coil winding and sensor installation [1]. The major disadvantage o więcej »

Pierwsze próby stymulacji magnetycznej – historia odkryć dwóch uczonych

Andrzej KRAWCZYK Ewa ŁADA-TONDYRA

Pierwsze efektywne eksperymenty dotyczące stymulacji magnetycznej tkanek rozpoczęły się w drugiej połowie XIX wieku. Zapoczątkowane zostały przez dwóch uczonych. Byli to: Jacques-Arsene d’Arsonval and Silvanus P. Thompson, równolatkowie urodzeni w 1851 . Obaj przyczynili się do odkrycia zjawiska magnetofosfenów oraz badali zagadnienia bioelektromagnetyzmu. Ich eksperymenty pozwoliły na rozwój magnetoterapii oraz magnetostymulacji. Abstract. The first effective experiments in magnetic stimulations of human tissues started in the second half of XIX century due to two scientists. They were Jacques-Arsene d’Arsonval and Silvanus P. Thompson, born in 1851. Both of them created the fundaments for therapeutical action of electromagnetic field as well as found the phenomenon called magnetophosphenes. The experiments which were carried out by these pioneers are of great importance for nowadays activity in bioelectromagnetics. (The first experiments in magnetic stimulation - a history of discoveries within two parallel lives). Słowa kluczowe: Jacques-Arsene d’Arsonval, Silvanus P. Thompson, magnetofosfeny, bioelektromagnetyzm Keywords: Jacques-Arsene d’Arsonval, Silvanus P. Thompson, magnetophosphenes, bioelectromagnetics Wstęp Historia wykorzystania pola elektromagnetycznego w medycynie sięga czasów starożytnych. Już 600 lat p.n.e. starożytni Grecy, a później Chińczycy wykorzystywali magnetyczne właściwości niektórych minerałów. Pojawiają się wzmianki, że Hipokrates próbował leczyć ludzi magnesami. Jednakże prawdziwe i efektywne eksperymenty dotyczące stymulacji magnetycznej ludzkich tkanek i nerwów rozpoczęły się dopiero w drugiej połowie XIX wieku równolegle przez dwóch naukowców - obaj urodzili się w roku 1851. Byli to Jacques-Arsene d’Arsonval, francuski lekarz i fizyk (1851-1940) i Silvanus P. Thompson, brytyjski inżynier (1851-1916) (Rys.1). Obaj stworzyli podstawy dla wykorzystania terapeutycznego działan więcej »

Pomiary prądów indukowanych jako element oceny ekspozycji zawodowej na pole elektromagnetyczne

Jarosław KIELISZEK Jaromir SOBIECH Wanda STANKIEWICZ Witold RONGIES

Przedstawiono wyniki badań rozkładu natężenia pola elektrycznego w strefie bliskiej, pochodzących od przenośnych radiostacji plecakowych oraz urządzeń fizykoterapii. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych oraz pomiarów bezpośrednich prądów indukowanych w ciele człowieka. Oceniono przydatność stosowanych technik symulacji komputerowych wyznaczania współczynnika SAR i prądu indukowanego stosowanych przy badaniach przenośnych radiostacji plecakowych i urządzeń fizykoterapii. Abstract. In this paper the results of measurements of electric field strength distribution in the near field region of medical devices and manpack radio antennas has been presented. Also the results of measurements of currents inducted in the body operators and results of computations of these currents has been compared. The applicability for health risk assessment of computations of SAR and inducted in human body currents has been discussed. (Measurements of induced currents as the part of assessment of professional exposition on electromagnetic field) Słowa kluczowe: prąd indukowany, ocena ekspozycji. Keywords: induced current, assessment of exposure. Wstęp Przepływ prądu elektrycznego przez tkanki i narządy, powodowany wnikaniem pola elektromagnetycznego do organizmu, jest jednym z mechanizmów oddziaływania pola elektromagnetycznego na ludzi. Przepływ prądu elektrycznego może być skutkiem bezpośredniego oddziaływani więcej »

Pomiary sygnałów przewodzonych przez włókna nerwowe

Roman PAŚNICZEK Krzysztof WILDNER

W niniejszej pracy przedstawiono stanowisko do badań elektrod typu "cuff" (zewnątrz-nerwowych), oraz uzyskane za jego pomocą wyniki pomiarów charakterystyk przenoszenia elektrod. Zaprezentowano również wyniki badań symulacyjnych wielkości sygnałów, które mogłyby być odbierane za ich pomocą z pojedynczego włókna nerwowego, oraz zdolność tłumienia zakłóceń zewnętrznych. Abstract. This work aims at describing a research laboratory for studies on "cuff" type of electrodes and results obtained from measurements of transfer functions have been presented. The work includes results from simulation examinations of signal quantities which might be received from a single nerve fibre. Also capability of examined electrodes to reject external noises was determined. (Measurements of the electrical signals from the nerve fibers). Słowa kluczowe: biocybernetyka, neurofizjologia, biopomiary, elektrody cuff Keywords: biocybernetics, neurophysiology, biomeasurements, neural recording , cuff electrodes Wstęp Wszelkie informacje w organizmie człowieka (ustroju) są przenoszone na drodze elektrochemicznej, za pośrednictwem ośrodkowego układu nerwowego i nerwów obwodowych. Z wyższych poziomów układu nerwowego przekazywane są informacje do niższych pięter a następnie na obwód do sterowania ruchów wolitywnych oraz komunikacji z narządami wewnętrznymi. Sygnały odbierane z układu nerwowego dostarczają wielu cennych informacji dotyczących funkcjonowania systemu sterowania czynnościami ustroju, jego stanu funkcjonalnego, jak również zmian patologicznych oraz komunikacji w obu kierunkach (odśrodkowo-dośrodkowej) - z mózgu do efektorów i z receptorów do mózgu. Są podstawą dla rozwoju takich dziedzin nauki jak elektrofizjologia, neurologia, neurochirurgia, rehabilitacja czy protetyka. Odbiór sygnałów nerwowych możliwy jest za pomocą specjalnych elektrod umieszczanych na zewnątrz nerwów: elektrody nanerwowe, elektrody typu "cuff", bądź też wewnątrz nerwów (wprow więcej »

Prądnica reluktancyjna o hybrydowym wzbudzeniu i wybrane charakterystyki pracy ustalonej

Janusz WRÓBLEWSKI

W artykule przedstawiona jest nowatorska usprawniona prądnica synchroniczna reluktancyjna z hybrydowym wzbudzeniem. Wyznaczony jest ekonomiczny zakres magnesowania w oparciu o charakterystyki źródeł przepływów. Wskazane są kierunki optymalizacji obwodu magnetycznego. Natomiast teoretyczna analiza proponowanego usprawnienia potwierdzona jest wybranymi charakterystykami pracy ustalonej uzyskanymi z eksperymentów na fizycznym modelu. Abstrakt. In the paper, there is presented the nowel improvement of the synchronous reluctance generator with hybryd excitation. The economic excitation range on the basis of the ampere - turns source characteristic is determined. Indicate directions optimization of magnetic circuit. Theoretical analysis of the proposed impruvement confirmed by selected charakteristics of steady - state of work coming from experiments on phisical model. (Reluctance generator with hybryd excitation and selected charakteristics of steady - state work) Słowa kluczowe: prądnica reluktancyjna, hybrydowe wzbudzenie, magnesy trwałe, elektromagnesy Keywords: reluctance generator, hybryd excitation, permanent magnets, electromagnets Wprowadzenie Typowe maszyny reluktancyjne znane były między innymi z prostej budowy i dużej trwałości eksploatacyjnej, ale także z nie dającej się wyeliminować wady konstrukcyjnej w postaci mało efektywnego obwodu wzbudzenia. Powodem były trudności techniczne i materiałowe w uzyskaniu wymaganej anizotropii wirników. Większe wymiary gabarytowe i ciężar jednostkowy tych maszyn przy małym współczynniku wykorzystania materiałów czynnych nie sprzyjały zainteresowaniu nimi. Naturalne technicznie usprawnienie tych maszyn stało się możliwe dzięki magnesom trwałym, które lokowane w strefie przemiany energetycznej do magneśnicy efektywnie kształtują jej anizotropię podczas magnesowania [4, 5, 6, 7]. W powstałym w ten sposób wzbudzeniu hybrydowym magnes trwały pełni dwie role. Jest elementem modelującym struktur więcej »

Prof. dr inż. dr h.c. Tadeusz ZAGAJEWSKI Dziekan Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej, pierwszy Dziekan Wydziału Automatyki, współzałożyciel i Członek Honorowy PTETiS, Członek Rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk zmarł w Gliwicach w dniu 28 września 2010 roku.

Tadeusz Zagajewski urodził się 16 grudnia 1912 r. we Lwowie jako syn Karola, dr filozofii - germanisty (nauczyciela języka niemieckiego w gimnazjach, wizytatora szkół, lektora Uniwersytetu Jana Kazimierza we Lwowie) i Marii ze Zborowskich. Do szkoły powszechnej i X Państwowego Gimnazjum im, H. Sienkiewicza typu humanistycznego uczęszczał we Lwowie. W 1930 r. zdał egzamin dojrzałości i rozpoczął studia na Oddziale Elektrotechnicznym Wydziału Mechanicznego Politechniki Lwowskiej. W dniu 13 maja 1935 roku uzyskał dyplom inż. elektryka z postępem bardzo dobrym. W latach 1935/36 odbył służbę wojskowa, w Szkole Podchorążych Rezerwy Artylerii we Włodzimierzu Wołyńskim i 1 listopada 1936 r. rozpoczął pracę w Państwowych Zakładach Tele i Radiotechnicznych (PZTiR) w Warszawie. Tam dał się poznać jako utalentowany konstruktor przy projektowaniu, montażu i uruchamianiu serii krótkofalowych nadajników radiokomunikacyjnych o mocy 150 W, 2 kW i 50 kW. Po wybuchu wojny, we wrześniu 1939 r. powrócił do Lwowa, który 22 września 1939 r. został zajęty przez wojska sowieckie. Po uruchomieniu w październiku Lwowskiego Instytutu Politechnicznego (LIP) rozpoczął pracę jako asystent w nowo powołanej Katedrze Radiotechniki, kierowanej przez dotychczasowego profesora Politechniki Warszawskiej Janusz Groszkowskiego. Prowadził tam ćwiczenia tablicowe i laboratoryjne oraz wykłady z urządzeń radionadawczych. Dnia 22 czerwca 1941 r. Niemcy zaatakowali ZSRR i już 30 czerwca zajęli Lwów. Politechnika została natychmiast zamknięta, jak zresztą wszystkie inne uczelnie i szkoły średnie. Po pewnym jednak czasie, wobec wielkiego braku średniego fachowego personelu, potrzebnego do zagospodarowania podbitych na wschodzie terenów, Niemcy zdecydowali się na otwarcie 15 maja 1942 r. Państwowych Technicznych Kursów Fachowych we Lwowie - Staatliche Technische Fachkurse Lemberg - oczywiście bez Katedry Radiotechniki, a zwłaszcza przedmiotu "urządzenia radionadawcze". Inż. T. więcej »

Prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną o horyzoncie 15 minut na potrzeby sterowania w sieciach niskich napięć ze źródłami generacji rozproszonej

Mirosław PAROL Paweł PIOTROWSKI

Mikrosieci są małymi systemami wytwórczo-rozdzielczymi, w których występują mikroźródła, zasobniki energii oraz odbiorcy energii elektrycznej i ciepła. Aby zapewnić właściwą pracę mikrosieci należy opracować odpowiednie metody prognozowania ultrakrótkoterminowego. Metody te dotyczą prognozowania zapotrzebowania na moc i energię elektryczną lub ciepło odbiorców oraz prognozowania mocy wytwarzanej przez mikroźródła niedysponowalne. W niniejszym artykule przedstawiono oryginalną metodę prognozowania o nazwie "Stat-fusion". Wyniki prognoz uzyskiwanych za pomocą tej metody zostały porównane z wynikami osiąganymi przy użyciu innych dobrze znanych metod prognozowania. Abstract. Microgrids are small generation-distribution systems, in which microsources, energy storage units, electricity and heat consumers appear. To ensure proper microgrid operation it is necessary to develop proper very short-term forecasting methods. The methods concern forecast of power and electrical energy or heat consumption by consumers and forecast of power generated by non-dispatchable microsources. The original forecasting method named “Stat-fusion" has been presented in the paper. The results of forecasts obtained by means of the method have been compared with the results achieved with the use of other well-known forecasting methods. (Electrical energy demand forecasting for 15 minutes forward for needs of control in low voltage electrical networks with installed sources of distributed generation). Słowa kluczowe: generacja rozproszona, mikrosieci, statystyczne metody prognozowania, prognozy ultrakrótkoterminowe Keywords: distributed generation, microgrids, statistical forecasting methods, very short-term forecasting Wstęp Obserwuje się coraz większy rozwój generacji rozproszonej (GR) w sieciach rozdzielczych SN i nn. Klasycznie sieci rozdzielcze nn są zasilane z sieci SN za pośrednictwem transformatorów SN/nn. Szczególnym przypadkiem sieci nn, z zainstalowanymi więcej »

Promieniowanie zestawów słuchawkowych telefonów komórkowych

Roman KUBACKI Krzysztof NIEWĘGŁOWSKI

W artykule przedstawiono wyniki badań poziomu promieniowania emitowanego ze słuchawki zestawu słuchawkowego telefonu komórkowego, umożliwiającego prowadzenie rozmowy bez konieczności przykładania terminala (komórki) do głowy. W badaniach uwzględniono różne konfiguracje przewodów zestawu słuchawkowego w stosunku do terminala oraz ciała użytkownika. Pomiary przeprowadzono dla zakresów częstotliwości 900 MHz (GSM) oraz 1800 MHz (DCS). W wyniku pomiarów stwierdzono, że poziom natężenia pola elektrycznego ze słuchawki zestawu słuchawkowego jest mniejszy od natężenia pola telefonu komórkowego, tym sposobem narażenie głowy osoby prowadzącej rozmowę jest mniejsze gdy używany jest zestaw słuchawkowy, a sam telefon może być umieszczony w kieszeni koszuli lub spodni. Poziom promieniowania słuchawki jest mniejszy aniżeli dopuszczalna wartość natężenia pola elektrycznego ustanowiona w ramach ochrony ludzi i środowiska. Abstract. In the article the investigation of electromagnetic field emitted from hands-free kits has been presented. In research one took into account different configurations of wires of the hands-free kits with relation to the terminal and the body of the user. Measurement were carried out for frequency in the range 900 MHz (GSM) and 1800 MHz (DCS). It was found that the level of the electric field strength emitted from earpiece was lower than the electric field of the cellular phone. The level of the exposure from earpiece was also lower than permissive exposure level established by Polish guideline for people protection.(Radiation from earphone set of mobile phones) Słowa kluczowe: Narażenie na pola elektromagnetyczne, pole elektromagnetyczne, telefonia komórkowa,. Keywords: Exposure to electromagnetic fields, electromagnetic field, mobile telephony. Wprowadzenie Telefonia komórkowa jest obecnie jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających się gałęzi branży elektronicznej, a z powodu minimalnych cen aparatu telefonicznego powszechn więcej »

Prototyping of measurement torque system for voice coil motors using field method

Marcin SZCZYGIEŁ Tomasz TRAWIŃSKI

In the article FEM (Field Elements Method) model of prototype of measurement torque system for Voice Coil Motor (VCM motor) are presented. The idea of the measurement system is basing on the especially designed by the authors force transducers. In the future test bench will be appropriate for measure of torque produced by different types of VCM motor. The general aim of this paper is comparison of the measurement systems with one and two force transducers. Streszczenie W artykule przedstawiono polowe badania symulacyjne układu do pomiaru momentu silnika VCM. Badania przeprowadzono w programie COMSOL Multiphysics. System pomiarowy został zaprojektowany w oparciu o belki tensometryczne. Podstawowym celem badań było porównanie wyników dla układów pomiarowych wykorzystujących odpowiednio jedną i dwie belki. W przyszłości będą przeprowadzone badania na rzeczywistym stanowisku pomiarowym. (Prototyp sytemu pomiarowego momentu dla VCM z wykorzystanie metody polowej) Keywords: Voice Coil Motor (VCM), force transducer, hard disk drive HDD. Słowa kluczowe: Silnik VCM, mostki tensometryczne, dysk twardy HDD. Introduction In the paper fields model of prototype of measurement torque system for Voice Coil Motors (VCM motors) are presented. The VCM motor (Fig. 1) is a one of fundamental więcej »

Prowokowane wyładowania atmosferyczne i ich parametry

Grzegorz MASŁOWSKI

W artykule przedstawiono sposoby sztucznej inicjacji wyładowań atmosferycznych ze szczególnym uwzględnieniem metody wykorzystującej rakiety z nawiniętym drutem. Opisano wybrane parametry wyładowań prowokowanych, z których wynika, że rejestrowane udary przypominają następne wyładowania główne występujące podczas naturalnych wyładowań atmosferycznych. Wymieniono główne rezultaty badań eksperymentalnych prowadzonych w Camp Blanding na Florydzie oraz wskazano na możliwości ich wykorzystania do opisu środowiska elektromagnetycznego wokół kanału, w trakcie analizy skuteczności urządzeń ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej, jak również podczas weryfikacji modeli matematycznych różnych faz wyładowania atmosferycznego. Abstract. In the paper, artificially-triggered lightning using rocket-and-wire techniques are described. From the chosen parameters listed in the paper results that return strokes of triggered lightning are similar to those in natural lightning. Triggered lightning can be applied successfully in characterization of electromagnetic environment around the channel, lightning protection and overvoltage protection problems, and also, during verification of mathematical models which describe different lightning stages. (Artificial-triggering lightning and their parameters). Słowa kluczowe: wyładowania atmosferyczne prowokowane, parametry wyładowań atmosferycznych, ochrona odgromowa Keywords: artificial-triggering lightning, lightning parameters, lightning protection Wstęp Możliwość sztucznego inicjowania wyładowań atmosferycznych rozważał już w 1958 roku M. Newman [1]. Trzy lata później M. Brook [2] odkrył w trakcie badań laboratoryjnych, że szybkie umieszczenie cienkiego przewodu w polu elektrycznym powoduje wyładowania elektryczne. Pierwsze wyładowania prowokowano z użyciem rakiet wystrzeliwanych ze statku pływającego w pobliżu zachodniego wybrzeża Florydy [3]. W roku 1973 zainicjowano badania wyładowań prowokowanych z kontynen więcej »

Przeciwbakteryjne działanie pola elektromagnetycznego

Maciej I. DĄBROWSKI Wanda STANKIEWICZ Aleksander GIETKA Jolanta BIAŁKOWSKA Jaromir SOBIECH Marek P. DĄBROWSKI

Opracowanie nowych metod zwalczania infekcji bakteryjnych nabiera coraz większego znaczenia, w obliczu ekspansji szczepów antybiotykoopornych i produkujących biofilm. Niniejsza praca omawia znaczenie pola elektromagnetycznego (PEM) jako czynnika hamującego wzrost bakterii patogennych, jak również przedstawia wstępne wyniki badań własnych w tym zakresie. Abstract. The elaboration of new methods for controlling bacterial infections becomes increasingly important, in view of expansion of resistant and biofilm-producing strains. This paper describes the meaning of electromagnetic field as the factor influencing bacterial growth, also reviewing the preliminary results of own experiments. (Anti-bacterial effect of the electromagnetic field). Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, zahamowanie wzrostu drobnoustrojów, efekt bioelektryczny, biofilm. Keywords: electromagnetic field, bacterial growth inhibition, bioelectric effect, biofilm. Wstęp Narastające zjawisko oporności drobnoustrojów na powszechnie stosowane antybiotyki, środki antyseptyczne i dezynfekcyjne skłania badaczy do podejmowania intensywnych prób wypracowania nowych strategii, mających na celu profilaktykę i skuteczną terapię zakażeń bakteryjnych. Dotyczy to zwłaszcza szczepów wielolekoopornych i wywoływanych przez nie zakażeń wewnątrzszpitalnych, w których przebiegu dochodzi często do zjawiska wytwarzania biofilmu bakteryjnego [1]. Coraz więcej mówi się również o negatywnym wpływie nadużywania antybiotyków w odniesieniu do homeostazy pacjenta, co ma swoje szczególne znaczenie u dzieci, w okresie kształtowania się systemów i mechanizmów odporności ustroju. Towarzyszyć temu może upośledzenie protroficznej funkcji układu immunologicznego, mediowanej wspólnie z układem nerwowym i wewnętrznego wydzielania (the immuno-neuroendocrine network), co w konsekwencji prowadzi do zaburzenia procesu regeneracji tkanek [2]. Dlatego też coraz większym zainteresowaniem cieszy się możliwo więcej »

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY Vol 2010, Nr. 12 Spis treści

01 Carlos LEMOS ANTUNES - Replikacja magnetycznego strumienia rozproszenia w stacji transformatorowej dla eksperymentów biologicznych 1 02 Stanisław APANASEWICZ, Stanisław PAWŁOWSKI - O pewnych własnościach pola elektromagnetycznego w przestrzeni 5 03 Karol BEDNAREK - Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez urządzenia silnoprądowe i jego oddziaływanie na otoczenie 9 04 Robert BIEDA, Adam ŚWITOŃSKI, Sebastian KWIATEK, Wojciech LATOS, Grzegorz CIEŚLAR, Aleksander SIEROŃ, Konrad WOJCIECHOWSKI - Klasyfikator jądrowej wersji maszyny wektorów podpierających wspomagający diagnostykę obszarów nowotworowych w wielospektralnym obrazowaniu endoskopowym 13 05 Paweł BIEŃKOWSKI, Bartłomiej ZUBRZAK - Wytwarzanie i pomiar impulsowego i modulowanego pola elektromagnetycznego 17 06 Andrzej BOCHNIAK, Arkadiusz MIASKOWSKI, Andrzej KRAWCZYK, Andrzej WAC-WŁODARCZYK - Zastosowanie techniki obrazowania mikrofalowego współogniskowego w detekcji obiektów 3D 21 07 Goga CVETKOVKSKI, Lidija PETKOVSKA - Optymalny projekt silnika synchronicznego z magnesem trwałym przy użyciu algorytmu genetycznego 24 08 Tomasz DŁUGOSZ - Metody analityczne i numeryczne w analizie dokładności pomiarów pola elektromagnetycznego 28 09 Ivo DOLEŽEL, Lenka DUBCOVÁ - Nieściśliwy przepływ elektrycznie przewodzącego medium w czasowo-zmiennym polu magnetycznym rozwiązywany w sformułowaniu monolitycznym 32 10 Jarosław DOMIN, Roman KROCZEK - Moduł szynowy hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej ze wspomaganiem pneumatycznym - obliczenia elektromechaniczne 36 11 Stefan F. FILIPOWICZ, Tomasz RYMARCZYK - Dobór metod pomiarowych i algorytmów rekonstrukcji obrazu do badania stanu pni drzew 38 12 Piotr GAS - Temperatura wewnątrz guza jako funkcja czasu w RF hipertermii 42 13 Zygmunt GRABARCZYK, Paweł TARKOWSKI - Radioelektroniczne metody detekcji i lokalizacji ESD 46 14 Miralem HADŽISELIMOVIĆ, Ignacijo BILUŠ, Bojan ŠTUMBERGER - Metoda wyznaczania momentu turbiny parowej 49 15 Pavel KARBA więcej »

Radioelectronic methods for ESD detection and localization

Zygmunt GRABARCZYK Paweł TARKOWSKI

The method and model of the radio receiving, shortwave, devices for electrostatic spark discharges (ESDs) detection and localisation were presented. The coordinates of the place of ESDs as a sources of electromagnetic pulses were calculated automatically (by PC), by comparison of directions of signals received by shortwave, logarithmic receivers with orthogonal loop antennas. Streszczenie. Przedstawiono metodę i model urządzenia radiowego do wykrywania i lokalizacji wyładowań elektrostatycznych. Współrzędne miejsca wyładowania jako źródła impulsu elektromagnetycznego wyznaczano automatycznie (komputer PC) przez porównywanie kierunków odbieranego sygnału, wyznaczanych przez odbiorniki krótkofalowe z pętlowymi antenami magnetycznymi. (Radioelektroniczne metody detekcji i lokalizacji ESD) Keywords: electrostatic discharge, spark discharge, electromagnetic radiation, transient field, radio receiver. Słowa kluczowe: wyładowanie elektrostatyczne, wyładowanie iskrowe, promieniowanie elektromagnetyczne, pole impulsowe, odbiornik radiowy. Introduction The electrostatic discharges (ESDs) are the third cause of the ignition of explosive atmospheres (EX) and explosions (about 8-10% of explosion events). According to the Directive 1999/92/EC [1], in European Union the prevention static electricity as a possible source of ignition of EXs at the work places is obligatory. The employers, according to the Article 4 Assessment of explosion risks “shall assess the specific risks arising from explosive atmospheres, taking account at least of: — the likelihood that explosive atmospheres will occur and their persistence, — the likelihood that ignition sources, including electrostatic discharges, will be present and become active and effective,…." As far as today, there are no technical standards on methods of such assessment, harmonized with that Directive. It seems to be very helpful for risk assessment to have technical pos więcej »

Reaktor plazmowy ze ślizgającym się wyładowaniem łukowym jako źródło elektromagnetycznych zaburzeń przewodzonych

Andrzej WAC-WŁODARCZYK Andrzej KACZOR

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z emisją przewodzonych zaburzeń elektromagnetycznych na liniach zasilających reaktor plazmowy typu GlidArc. Zaprezentowano wstępne pomiary zaburzeń elektromagnetycznych na liniach zasilających omawianego reaktora oraz dokonano analizy możliwego wpływu zaburzeń na inne urządzenia. Abstract The paper presents issues related to the emission conducted electromagnetic disturbances on the supply lines of a plasma reactor type GlidArc. Presented measurements of electromagnetic disturbances on the supply lines of this reactor and an analysis of the possible effects of interference to other equipments. (Plasma reactor with gliding arc discharge as a source of conducted electromagnetic disturbances). Słowa kluczowe: Kompatybilność elektromagnetyczna, zaburzenia przewodzone, reaktor plazmowy, wyładowanie łukowe. Keywords: Electromagnetic compatibility, disturbance conducted, plasma reactor, gliding arc. Wstęp Od wielu lat obserwujemy lawinowy wzrost ilości używanych urządzeń elektrycznych i elektronicznych w powszechnym użytkowaniu. Używamy zarówno urządzeń takich jak wiertarki, szlifierki czy komputery które powinny spełnić wymagania zasadnicze w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej, jak i urządzeń radiowych nadawczych (telefony bezprzewodowe, piloty zdalnego sterowania radiotelefony PMR, CB), które dodatkowo muszą spełniać wymagania w zakresie efektywnego wykorzystania zasobów częstotliwości. Zarówno pierwsza jak i druga grupa urządzeń elektronicznych emituje zaburzenia elektromagnetyczne przewodzone na liniach zasilających i sterujących oraz zaburzenia promieniowane. Zaburzenia takie mogą zakłócić pracę innego urządzenia elektrycznego lub elektronicznego. Z tego też względu przepisy prawne zarówno krajowe jak i zagraniczne oraz odpowiednie dokumenty normalizacyjne dość precyzyjne regulują to zagadnienie [1]. Zakłócenie pracy urządzenia elektrycznego i elektronicznego Każde urządzenie, kt więcej »

Realizacja modelu symulacyjnego układu prostownikowego z modulacją prądów w obwodzie wyjściowym

Michał KRYSTKOWIAK

W artykule zaprezentowano rozwiązanie układu prostownikowego o polepszonych wskaźnikach energetycznych oparte na koncepcji modulacji prądu w obwodzie prądu stałego. Rozwiązanie to polega na modulacji prądów wyjściowych (tj. w obwodzie DC) połączonych równolegle prostowników diodowych. Przedstawiono opracowane modele symulacyjne części silnoprądowej przekształtnika i jego cyfrowego układu sterowania. Zaprezentowano ponadto wybrane wyniki badań. Abstract. In this article solution, being able to correct the waveform of power grid current of power electronics rectifier, is presented. This solution depends on utilization of power electronics current modulation in DC output circuit of diode rectifiers in parallel connection. Realization of simulation models of power circuit and digital control system are presented. Chosen results of simulation researches are shown also. (Realization of simulation model of rectifier with current modulation in output circuit). Słowa kluczowe: prostownik, modulator prądu, regulator prądu, filtr. Keywords: rectifier, current modulator, current regulator, filter. Wstęp Szczególnie aktualnym problemem elektroenergetyki i energoelektroniki jest polepszenie jakości przekształcania energii elektrycznej. Głównymi kryteriami oceny układów z przekształtnikami energoelektronicznymi są ich wskaźniki energetyczne, a zwłaszcza odkształcenie prądu pobieranego z sieci, z której są zasilane oraz współczynnik mocy. Dotyczy to m.in. powszechnie stosowanych układów prostownikowych dużych i najwyższych mocy. Dąży się do rozwiązań o "współczynniku mocy równym jeden". Wymaga to maksymalnego ograniczenia zarówno odkształceń prądu pobieranego z sieci (zmniejszenia amplitudy wyższych harmonicznych), jak i minimalizacji pobieranej mocy biernej [1]. Możliwe jest wyraźne ograniczenie niekorzystnego oddziaływania prostowników na sieć m.in. w wyniku zastosowania modulacji w obwodzie prądu stałego. Koncepcja ta wykorzystana została prz więcej »

Rozkład emisji pola elektrycznego i magnetycznego wokół reaktora plazmowego typu GlidArc

Paweł A. MAZUREK

Reaktory plazmowe, w tym reaktory z wy.adowaniem .ukowym .lizgaj.cym si. wzd.u. elektrod - GlidArc, s. wykorzystywane do wytwarzania plazmy niskotemperaturowej. Powstaj.ce w nich wy.adowania elektryczne s. .rod.em plazmy i .rod.em emisji elektromagnetycznej. W artykule zaprezentowano warto.ci rozk.adow pol E i B w zakresie bardzo niskich cz.stotliwo.ci i ekstremalnie niskich cz.stotliwo.ci. Warto.ci odniesiono do obowi.zuj.cych w kraju norm dotycz.cych ekspozycji na pola elektryczne i magnetyczne. Abstract. The plasma reactors eGlidArcf are used to the production of non-thermal plasma. Reactors generate the electric discharges. They are the source of plasma and the source of the electromagnetic emission. The article presents values of measured E and B in the range of very low frequencies and extremely low frequencies. Values were compared with valid norms. (The emission of the electric and magnetic fields from the GlidArc plasma reactor). S.owa kluczowe: reaktor plazmowy, nat..enia pol elektrycznych i magnetycznych, kompatybilno.. elektromagnetyczna. Keywords: plasma reactor, electric and magnetic field strength, electromagnetic compatibility. Wst.p Jedn. z metod oczyszczania gazow wylotowych powsta.ych w procesach technicznych jest poddanie ich oddzia.ywaniu plazmy nietermicznej. .rod.em nietermicznej, nierownowagowej plazmy s. reaktory plazmowe wykorzystuj.ce do jej wytwarzania wy.adowania elektryczne. Jednym z typow reaktorow plazmowych jest reaktor z wy.adowaniem .ukowym .lizgaj.cym si. wzd.u. elektrod o technologicznej nazwie GlidArc. Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Lubelskiej posiada taki reaktor. Powstaj.ce w nim quasi-.ukowe wy.adowanie jest .rod.em plazmy nietermicznej wype.niaj.cej cz... przestrzeni komory wy.adowczej. Powstaj.ce w reaktorze wy.adowania elektryczne, z jednej strony wytwarzaj. plazm., a z drugiej s. .rod.em emisji elektromagnetycznej. Emisja ta oddzia.uje na l więcej »

Rozkład pola elektromagnetycznego wysokiej częstotliwości w gruczole piersiowym

Joanna MICHAŁOWSKA-SAMONEK Arkadiusz MIASKOWSKI Andrzej WAC-WŁODARCZYK

Celem artykułu jest przedstawienie numerycznej analizy rozkładu pola elektromagnetycznego wysokiej częstotliwości, przy wykorzystaniu metody różnic skończonych w dziedzinie czasu, w modelu gruczołu piersiowego. W celu uproszeniu zagadnienia założono że model jest półsferyczny i homogeniczny, a jego parametry elektryczne są opisane równaniem Cole-Cole. Abstract. The aim of the paper is to introduce numerical analysis of electromagnetic field distribution by FDTD method. In order to simplify the problem it has been assumed that the breast models is homogeneous and its electric parameters are describe by Cole-Cole equation. (The distribution of electromagnetic field of high frequency in breast gland) Słowa kluczowe: nowotwór gruczołu piersiowego, FDTD, rozkład PEM (pola elektromagnetycznego), antena dipolowa. Keywords: Breast Cancer, FDTD(finite difference time domain), electromagnetic field distribution, dipole antenna. Wstęp Do końca obecnej dekady nowotwory złośliwe staną się najprawdopodobniej przyczyną numer jeden umieralności zarówno wśród kobiet jak i mężczyzn. Według danych z najnowszego raportu Krajowej Bazy Danych Nowotworowych na nowotwory złośliwe w 2007r. zachorowało w Polsce 61688 kobiet, a zmarło 39345. Najczęściej występującym nowotworem u kobiet jest rak piersi (22,42% zachorowań [6]). Rys.1. Statystyka zachorowań na nowotwory złośliwe u kobiet w Polsce w 2007r.[11] Rys.2. Statystyka zgonów na nowotwory złośliwe u kobiet w Polsce w więcej »

Samowzbudny generator indukcyjny z rozszerzonym zakresem stabilizacji częstotliwości

Andrzej KASPROWICZ

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych zmodyfikowanego układu samowzbudnego generatora indukcyjnego. Modyfikacja układu SEIG pozwala na rozszerzenie zakresu dopuszczalnych prędkości kątowych wału generatora, w którym możliwa jest stabilizacja częstotliwości napięcia wyjściowego. Szczególnie istotne jest, że utrzymanie stałej częstotliwości możliwe jest również w zakresie poniżej prędkości synchronicznej. Modyfikacja pozwala również podnieść całkowitą sprawność układu wytwarzania energii. W rozszerzonym zakresie prędkości kątowych wału generatora, w którym możliwa jest stabilizacja częstotliwości, zapewniona jest również stabilizacja napięcia przemiennego oraz stałego w układzie przekształtnika Abstract. This paper discusses the regulation of a stand-alone power plant based on a self-excitation squired-cage induction machine. A shunt connected active rectifier and a modified controllable dump load are used for regulation of the voltage and extension of the frequency range stabilization.. A control scheme for the active rectifier with independent control of active and reactive power and modified controllable dump load is presented. Modified controllable dump load increases the total efficiency of energy generation. The feasibility of the proposed system is verified by simulations. (Self-Excited Induction Generator with extended range stabilization of frequency) Słowa kluczowe: generator indukcyjny, kompensator statyczny, modelowanie, moc chwilowa, elektronicznie sterowane obciążenie Keywords: self-excited induction generator, static compensator, modeling, momentary power, electronically controlled load Wstęp Niewielkie elektrownie autonomiczne jako źródła energii elektrycznej zasilające pojedyncze gospodarstwa domowe jak też kilka czy kilkanaście gospodarstw na niewielkim obszarze zaczynają obecnie cieszyć się coraz większym zainteresowaniem. Są one izolowane od dużych systemów energetycznych i pracują na potrzeby lokalne bez więcej »

Specific power optimal design of permanent magnet synchronous motor using GA

Goga CVETKOVKSKI Lidija PETKOVSKA

In the design procedure of the analysed permanent magnet synchronous motor (PMSM) several objectives could be tackled, such as an increased efficiency, reduced total weight of the motor or increased power/weight ratio (specific power). In this paper an optimal design of a PMSM using specific power as objective function is performed. In the design procedure performed on the PM motor, genetic algorithm, as an optimisation tool is used. Comparative analysis of the optimal motor solution and its parameters in relation to the initial model is presented. Streszczenie. W procesie projektowania silników elektrycznych z magnesami trwałymi należy brać pod uwagę: wzrost efektywności, zredukowaną wagę całkowitą oraz wzrost stosunku moc/waga (moc właściwa). W artykule pokazano optymalny projekt takiego silnika, używający masy właściwej jako funkcji celu. W procedurze projektowania wykonanej dla silnika z magnesem trwałym użyto algorytmu genetycznego jako narzędzia optymalizacji. Wykonano analizę porównawczą silnika w rozwiązaniu optymalnym i jego parametrów w stosunku do stanu wyjściowego. (Optymalny projekt silnika synchronicznego z magnesem trwałym przy użyciu algorytmu genetycznego) Keywords: specific power, optimal design, genetic algorithm, permanent magnet synchronous motor. Słowa kluczowe: moc właściwa, projekt optymalny, algorytm genetyczny, silnik synchroniczny z magnesem trwałym. Introduction When optimising an electric motor, there are multiple choices of the objective function available. The objective function is the specific property of the machine to be optimised, for example efficiency, torque, volume or cost. Of course a 'good' motor is desired, but what is a 'good' motor and what to do when the different goals are contradicting? A good motor has low price, high torque density and high torque quality, but unfortunately, these goals are contradicting. One way to meet at least most of these goals is to perform a multi objective optimi więcej »

Sterowanie urządzeń UPFC w inteligentnych sieciach przesyłowych przyszłości

Jan MACHOWSKI

This paper addresses the future intelligent transmission network (smart grid) equipped with series FACTS devices such as UPFC and state-variable stabilising control based on modern WAMS. This stabilising control is activated in the transient state of power system and is supplementary with respect to the main steady-state control designed for power flow regulation. Stabilising control algorithm, proposed in this paper, have been derived for a nonlinear multi-machine system model using direct Lyapunov method with the aim to maximise the rate of energy dissipation during power swings and therefore maximisation of their damping. The proposed stabilising control algorithm is executed by a multi-loop controller with the input signals (state variables) generated by modern WAMS based on PMU synchronised by GPS signals. (Control of UPFC in future intelligent transmission network). Streszczenie. Artykuł dotyczy przyszłościowych inteligentnych sieci przesyłowych wyposażonych w szeregowe urządzenia FACTS typu UPFC oraz sterowanie zmiennych stanu oparte na nowoczesnych systemach pomiarowych WAMS. To sterowanie dedykowane jest do poprawy stabilności systemu elektroenergetycznego i tłumienia kołysań mocy po wystąpieniu zakłóceń. W stosunku do sterowania głównego, polegającego na regulacji przepływów w sieci, ma ono charakter uzupełniający stabilizujący system. Algorytm proponowanego sterowania stabilizującego został wyprowadzony za pomocą bezpośredniej metody Lapunowa dla nieliniowego modelu systemu wielomaszynowego przy założeniu maksymalizacji rozpraszania energii podczas kołysań mocy i ich tłumienia. Proponowany algorytm sterowania stabilizującego jest realizowany za pomocą regulatora wielowejściowego z sygnałami wejściowymi (zmiennymi stanu) generowanymi przez nowoczesny system pomiarowy WAMS oparty na urządzeniach PMU synchronizowanych sygnałem GPS. Keywords: intelligent transmission network, FACTS devices, WAMS, control of UPFC, power system stabilit więcej »

Switch and stay combining diversity receiver in microcellular mobile radio system

Nikola SEKULOVIC Mihajlo STEFANOVIC Dragan DRACA Aleksandra PANAJOTOVIC Martina ZDRAVKOVIC

In this paper, the performance of switch and stay combining (SSC) receiver operating over correlated Rician fading channels in the presence of multiple Nakagami-m cochannel interferences (CCIs) is studied. This investigation is important since such environment seems to be the most realistic in microcellular radio communications systems. Analytical expressions for the probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) of SSC output signal-to-interference ratio (SIR) are derived and used to study important system performance measures. Abstract. W artykule analizowano właściwości odbiornika “switch and stay combining - SSC) pracującego w skorelowanych kanałach Rician w obecności interferencji kanałów Nakagami-m. Ta analiza jest ważna, ponieważ podobne okoliczności mogą wystąpić w większości mikrokomórkowych systemów komunikacyjnych. Podano analityczną zależność krzywej gęstości prawdopodobieństwa oraz dystrybuantę stosunku sygnału wyjściowego do interferencji. (Odbiornik typu "switch and stay" w mikrokomórkowych mobilnych systemach komunikacyjnych) Keywords: switch and stay combining, correlated Rician fading channels, cochannel interferences. Słowa kluczowe: mikrokomórkowe systemy komunikacyjne, inteferencje. Introduction In cellular mobile radio systems, the main causes for the performance degradation are fading due to multipath propagation and cochannel interference (CCI) due to frequency reuse [1]. Space diversity techniques [2], which combine input signals from multiple receive antennas, are the well known techniques that can be used to alleviate the effects of these degradations. Diversity improvement is achieved without increasing transmission power and bandwidth but at the expense of increased system complexity and moderate increase in receive power consumption. The most popular space diversity techniques are maximal-ratio combining (MRC), equal-gain combining (EGC) and selection combining (SC) [ więcej »

Symulacja komputerowa wyłączania prądu przez wyłącznik próżniowy z uwzględnieniem procesów połukowych modelowanych narzędziami programu ATP/EMTP

Waldemar CHMIELAK Włodzimierz KAŁAT

Niniejszy artyku. zajmuje si. modelem matematycznym opisuj.cym zjawiska fizyczne zachodz.ce w wy..czniku pro.niowym w stanie po.ukowym. Wykorzystanie narz.dzi programu ATP/EMTP i MODELS stworzy.o mo.liwo.. wspo.pracy z zewn.trznym obwodem elektrycznym reprezentuj.cym laboratoryjny uk.ad syntetyczny i umo.liwi.o numeryczn. symulacj. .ledzenia pr.dow po.ukowych i napi.. powrotnych. Zarejestrowane przebiegi, porownane z wynikami uzyskanymi drog. numerycznej symulacji potwierdzi.y poprawno.. dzia.ania modelu. Abstract: This paper presents a mathematical model based on equations describing physical phenomena in a vacuum current breaker during the post-arc state. Due to the way of modelling by means of ATP/EMTP and MODELS tools, it was prepared to work together with an external network representing the laboratory synthetic network enabling numerical simulation of post-arc current flow and transient recovery voltage. The results compared with real measurements confirmed the validity of the model. (ATP/EMTP modelling and simulation of current interruptions by vacuum current breaker in respect of post-arc phenomena) S.owa kluczowe: wy..cznik pro.niowy, uk.ad syntetyczny, modelowanie pr.dow po.ukowych Keywords: vacuum current breaker, synthetic network, post-arc current modeling Wst.p Pierwszy wy..cznik pro.niowy zosta. opatentowany ju. w 1890r. W nast.pnych latach pojawia.y si. kolejne patenty, ale dopiero pod koniec lat 20-tych zesz.ego wieku powstawa.y pierwsze wy..czniki pro.niowe na .rednie napi.cia oraz rozpocz.to prace badawcze dotycz.ce .uku pro.niowego. Przez kolejne dziesi.ciolecia nast.powa. rozwoj pro.niowej techniki ..czeniowej dla .rednich napi.., a od lat sze..dziesi.tych rownie. dla sieci przesy.owych, czyli dla napi.. powy.ej 100 kV. Obecnie prowadzone s. intensywne prace nad wy..cznikami pro.niowymi dla napi.. do 550 kV. Dopiero w latach 80-tych wy..czniki pro.niowe zacz..y masowo wkracza. do systemow elektroenergetycznych . więcej »

Symulacyjne badania wybranych aspektów procesu endoskopowego obrazowania wielospektralnego

Andrzej ZACHER Adam ŚWITOŃSKI Robert BIEDA Sebastian KWIATEK Wojciech LATOS Grzegorz CIEŚLAR Aleksander SIEROŃ Konrad WOJCIECHOWSKI

Artyku. opisuje metod. podpowierzchniowego mapowania fotonow u.yt. do symulowania procesu transportu .wiat.a w tkance ludzkiej jelita grubego. Najpierw przedstawiono model teoretyczny tkanki uwzgl.dniaj.c warto.ci liczbowe opisuj.ce jej w.a.ciwo.ci optyczne jak i fluorescencyjne. Nast.pnie wykorzystuj.c algorytm Monte-Carlo wygenerowano obrazy, ktore dla ro.nych konfiguracji .rod.a .wiat.a, umo.liwiaj. na szybsze zlokalizowanie zmian nowotworowych. Otrzymane wyniki pomog. w takim nastawieniu aparatury pomiarowej, aby proces diagnozy fotodynamicznej by. .atwiejszy i skuteczniejszy. Abstract. This paper describes the method of subsurface scattering to simulate the process of light transport in human colon tissue. First the theoretical model was introduced including parameters characterizing its optical and fluorescent properties. Then using Monte-Carlo algorithm images were generated, which for different light source configurations, enables quicker localization of cancerous structures. Obtained results will help adjusting real medical devices, so that the photodynamic diagnosis is easier and more efficient (Simulation studies of selected aspects of the multispectral endoscopic imaging). S.owa kluczowe: diagnoza fotodynamiczna, rozpraszanie podpowierzchniowe, mapowanie fotonow, symulacja zjawiska fluorescencji. Keywords: photodynamic diagnosis, subsurface scattering, photon mapping, simulation of fluorescence phenomenon. Wst.p Poj.cia fotodynamicznej diagnozy i terapii nowotworow zosta.y wprowadzone ju. na pocz.tku lat 80f. Badania zjawiska fluorescencji w cz.steczkach endo- i egzogennych wyst.puj.cych w tkankach ludzkich s. bardzo popularne. Do tej pory t. metodyk. okre.la si. g.ownie tkankowe st..enie protoporfiryny IX. Szczegolne znaczenie maj. techniki in vivo i ex vivo [1]. Metoda fotodynamiczna to bezinwazyjna metoda wykrywania i usuwania patologicznych tkanek, w ktorej specjalne substancje o w.a.ciwo.ciach fluorescencyjnych więcej »

Temperature inside tumor as time function in RF hyperthermia

Piotr GAS

A simplified 2-D model which is an example of regional RF hyperthermia is presented. Human body is inside the wire with exciting current and the electromagnetic energy is concentrated within the tumor. The analyzed model is therefore a coupling of the electromagnetic field and the temperature field. Exciting current density in human body has been calculated using the finite element method, and then bioheat equation in timedepended nonstationary case has been resolved. At the and obtained results are presented. Streszczenie. W niniejszej pracy przedstawiono uproszczony model dwuwymiarowy stanowiący prosty przykład zastosowania regionalnej hipertermii o częstotliwości radiowej, w której ciało człowieka znajduje się wewnątrz przewód z wymuszającym prądem, a energia elektromagnetyczna zostaje skupiona w środku guza. Analizowany model stanowi zatem sprzężenie pola elektromagnetycznego i pola temperatury. Posługując się metodą elementów skończonych na wstępie wyznaczono gęstość prądu indukowanego w ciele człowieka, a następnie rozwiązano biologiczne równanie ciepła w przypadku niestacjonarnym zależnym od czasu. Na końcu zestawiono uzyskane wyniki. (Temperatura wewnątrz guza jako funkcja czasu w RF hipertermii) Keywords: hyperthermia, bioheat equation, temperature distribution, finite element method. Słowa kluczowe: hipertermia, biologiczne równanie ciepła, rozkład temperatury, metoda elementów skończonych Introduction The rapid technological development and growth of knowledge about the biological effects of electromagnetic fields have become the starting point for a wide range of biomedical applications. In addition to medical diagnosis, they are focused primarily on therapeutic applications. Medical use of electromagnetic fields is reflected inter alia in hyperthermic oncology in the treatment of cancer. Hyperthermia, also known as thermotherapy uses a wellknown phenomenon of induced temperature increase inside the tissue exposed to the a więcej »

Termiczne stany dynamiczne wysokotemperaturowych przewodów nadprzewodnikowych z dwuborku magnezu

Paweł SURDACKI

W pracy przedstawiono wyniki numerycznej analizy termicznych stanow dynamicznych kompozytowych przewodow nadprzewodnikowych z dwuborku magnezu MgB2/Cu wyst.puj.cych przy zanikaniu nadprzewodzenia. W zale.no.ci od dostarczonej energii zaburzenia rozpatrzono przypadek odzyskania nadprzewodzenia oraz przypadek jego nieodwracalnej utraty. Uzyskane wyniki umo.liwiaj. okre.lenie warunkow stabilno.ci pracy przewodu nadprzewodnikowego przy zaburzeniach energetycznych. Abstract. In this paper, the numerical analysis results of thermal dynamic states in composite superconducting wires MgB2/Cu have been presented. Depending on supplied disturbance energy values, the superconducting state recovery and the thermal runaway cases have been considered. The obtained results enable to specify superconducting wire stability conditions against thermal disturbances. (Thermal transients of the high temperature superconducting magnesium diboride wires). S.owa kluczowe: przewody nadprzewodnikowe, dwuborek magnezu, zanikanie nadprzewodzenia, stabilno.. termiczna. Keywords: superconducting wires, magnesium diboride, quench, thermal stability. Wst.p Analiza stabilno.ci termicznej kompozytowych przewodow nadprzewodnikowych jest niezb.dnym etapem w projektowaniu pracy tych przewodow w silnopr.dowych urz.dzeniach nadprzewodnikowych [1]. Wyst.powanie zaburze. energetycznych mo.e powodowa. lokalne zanikanie nadprzewodzenia, ktore w prawid.owych warunkach mo.e by. odzyskiwane dzi.ki metalowej matrycy stabilizatora, w ktorej umieszczone s. w.okna nadprzewodnika (rys.1). Przy przep.ywie silnych pr.dow i obecno.ci zewn.trznego pola magnetycznego wyst.puj.cego w urz.dzeniach nadprzewodnikowych przechodzenie od stanu nadprzewodzenia do stanu rezystywnego mo.e nast.powa. w ca.ym przewodzie, skutkuj.c niekontrolowanym wzrostem temperatury. Sytuacja taka jest bardzo niebezpieczna nie tylko dla przewodu ale i dla ca.ego uzwojenia nadprzewodnikowego [2], prowadz.c do prze więcej »

The 2,5 D visualisation approach to 3D tomography imaging

Krzysztof POLAKOWSKI

In the paper is shown an example of modelling in 2,5 D. The simplification of calculations with assuring the sufficient accuracy in making tomography images of analyzed physical phenomenon should succeed in faster obtaining of results. This issue is important because the contemporary tomography is expected to bring real time, tomography images of dynamically changing environment. Streszczenie. W pracy przedstawiono przykład modelowania w przestrzeni 2,5 D. Uproszczenie obliczeń przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej dokładności w tworzeniu obrazów tomograficznych analizowanych zjawisk fizycznych powinno przyczynić się do uzyskiwania wyników w krótszym czasie. Ta kwestia jest ważna, ponieważ od współczesnej tomografii oczekuje się obrazów tomograficznych w czasie rzeczywistym dynamicznie zmieniających się zjawisk. (Wizualizacja obrazów tomograficznych w przestrzeni 2.5 D) Keywords: computed tomography, tomography profile in 2,5D. Słowa kluczowe: tomografia komputerowa, tomograficzny profil w przestrzeni 2,5D. Introduction Tomography refers to the cross-sectional imaging of an object from either transmission or reflection data collected by illuminating the object from many different directions [3]. The main advantage of this method is the fact that it is based on contactless, non-invasive measurement which does not cause any pressure or other physics-chemical changes in observed environment [2]. Multipath systems with different sets of emitters and receivers are used in order to enlarge the data and accuracy of measurement [1]. In considered system equally spaced sensors around the pipe’s perimeter in perpendicular surface to pipe’s axis were placed [8]. The transmitters one by one generate ultrasound impulses, which with different delays reach all receivers. The time duration of these waves is the basis for calculation of the average value of measured area. In presented case an algorithm from algebraic reconstruction więcej »

The application of confocal microwave imaging technique to the detection of 3D objects

Andrzej BOCHNIAK Arkadiusz MIASKOWSKI Andrzej KRAWCZYK Andrzej WAC-WŁODARCZYK

The paper presents the application of confocal microwave imaging technique to detection of 3D objects. The numerical investigation has been carried out on a simplified cylindrical female beast model with electric parameters based on Deby’e approximation. In the inverse scattering approach the forward solutions were obtained from Maxwell’s equations in the time domain by the finite-difference time-domain (FDTD) method. Streszczenie. W artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu współogniskującego do detekcji obiektów 3D. Analizę numeryczną przeprowadzono na przykładzie modelu cylindrycznego, odwzorowującego kobiecy gruczoł piersiowy, z właściwościami elektrycznymi opisanymi równaniem Debye’a. Zagadnienie proste rozwiązano metodą elementów skończonych w dziedzinie czasu.(Zastosowanie techniki obrazowania mikrofalowego współogniskowego w detekcji obiektów 3D) Keywords: microwave tomography, electromagnetic field, computer simulation, FDTD. Słowa kluczowe: tomografia mikrofalowa, pole elektromagnetyczne, symulacja komuterowa, FDTD Introduction The aim of this paper is to use the Confocal Microwave Imaging technique to detect 3 mm diameter spherical tumor in a cylindrical system understood as a simplified female breast model. The simulations were performed with the finite-difference time-domain (FDTD) method [1], using a freely available software package [2]. The physical basis for breast cancer detection using microwave imaging is the contrast in dielectric properties of normal and cancerous breast tissues. Analogous to GPR (Ground Penetrating Radar), the backscattered method uses the measured reflected signals to detect the location of significant microwave scatterers. In our case the scattering arises with significant contrasts in dielectric properties between the normal and cancerous breast tissues. The idea of breast microwave tomography is presented in Fig. 1. Fig. 1. The idea of breast microwave tomography I więcej »

The application of magnetic fluid hyperthermia to breast cancer treatment

Arkadiusz MIASKOWSKI Bartosz SAWICKI Andrzej KRAWCZYK Sotoshi YAMADA

The paper presents the development of the magnetic fluid hyperthermia cancer therapy based on induction heating and the methodology that can be used to determine a temperature rise in cancerous tissues with regards to the volume of injected magnetite into cancer or tumour. The experimental results and presented methodology have demonstrated that the developed formula for temperature increase, based on SAR (Specific Absorption Rate), as a factor of temperature distribution, and on magnetite heat capacity, is suitable for estimating the temperature rise in cancer or tumour. The experiments were conducted on female breast phantom. Streszczenie. W artykule przedstawiono zastosowanie hipertermii cieczy magnetycznej w leczeniu raka gruczołu piersiowego. Zaprezentowano metodologię, opartą o pojęcie współczynnika SAR i pojemność cieplną cieczy magnetycznej, mającą na celu określenie wzrostu temperatury w tkance rakowej w zależności od objętości aplikowanej cieczy magnetycznej. Badania eksperymentalne wykonane zostały na przykładzie fantomu gruczołu piersiowego.(Zastosowanie hipertermii płynu magnetycznego do leczenia nowotworu piersi) Keywords: magnetic fluid hyperthermia, SAR, breast cancer tumour. Słowa kluczowe: hipertermia cieczy magnetycznej, SAR, rak gruczołu piersiowego. Introduction Magnetic fluid hyperthermia is an experimental therapy currently being tested at several institutions for treatment of certain kinds of cancer (for example prof. I. Nagano from Kanzawa Universtiy in Japan or prof. A. Jordan from Humboldt University in Germany). Hyperthermia generally involves reaching and maintaining for several minutes a temperature of between 420 and 480C in the tumour and surrounding tissues. The heating is often accompanied by chemotherapy or radiation therapy, either just before or just after the administration of the heat. The clinical effectiveness of hyperthermia has been proved, although biological basis of the phenomenon is stil więcej »

The emLook software package for the analytical and numerical analyses of electrical machines

Ivan ZAGRADIŠNIK Miralem HADŽISELIMOVIC Jože RITONJA Bojan SLEMNIK

The article contains information regarding the initiative of the SIMPLES knowledge driven systems in the field of electrical machines. For analytical and numerical analyses of three-phase and single-phase (AC) induction machines among other machines, the development tool, emLook, was integrated in the SIMPLES Solution framework making human collaboration effective in the Knowledge Management environment . Streszczenie. W artykule zawarto informacje na temat inicjatywy zbudowania bazy wiedzy SIMPLES, dotyczącej systemów napędowych w obszarze maszyn elektrycznych. W celu analizowania trój- i jednofazowych maszyn indukcyjnych opracowano nowe narzędzie emLook. Zostało ono zintegrowane w platformie SIMPLES, co czyni możliwą współpracę badaczy w środowisku Zarządzania Wiedzą. (Oprogramowanie emLook do analitycznych i numerycznych obliczeń maszyn elektrycznych) Keywords: knowledge driven systems, information technologies, induction motors. Słowa kluczowe: oparte na wiedzy systemy napędowe, technologia informatyczna, silniki indukcyjne. Introduction In the article, the software package emLook will be presented, which is a part of complete simulation platform known as SIMPLES Cohesive Research and Development Framework, i.e. Standards-Based Knowledge Management and Collaboration Technologies Framework for R&D in progress in the electrical machines industry [1]. SIMPLES Solutions Framework is based on an aggregation theme, i.e., it is useful for aggregating and coupling content from multiple data stores and file formats. It is based on a collaboration theme, i.e., it is designed to store and share knowledge - logically coupled data and information files - as well as many uncoupled data files, documents, and pictures. Yet, for analytical and numerical analyses of three-phase and single-phase (AC) induction machines among other machines, the development tool, emLook, was integrated in the SIMPLES Solu więcej »

The improved tool in the process of evaluation of electromagnetic therapy

Mira LISIECKA-BIEŁANOWICZ Andrzej KRAWCZYK Adam LUSAWA

The paper deals with the problem connected with electromagnetic therapy (magnetic stimulation) from the point of view of relations which appear between therapist and patient. The research was based on questionnaires which checked these relations and also some other factors like patient needs in emotional area. The results of questioning are presented in diagrams. Streszczenie: W artykule przedstawiono problematykę terapii elektromagnetycznych (stymulacji magnetycznych) z punktu widzenia relacji pomiędzy lekarzem (fizjoterapeutą) a pacjentem. Badania oparto na kwestionariuszach, które sprawdzały te relacje, jak również pewne inne parametry, np. potrzeby pacjenta w obszarze emocji. Rezultaty badań zostały przedstawione na diagramach. (Udoskonalone narzędzie w procesie ewaluacji terapii elektromagnetycznej) Quality of process The important thing in the health care organization is looking at the medical service from the process which create the perspective. The quality of the service in the health care organization is characterized by dynamism of the fa więcej »

The method comparison of the mass increasing in the electrocrystalisation process

Łukasz ZANIEWSKI

In the article takes over the analysis of the error in the two methods, which fix increasing of the copper mass during the galwanotechnic process of covering the elements perform stereolitographic technics. The first method (which get the permission to the control of the mass increasing without the interrupting of the galvanic process) use the Faraday’s law. Second method consist in the definition of the mass increasing using the electronic scales. Streszczenie. W artykule przeprowadzono analizę błędu dwóch metod do określania przyrostu masy w procesie galwanotechnicznego pokrywania elementów na potrzeby stereolitografii. Pierwsza metoda pozwala na kontrolę przyrostu masy bez przerywania procesu galwanotechnicznego, wykorzystując prawo Faraday’a. Druga metoda bazuje na pomiarze masy przy pomocy wag elektronicznych.(Porównanie metod wyznaczania przyrostu masy w procesie elektrokrystalizacji) Keywords: electrocrystallization, electrode processes, copper surface layer. Słowa kluczowe: elektrokrystalizacja, procesy elektrodowe, powierzchniowa warstwa miedzi. Introduction By the using the oldest electroanalytical method called electrogravimetry were leading the researches over weight meaning of substance. This substance is giving during electrolysis process off and undergo the reduction reaction with the solid product fabrication on the one of the electrodes (cathode). Knowing of the electrode’s mass before and after electrocrystalisation process gives the possibility of the metal increasing determined and indirectly thickness layer increasing determined. Erroneously mass determined has influence on the quality of the pr więcej »

The monitoring of oil transformer by gas and moisture sensor

Miroslav GUTTEN Milan TRUNKVALTER

The paper deals with the physical fundamentals of the monitoring of values of high-voltage oil transformer 22/0,4 kV by oil Hydran sensor of gases and moisture and other assistant diagnostic apparatuses: optical temperature sensors and electric quantities analyser. Abstract. W artykule przedstawiono metodę monitorowania stanu oleju w transformatorze mocy 22/0.4 kV przy wykorzystaniu czujnika gazu i wilgotności. Metoda wspomagana jest innym narzędziami diagnostycznymi - optycznym czujnikiem temperatury i analizatorem wielkości elektrycznych. (Monitorowanie stanu oleju transformatorowego przy wykorzystaniu czujnika gazu i wilgotności) Keywords: Oil transformer, gas and moisture sensor, chromatography, monitoring, temperature sensor, gases. Keywords: olej transformatorowy, czujnik gazu, czujnik wilgotności. Introduction Electric and thermal stress transforms the dielectric oil into various gases. These gases indicate developing damage on the electric machine or apparatus and their early indication contributes to precocious intervention and financially demanding removal of the extensive damage. Created gas in insulating oil is dissolved in amount depending on the kind of the gas, quality of insulating oil, its viscosity, temperature and press. Fault occurring in transformer can develop either slowly or quickly based on its kind. Therefore it is suitable to watch the transformer running in real time so that we can continually know what is going on inside. , Because of the fact that transformer oil is dissolved into various gases it is most simple to observe right this medium. For this purpose Canadian company GE Energy Services based on lifetime experience constructed and developed apparatuses Hydran. Gas analysis released in the transformer oil According to [1] the effect of temperature, aerial oxygen, moisture and electric field in transformer leads in the process of perpetual stress of insulating system to the formation of gas pr więcej »

Trójwymiarowa analiza pola i sił działających na uzwojenia transformatora blokowego

Paweł DRZYMAŁA Henryk WELFLE

The paper presents the three-dimensional analysis of the field distribution and methodology for calculating the forces acting on the winding in the construction of a 426MVA power transformer in selected states of work. Field distributions were calculated for the voltage model. The calculations take into account the real values of winding resistance for the given load. Resistance wire winding was adopted on the unit length. A resistive load status for the selected work conditions have been adopted: nominal state and short-circuit. Transformer model was developed using finite elements and edge elements (of the additional degrees of freedom) merge together for the winding areas. In the analysis was used: the magnetic vector potential, the total magnetic scalar potential and reduced scalar potential. In transient states (for example faults states) there may be significant values of radial and axial forces in the windings of the transformer. The calculations allowed us to assess the impact of components of radial and axial forces applied to the winding structure. (Three-dimensional field analysis and forces acting on the High Power Transformer Windings) Streszczenie. W pracy przedstawiona została trójwymiarowa analiza pola i metodologia obliczenia sił działających na uzwojenia w konstrukcji transformatora blokowego o mocy 426MVA w wybranych stanach pracy. Rozkłady pola obliczone zostały dla modelu z wymuszeniem napięciowym. W obliczeniach uwzględniono rzeczywiste wartościami rezystancji uzwojenia dla zadanych wartościach obciążenia. Rezystancja drutów uzwojenia przyjęta została na zadaną jednostkę długości. Przyjęto rezystancyjny stan obciążenia zakładając wartości odpowiadające wybranym stanom pracy - znamionowym i zwarcia. Model transformatora opracowano stosując złączenie elementów skończonych i elementów krawędziowych o dodatkowych stopniach swobody dla obszarów uzwojenia. W analizie wykorzystany został: wektorowy potencjał magnetyczny, całkow więcej »

Various kinds of level set applications in electrical impedance tomography

Tomasz RYMARCZYK Stefan F. FILIPOWICZ Jan SIKORA

This paper presents the applications of the level set function for identification the unknown shape of an interface motivated by Electrical Impedance Tomography (EIT) by using a several level set algorithms. The conductivity values in different regions are determined by the finite element method. The applications were based on the level set method, the variational level set algorithm and the Mumford-Shah algorithm to solve the inverse problem. Streszczenie. W pracy przedstawiono metodę rozwiązania zagadnienia odwrotnego w tomografii impedancyjnej opartą na idei zbiorów poziomicowych, wariacyjnej metodzie zbiorów poziomicowych oraz modelu Mumforda-Shaha. Algorytmy numeryczne rozwiązania są odpowiednią kombinacją wymienionych metod oraz metody elementów skończonych. (Typy aplikacji zbiorów poziomicowych w tomografii impedancyjnej). Keywords: Variational Level Set Method, Mumford-Shah model, Electrical Impedance Tomography, Finite Element Method Słowa kluczowe: wariacyjna metoda zbiorów poziomicowych, tomografia impedancyjna, metoda elementów skończonych Introduction In this paper there were proposed algorithms based on the level set function [6,7,8,9], Mumford-Shah model [5,10,11] and the variational level set method [4] to solve the inverse problem in the electrical impedance tomography (fig.1). The conductivity values in different regions are determined by the finite element method [2]. Numerical iterative algorithm is a combination of the level set methods for the evolving step edges and the finite element method for computing the velocity. The objective function is defined as the difference between the potential due to the applied current and the measured potential [1,2,3]. This function is minimized. Fig. 1. The reconstruction methods Level set methods The idea, as devised in 1987 by S. Osher and J.A. Sethian is merely to define a smooth function (x,t) , that represents the interface as the set where (x,t) ɧ więcej »

Wpływ struktury gałęziowej przemysłu na energochłonność produkcji

Marek KOTT Bogumiła WNUKOWSKA

Jednym ze sposobów poprawy bezpieczeństwa energetycznego państwa jest zmniejszenie energochłonności przemysłu, który jest największym odbiorcą energii elektrycznej. W artykule przedstawiono przykładowe rezultaty badań wpływu wybranych czynników na energochłonność procesów produkcyjnych w wybranych gałęziach przemysłu, a także podjęto próbę stworzenia modelu ekonometrycznego. Abstract. One of the way improvement the energy safety the state is reduction energy-intensity of industry which is the biggest customer energy. In the paper represented an examples results the researches influence chosen factors on the energy-intensity selected process industries, and try to create the econometric model. (The analysis influence of changes structure branches industries on energy intensity). Słowa kluczowe: analiza, przemysł, modelowanie, energochłonność. Keywords: analysis, intensity, simulation, energy intensity. Wstęp Energia pełni jedną z najważniejszych ról w życiu i rozwoju społeczeństwa. Jest podstawowym i zarazem niezbędnym czynnikiem w realizacji każdej działalności gospodarczej. Najbardziej cenioną formą energii jest energia elektryczna, której największą zaletą jest możliwość zamiany jej na dowolną inną formę energii (np. mechaniczną, ciepło). Stale rosnące potrzeby energetyczne państwowych gospodarek, kurczące się zasoby paliw kopalnych oraz degradacja środowiska naturalnego spowodowana wydobyciem surowców i produkcją energii elektrycznej wymuszają zwrócenie szczególnej uwagi na problemy polityki energetycznej państwa, a tym samym na bezpieczeństwo energetyczne. Unia Europejska jest na etapie wdrażania szeroko rozumianych regulacji w zakresie produkcji, dystrybucji i wykorzystania energii. Plan ten jest oparty o dokumenty nazywane Pakietem Klimatyczno- Energetyczym dla Europy (w skrócie 3x20 do roku 2020). Zakładają one 3 najważniejsze postulaty: osiągnięcie w 2020 roku 20% redukcji emisji CO2, zwiększenia do 20% udziału zasobów więcej »

Wykorzystanie pakietu Matlab/Simulink do badań możliwości sterowania silnikami w zamkniętej przez sieć Internet pętli sprzężenia zwrotnego

Paweł KIELAN Tomasz TRAWIŃSKI

W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję badań możliwości sterowania silnikami przez sieć Internetową, z wykorzystaniem modeli matematycznych silników oraz układów zasilania. Jako obiekt badań został wykorzystany model matematyczny silnika wrzecionowego (z ang. Spindle Motor) oraz model matematyczny generatora o regulowanej częstotliwości i amplitudzie. W artykule przedstawiono strukturę stanowiska doświadczalnego oraz opracowane oprogramowanie umożliwiające komunikowanie się pomiędzy uruchomionymi symulacjami w oprogramowaniu Matlab/Simulink przez Internet. Przedstawiono przebiegi prędkości silnika wrzecionowego w funkcji czasu, uzyskane dla przykładowej konfiguracji sieci lokalnej. Abstract. In this article the overall conception of research possibilities control of motors via network Internet with usage of a mathematical model of motors and feed system is presented. As object research was used mathematical model of Spindle motor and mathematical model of generator with adjustable frequency and amplitude. In this article the general structure of measuring stand is presented as well elaborated software which make communicate possible between activated simulation in Matlab/Simulink software via Internet. The speed curves of Spindle motor versus time for exemplary configuration of local network are presented. (Utilization of software Matlab/Simulink to research possibilities control of motors in closed loop via Internet). Słowa kluczowe: silnik wrzecionowy, protokół TCP/IP, model matematyczny, zdalne sterowanie. Keywords: spindle motor, protocol TCP/IP, mathematical model, remote control. Wstęp Wymiana informacji w globalnej łączności internetowej pomiędzy często różnymi urządzeniami podłączonymi do sieci, jak również różnymi mediami realizowana jest standardowo za pomocą protokołu TCP/IP. Transmisja danych z wykorzystaniem pakietu rodziny protokołów TCP/IP, stosowana jest powszechnie zarówno w sieciach lokalnych (Intranet), jak i więcej »

Wytwarzanie i pomiar impulsowego i modulowanego pola elektromagnetycznego

Paweł BIEŃKOWSKI Bartłomiej ZUBRZAK

Artykuł prezentuje zagadnienia związane z wytwarzaniem i pomiarami modulowanego wzorcowego pola elektromagnetycznego. Dokonano analizy układów do generacji takiego PEM i przedstawiono wstępne wyniki pomiarów reakcji typowych mierników PEM na pole modulowane w różny sposób, w tym pole impulsowe. Abstract. The paper presents specific problems related with generation and measurement of modulated standard electromagnetic fields. It contains the generation system analysis of this kind of EMF and also preliminary measurement results of typical meters response for EMF modulated in different ways, including pulse fields. (Generation and measurement of pulse and modulated electromagnetic fields). Słowa kluczowe: metrologia pola elektromagnetycznego, wzorcowe pole elektromagnetyczne, niepewność pomiaru Keywords: electromagnetic fields metrology, EMF standard, measurement uncertainty Wstęp Rozwój technik radiokomunikacyjnych oraz przemysłowych wykorzystujących energię elektromagnetyczną spowodował, że w praktyce coraz rzadziej wykorzystuje się niemodulowane monochromatyczne źródła pola elektromagnetycznego (PEM). Zwykle w otoczeniu rzeczywistych źródeł występuje PEM modulowane oraz wieloczęstotliwościowe i dla takiego pola dokonuje się oceny ekspozycji np. dla celów ochrony środowiska czy bezpieczeństwa pracy. Analiza norm i przepisów ochronnych [1,2,3] pozwala zauważyć, że podstawowym parametrem PEM branym pod uwagę przy ocenie ekspozycji, jest wartość skuteczna natężenia pola (odpowiednio Erms dla składowej elektrycznej i Hrms dla składowej magnetycznej PEM). Wartość skuteczną (rms) sygnału okresowego o okresie T definiuje wzór (1): (1) . . T rms x t dt T x 0 1 2 ( ) Dla harmonicznej fali nośnej (CW) o amplitudzie ACW, wartość skuteczna wynosi: (2) A A/ 2 CWrms . Technicznie wartość skuteczną sygnału wyznacza się bezpośrednio na podstawie pomiaru efektów cieplnych wywołanych przez sygnał (przetworniki termiczne: termistory, term więcej »

Wyznaczenie parametrów ruchowych silnika reluktancyjnego przełączalnego z toczącym się wirnikiem przy wykorzystaniu metody elementu skończonego i sztucznych sieci neuronowych

Hubert WROTEK Robert SAŁAT

W artykule przedstawione są wyniki analizy konstrukcji silnika reluktancyjnego przełączalnego z toczącym się wirnikiem cylindrycznym (SRPTW). Do analizy wykorzystano model SRPTW z czterema pasmami fazowymi wykonanymi w formie uzwojeń skupionych. Dokonano analizy momentu elektromagnetycznego SRPTW z wykorzystaniem metody elementu skończonego (MES) i sztucznej sieci neuronowej SVM (SVM). Do uczenia SVM wykorzystano przebieg momentu elektromagnetycznego obliczony z wykorzystaniem MES. Abstract. The paper presents research into rolling rotor switched reluctance motor (RRSRM). Paper describes a four-band construction RRSRM. The electromagnetic torque calculations are formulated using finite element method (FEM). The approximation of electromagnetic torque using artificial neural network (SVM) are given. (Approximation rotational parameters of rolling rotor switched reluctance motor by means of finite element method and artificial neural network ) Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silnik reluktancyjny przełączalny, metoda elementów skończonych, sieci neuronowe SVM. Keywords: electrical machines, switched reluctance motor, finite element method, neural network SVM. Wstęp W obecnym okresie obserwuje się wzrost zainteresowania wykorzystaniem nowych technologii oraz napędów w zaplanowaniu energooszczędnych procesów dla przemysłu, transportu, budownictwa i energetyki. Do projektu energooszczędnych napędów zdają się być preferowane rozwiązania w oparciu o bezszczotkowe silniki o regulowanej prędkości, które charakteryzują się dużą sprawnością przetwarzania energii [1] przy względnie niedużych nakładach inwestycyjnych. Do zaprojektowania wspomnianego typu napędów z wykorzystaniem elektrycznych maszyn bezszczotkowych dąży się mając do wykorzystania metody projektowania komputerowego CAD z wykorzystaniem metody elementów krawędziowych, MES i SVM [2], [3], [4], [5], [6]. W obszarze napędów o regulowanej prędkości dał się zauważyć szybki rozwój więcej »