profil Twój Profil
Kliknij, aby zalogować »
Jesteś odbiorcą prenumeraty plus
w wersji papierowej?

Oferujemy Ci dostęp do archiwalnych zeszytów prenumerowanych czasopism w wersji elektronicznej
AKTYWACJA DOSTĘPU! »

Twój koszyk
  Twój koszyk jest pusty

Czasowy dostęp?

zegar

To proste!

zobacz szczegóły

ZAMÓW EZEMPLARZ PAPIEROWY!

baza zobacz szczegóły
ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY › 2011-1
 

Publikacja: Application of Conservative Power Theory to cooperative control of distributed compensators in smart grids
Autor: Helmo K. MORALES PAREDES  Alessandro COSTABEBER  Paolo TENTI  

Smart grids are characterized by the availability of distributed energy resources (DER), including power switching interfaces (PSI) to connect to the grid. This creates a new scenario for the management of power grids, because DER increase the power capability and flexibility of the network at the expense of a higher complexity of control. If properly driven, however, PSI can improve power quality and distribution efficiency. On the contrary, every control misbehavior can cause voltage instability and/or circulation of useless currents, with the risk to affect network operation. Moreover, especially in case of islanded operation, smart grids can suffer from voltage distortion, asymmetry, and frequency variations, which may affect control accuracy and stability. In such a context, a cooperative control approach of PSI and any other electronic power processors (EPP) acting in the grid is needed, to ensure proper network operation even under severely disturbed conditions. This paper shows that the Conservative Power Theory (CPT) provides a viable background for the development of an optimum control technique of distributed EPP. Streszczenie. Inteligentne sieci elektroenergetyczne charakteryzują się dostępnością rozproszonych źródeł energii (DER) wraz z urządzeniami pośredniczącymi (PSI) łączącymi je do sieci energetycznej. Tworzy to nowe warunki zarządzania siecią energetyczną, gdyż DER powiększa moc i elastyczność systemu, jednak kosztem wzrostu złożoności jego sterowania. Prawidłowo sterowany PSI może jednak poprawić jakość energii i sprawność jej dystrybucji. W przeciwnym przypadku, niewłaściwie sterowanie PSI może spowodować niestabilność napięcia i/lub przepływy bezużytecznych prądów, wraz z ryzykiem wpływu na pracę sieci. Ponadto w sieci inteligentnej, szczególnie w warunkach pracy izolowanej, może pojawić się odkształcenie napięcia, asymetria oraz wahania częstotliwości, co może oddziaływać na dokładność sterowania i stabilność systemu. A[...]

 

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY i zyskaj dostęp do pozostałych elektronicznych publikacji tego czasopisma z lat 2004-2011 (od 1 marca również rok 2012).
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.
prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 422,28 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 380,05 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 378,00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 189,00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 94,50 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 »

 

POZOSTAŁE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE:
A comprehensive proposition for lowering down the source-end in-phase currents using the APF-based devices
 
Ehsan PASHAJAVID  Mohammad Tavakoli BINA  
The main goal of this paper is the proposition and analytical examination of successful neutral current cancellation methods. A generalized time-domain rule is suggested in order to achieve full cancellation of the source-end neutral current under unbalanced and distorted load-terminal voltage waveforms. The proposed rule makes it clear that any time-domain method have to observe the proposed technique in order to be capable of eliminating the neutral current under non-ideal load voltages. In this context, the IRP, the CMIP and the Z_GTIP methods, are reviewed as the well-known successful algorithms in cancelling the zero sequence current under non-ideal circumstances. While these methods appear to be dissimilar or unrelated, as another contribution of this paper, it is concluded that the aforementioned methods are derived from the same root that is obtained from a minimization problem. In the mean time, a comprehensive analytically performance assessment as well as the required modification is presented on these methods to show the precise reason of their efficiency under non-ideal load-terminal voltages. Further, simulations will make the significance of the proposed idea clear in cancelling the source-end neutral current. Streszczenie. Głównym celem tego artykułu jest zaproponowanie i analityczne zbadanie skutecznych metod eliminacji prądu przewodu zerowego. Zaproponowano ogólną regułę w dziedzinie czasu, prowadzącą do pełnej redukcji prądu przewodu zerowego w przypadku niezrównoważonych i odkształconych przebiegów napięć na zaciskach źródła. Z zaproponowanej reguły jasno wynika, że jakakolwiek metoda w dziedzinie czasu, aby była w stanie redukować prąd w przewodzie zerowym musi być zgodna z metodą proponowana w tym artykule. W związku z tym, dokonano przeglądu metod IRP, CMIP i Z_GTIP ogólnie uznawanych za skuteczne w eliminacji prądu składowej zerowej w warunkach rzeczywistych. Jakkolwiek metody te wydają się być odmienne oraz wzajemnie [...]
 
Acoustic spectra characteristics of atmospheric pressure plasma using optical wave microphone
 
Toshiyuki NAKAMIYA  Fumiaki MITSUGI  Shota SUYAMA  Tomoaki IKEGAMI  Kenji EBIHARA  Yoshito SONODA  Yoichiro IWASAKI  Shin-ichi AOQUI  Henryka STRYCZEWSKA  Joanna PAWLAT  
We apply the new method to examine electric discharge sound using Fraunhofer diffraction effect of visible laser beam. This new system is called the optical wave microphone and is very useful for the detection of sound wave without disturbing the sound field. Applied voltage, current and the electrical discharge sound of Coplanar DBD (Dielectric Barrier Discharge) are measured, and the fundamental relationship between the discharge and the acoustic properties is examined. The Fast Fourier Transform (FFT) is applied to discriminate the acoustic sound of the Coplanar DBD discharge and the dominant frequency components. Streszczenie. Praca przedstawia nową metodę analizy dźwięku wyładowania elektrycznego przy użyciu efektu dyfrakcji Fraunhofera wiązki światła laserowego w widzialnym zakresie widma. Zaproponowane rozwiązanie zostało nazwane mikrofonem optycznym. Jest ono szczególnie korzystne przy detekcji fali dźwiękowej gdyż nie dochodzi wtedy do zaburzeń pola dźwiękowego. Zmierzono prąd, napięcie i dźwięk podczas barierowego wyładowania elektrycznego i dokonano analizy podstawowych zależności między parametrami wyładowania i właściwościami akustycznymi, do których opracowania wykorzystano algorytm szybkiej transformacji Fouriera. (Widmo akustyczne plazmy o ciśnieniu atmosferycznym użytej jako mikrofon optyczny) Keywords: electric discharge, sound signal, laser light diffraction, optical wave microphone. Słowa kluczowe: wyładowanie elektryczne, sygnał dźwiękowy, dyfrakcja światła laserowego, mikrofon optyczny. 1. Introduction Dielectric barrier discharges are very attractive for industrial applications because they can provide nonequilibrium plasma conditions at atmospheric pressure. Traditionally used for industrial ozone production, DBD have been focused on other practical applications such as surface treatment, pollution control (including the removal of the environmental pollutants such as NOx, SOx, VOCs), large area flat plasma disp[...]
 
Analiza dokładności wyznaczania parametrów materiałów magnetycznie miękkich przy bardzo niskich częstotliwościach
 
Roman GOZDUR  Andrzej MAJOCHA  
W artykule zaprezentowane zostały wyniki przeprowadzonej analizy metrologicznej systemu pomiarowego przeznaczonego do pomiarów parametrów materiałów magnetycznych przy bardzo niskich częstotliwościach pola. W analizie zwrócono szczególną uwagę na praktyczne wyznaczenie wartości granicznych błędów torów pomiaru natężenia pola i indukcji magnetycznej wykonanych zgodnie z zaleceniami normatywnymi. Przeanalizowany został również błąd graniczny pomiaru mocy strat w próbce materiału magnetycznego metodą definicyjną opartą o numeryczne planimetrowanie pętli histerezy. W podsumowaniu zestawione zostały wszystkie rozpatrywane źródła błędów w ujęciu procentowym. Pozwala to na porównanie parametrów dokładnościowych systemów stosujących metodę techniczną pomiaru stratności z analizowanym systemem określającym stratność metodą planimetrowania pętli histerezy. Abstract. The article concerns the results of a metrological analysis of a measurement system for measuring parameters of magnetic materials at very low frequencies. Particular attention was paid on determining limiting error values of the magnetic field and magnetic induction measurements according to normative recommendations. Limiting error of the measurement of power losses in a sample of magnetic material conducted with the definitive method based on numerical planimetry of the hysteresis loop was also analysed. All analysed error sources have been presented in the summary. This enables the comparison of parameters of system accuracy other methods with the analysed system determining the losses with the hysteresis loops planimetry method. (Metrological analysis of magnetic materials parameters at low frequencies of magnetizing field). Słowa kluczowe: pomiary magnetyczne, pomiar stratności, pomiar natężenia pola magnetycznego, pomiar indukcji, pętla quasi-statyczna. Keywords: magnetic measurements, power loss measurement, magnetic field measurements, quasi-static hysteresis Wstęp Nowoczesne mat[...]
 
Analiza wielopoziomowego przekształtnika AC/DC/AC z kondensatorami o zmiennym potencjale zasilanego ze źródła jednofazowego
 
Sebastian STYŃSKI  Marian P. KAŹMIERKOWSKI  Dariusz ŚWIERCZYŃSKI  
Artykuł prezentuje badania wielopoziomowego przekształtnika AC/DC/AC z kondensatorami o zmiennym potencjale (ang. FLC - Flying Capacitor Converter), zasilanego z jednofazowego źródła napięcia 25kV/50Hz dla napędu trakcyjnego wielkiej mocy. Od strony sieci zasilającej zastosowano pięciopoziomowy przekształtnik FLC, podłączony poprzez transformator obniżający napięcie. Zestaw napędowy zasilany jest z trójpoziomowego przekształtnika FLC. Dla obu układów omówiono algorytm sterowania i zaproponowane metody modulacji. Przedstawione w artykule wyniki symulacyjne dowodzą poprawności działania całego systemu sterowania i modulacji. Abstract. This paper presents investigation of multilevel AC/DC/AC flying capacitor converter (FLC) fed by single-phase 25kV/50Hz voltage source for high power traction application. From grid side - connected through step down transformer - five-level FLC converter is used. The drive set is fed by three-level FLC converter. Also control algorithm and proposed modulation techniques for both converters are described. Simulation results confirm the validity of proposed control technique. (Analysis of multilevel AC/DC/AC flying capacitor converter fed from single-phase grid). Słowa kluczowe: przekształtnik wielopoziomowy, modulacja MSI, jakość energii, straty łączeniowe. Keywords: multilevel converter, PWM modulation, power quality, switching losses. Wstęp Przekształtniki AC/DC/AC podłączone do sieci zasilającej poprzez transformator obniżający napięcie są powszechnie wykorzystywane w trakcyjnych systemach wysokonapięciowych. Do głównych wymagań stawianych tego typu przekształtnikom należą: niska zawartość wyższych harmonicznych w prądzie sieciowym, praca z jednostkowym współczynnikiem mocy oraz dynamika wystarczająca do nadążania za zmianami obciążenia. W celu spełnienia powyższych wymagań od strony sieci zasilającej zazwyczaj stosuje się przedstawione na rysunku 1 równoległe połączenie przekształtników mostkowych typu[...]
 
Analysis of distorted waveforms in power converter systems
 
Jacek REZMER  Zbigniew LEONOWICZ  Radomir GONO  
We present a method of determining the frequency, developed and based on the Prony model. The method was derived for those cases in which the process contains two dominant harmonics and noise. Additionally, in order to improve the accuracy of the method, median filtering was applied. The presented methods can be useful for practical applications in power systems, like the control systems of frequency converters. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę wyznaczania częstotliwości, opracowaną na podstawie modelu Prony’ego. Metod została opracowana z założeniem, że analizowany proces zawiera dwie harmoniczne i szum. Dodatkowo, w celu poprawy dokładności metody, zastosowano filtrowanie medianowe. Zaprezentowana metoda może być wykorzystana w układach elektroenergetycznych, takich jak układy sterujące przekształtników. (Analiza przebiegów odkształconych w układach z przekształtnikami). Keywords: Prony model; frequency estimation; waveform distortion; median filter. Słowa kluczowe: model Prony’ego, estymacja częstotliwości, przebiegi odkształcone , filtr medianowy. Introduction Modern solid-state frequency converters used to power among others, the asynchronous motors, are characterized by distorted output voltages waveforms. Due to the control of the rotational speed of the motors, these voltage waveforms may be non-stationary in long intervals of time. Determination of the frequency of fundamental frequency component of converter output voltage is essential for their control systems and for power system apparatus diagnostics and reliability analysis [14]. Non-stationary waveforms causes that the analysis window of digital sampling methods can be very long. When applying shorttime Fourier Transform (STFT), accurate results are obtained only when the sampling window has a length equal to the integer multiple of the period of the analyzed component. The length of this period is generally unknown. Many digital methods of e[...]
 
Application of Gustafson-Kessel clustering algorithm in the pattern recognition for GIS
 
Hui WANG  Chengjun HUANG  Linpeng YAO  Yong QIAN  Xiuchen JIANG  
This paper simulates four typical defects in GIS for PD detection, and uses the pulse, amplitude, phase and number of PD to form the three-dimensional PQN matrix. Based on the PQN, three two-dimensional distributions of Hqmax~Phi, Hqmean~Phi and Hn~Phi can be achieved. Then the new G-K clustering method is introduced to separate the four different defects according to the parameters of Sk, Ku, Pe, Q and CC. At last the comparison with different clustering methods is achieved based on the evaluation criterions which are PC, CE, PI and SI. Streszczenie. W artykule zasymulowano cztery typowe defekty w łącznikach gazowych wynikające z wyładowań niezupełnych oraz wykorzystano amplitudę, fazę i liczbę impulsów do sformowania trzywymiarowej macierzy PQN. Następnie wykorzystano nową metodę klastrową do rozdzielenia różnych defektów na podstawie parametrów Sk, Ku, Pe,Q i CC. Nas™epnie przeprowadzono porównanie różnych metod. (Zastosowanie algorytmu klastrów Gustafsona-Kessela do rozpoznawania wzoru przy analizie rozdzielnic gazowych). Keywords: gas insulated switchgear (GIS), partial discharge (PD), Gustafson-Kessel (G-K) method, pattern recognition Słowa kluczowe: rozdzielnice gazowe, wyładowanie niezupełne, rozpoznawanie znaków. Introduction Measurement of partial discharge (PD) for gas insulated switchgear (GIS) is an important tool for evaluating the insulating system constructions. Because of the high reliability, low maintenance, and compact size have made the GIS an attractive option in many substations. Although the reason above, it is well known that GIS breakdown is preceded by PD activity inside the GIS chamber, caused by defects such as: (i) protrusion on the high voltage conductor or enclosure; (ii) free moving particles; (iii) floating electrode; (iv) void in the resin spacer and etcetera[1-3]. Thus, it is highly desirable not only to detect the PD but also to identify the pattern of the harmful defects before GIS failure.[...]
 
Automatyczne rozpoznawanie cyfr w języku polskim - identyfikacja fonemów szumowych
 
Janusz DULAS  
Artykuł opisuje kolejny etap badań prowadzonych przez autora, zmierzających do stworzenia systemu umożliwiającego automatyczną identyfikację i sterowanie za pomocą cyfr wypowiadanych w języku polskim. Przedstawiono tu nową metodę odnajdywania fonemów szumowych. W trakcie badań wykorzystywana jest baza nagrań Corpora opracowana na Politechnice Poznańskiej uzupełniona o własne nagrania. Abstract. The article describes next steps of the author’s research which goal is building the automatic speech recognition and control system for Polish. The new method of noisy phonemes finding is presented. In the author’s research the Corpora data base, made by Poznan Technical University scientists and own records are used. (Automatic digits recognition for Polish - noisy phonemes identification). Słowa kluczowe: Automatyczna segmentacja mowy, analiza czasowa, sterowanie za pomocą mowy, automatyczne rozpoznawanie mowy Keywords: Automatic speech segmentation, time domain analyses, speech controlling, automatic speech recognition. Wstęp Fonemy, które są najmniejszymi jednostkami fonetycznymi mowy można dzielić ze względu na różne cechy [1,2,3,4]. Jedną z nich jest dźwięczność (lub bezdźwięczność). Fonemy bezdźwięczne nazywamy też szumowymi [1]. Cechują się one brakiem występowania przebiegów okresowych, a ich charakterystyki czasowe przypominają sygnał szumu (stąd nazwa-fonemy szumowe). Do tej grupy należą niektóre spółgłoski takie jak sz, cz, h, ś, ć. Są one trudne do rozróżnienia gdyż ich charakterystyki widmowe są zbliżone. W niniejszym artykule przedstawiono nową metodę wykrywania fonemów szumowych występujących w cyfrach wypowiadanych w języku polskim. Fonemy szumowe występujące w cyfrach wypowiadanych w języku polskim W przebiegach czasowych cyfr można odnaleźć fonemy szumowe poszukując dłuższych fragmentów nie okresowych o nie zerowej amplitudzie. Rysunki 1-7 przedstawiają charakterystyki czasowe cyfr 3,4,5,6,7,8,9 w których w[...]
 
Badania symulacyjne dokładności MDFT i IFFT wyznaczania widma sygnałów próbkowanych niesynchronicznie
 
Radosław KŁOSIŃSKI  Grzegorz GŁOWACKI  
Modyfikowane dyskretne przekształcenie Fouriera (ang. Modified Discrete Fourier Transform, MDFT) oraz interpolowane szybkie przekształcenie Fouriera (ang. Interpolated Fast Fourier Transform, IFFT) są metodami w różny sposób uzyskującymi zwiększenie dokładności wyznaczania widma w porównaniu z DFT w przypadku próbkowania niesynchronicznego. Celem pracy jest przedstawienie wyników porównania metod. Przedstawiono podstawowe informacje o metodach oraz wyniki eksperymentów symulacyjnych, które uwidoczniły ich różne właściwości. Abstract. The Modified Discrete Fourier Transform (MDFT) and the Interpolated Fast Fourier Transform (IFFT) in different ways calculate the spectrum of non-coherently sampled signals more accurately then the classic DFT. The aim of the paper is to present the results of comparison of these methods. In this paper some basic information on these methods and simulation experiments results are presented. The results showed differences among methods’ properties. (The simulation tests the accuracy of MDFT and IFFT determining the spectrum of noncoherently sampled signals). Słowa kluczowe: widmo sygnału, próbkowanie niesynchroniczne, modyfikowane DFT, interpolowane FFT. Keywords: signal spectrum, non-coherent sampling, modified DFT, interpolated FFT. Wstęp Często stosowaną metodą analizy widmowej sygnałów jest dyskretne przekształcenie Fouriera (ang. Discrete Fourier Transform, DFT). Duże znaczenie dla dokładności takiej analizy ma synchronizacja próbkowania, jej brak powoduje tzw. przeciek widma, który wprowadza znaczne błędy. W tym przypadku próbki widma wyznaczane są w innych miejscach osi częstotliwości niż wartości częstotliwości faktycznych harmonicznych, a przedział uśredniania nie pokrywa się z okresem sygnału. Powszechnie stosowana metoda okien czasowych pozwala znacząco zmniejszyć wpływ przecieku widma, jednak uzyskiwane wyniki nadal mają ograniczoną dokładność. Istnieje wiele metod dających dokładniejsz[...]
 
Bezczujnikowe sterowanie generatorem klatkowym w stanach lotnego startu elektrowni wiatrowej
 
Janusz SZEWCZYK  Marek ADAMOWICZ  Zbigniew KRZEMIŃSKI  
Elektrownie wiatrowe pracujące na sieć i wyposażone w przekształtniki dwukierunkowe AC-DC-AC, dzięki zastosowaniu generatorów indukcyjnych klatkowych mogą zapewniać efektywne generowanie energii w szerokim zakresie zmian wiatru. W artykule przedstawiono analizę lotnego startu elektrowni wiatrowej z generatorem klatkowym i cyfrowym układem sterowania. Przedstawiono wyniki symulacji lotnego startu generatora klatkowego w układzie ze sterowaniem skalarnym i czujnikiem prędkości o niskiej rozdzielczości, wykorzystywanym w elektrowni do kontroli przekładni, oraz stan przejściowy po załączeniu bezczujnikowego układu regulacji ze sterowaniem multiskalarnym. Abstract. Wind energy conversion systems (WECS) with cage induction generators and full-scale AC-DC-AC converters connected to grid have many advantages, i.e. wide wind speed range of operation. The induction generator control needs a particular starting procedure. On-the-fly start of induction generator is discussed in present paper. Simulations of the scalar control with low resolution speed sensor during start-up are presented. Sensorless multiscalar control of induction generator is proposed and verified by simulations. (Sensorless control of induction generator during on-the-fly start of wind energy conversion system). Słowa kluczowe: elektrownia wiatrowa, generator indukcyjny klatkowy, obserwator stanu, lotny start. Keywords: wind energy conversion system, cage induction generator, state observer, on-the-fly start. Wstęp Małe i średnie elektrownie wiatrowe, o mocy do 100kW, z generatorami indukcyjnymi klatkowymi mogą efektywnie pracować w szerokim zakresie zmian prędkości wiatru [1]. Obniżenie kosztów elementów energoelektronicznych, obserwowane w ostatnich latach, oraz postępy w technologii sterowania przyczyniły się do wzrostu zainteresowania elektrowniami wiatrowymi z generatorami klatkowymi w układzie wielostopniowym z przekładnią oraz przekształtnikiem dwukierunkowym AC/DC/AC [2[...]
 
Centralized normalization of voltage harmonics in the network with distributed nonlinear loads by the third-order filters
 
Lidia I. KOVERNIKOVA  
Problem of centralized normalization of harmonic voltages in a network with distributed nonlinear loads by passive third-order filters is studied in the paper. It includes: the choice of the node for filter installation, calculation of filter parameters; efficiency evaluation of chosen filters for centralized normalization of harmonic voltages at the network nodes. An example of choosing filters for a real 220 kV network supplying power to traction loads is given. Streszczenie. W artykule przedstawiono problem scentralizowanej normalizacji harmonicznych napięcia w sieci z rozłożonymi nieliniowymi obciążeniami z wykorzystaniem pasywnego filtru trzeciego rzędu. Rozważania dotyczą wyboru węzła dla instalacji filtra, obliczenia parametrów filtra oraz ocenę skuteczności wybranych filtrów do scentralizowanej normalizacji harmonicznych napięcia w węzłach sieci. Jako przykład przedstawiono wybór filtra dla rzeczywistej sieci 220kV (Scentralizowana normalizacja harmonicznych napięcia filtrami trzeciego rzędu w sieciach z rozłożonymi obciążeniami nieliniowymi). Keywords: harmonic measurement, harmonic distortion, harmonic limits, centralized normalization, passive filter Słowa kluczowe: pomiar harmonicznych, odkształcenia harmoniczne, dopuszczalny poziom harmonicznych, scentralizowana normalizacja harmonicznych, filtry pasywne. Introduction The network with distributed nonlinear loads is the 110- 220 kV public electric network with a frequency of 50 Hz, that feeds railway traction substations. Railway is thousands of kilometers long. Traction substations are connected to the supply network at a distance of 40-60 km from one another. Normally each substation has two threephase three-winding transformers with a capacity of 40 MW. The 27.5 kV transformer winding feeds traction network that supplies power to electric locomotives. In the normal condition only one transformer is in operation. The second transformer is switched off. In the event of s[...]
 
Comparison of new DPC methods for two- and three-level AC/DC converters
 
Krzysztof KULIKOWSKI  Andrzej SIKORSKI  
The paper briefly describes and compares some new methods of Direct Power Control of a two- and three-level AC/DC converter. The basis for comparing the methods was the equality of switching energy losses in each of the methods. Streszczenie. Artykuł zwięźle opisuje, oraz porównuje nowe metody bezpośredniej regulacji mocy dwu- i trójpoziomowego przekształtnika AC/DC współpracującego z siecią. Podstawą porównania metod była równość strat na przełączanie dla każdej z metod. (Porównanie nowych metod bezpośredniej regulacji mocy dwu- i trójpoziomowych przekształtników AC/DC) Keywords: DPC, three-level AC/DC inverter. Słowa kluczowe: DPC, trójpoziomowy przekształtnik AC/DC. Introduction In order to demonstrate the advantages of the application of more expensive solutions i.e. a 3-level converter in comparison with a 2-level one, a mere comparison of both structures using basic methods seems to be inadequate. New modified methods of direct power control [1],[2],[3],[4] of an AC/DC converter eliminate some disadvantages of DPC method [5],[6] and also reduce the frequency of switchings for the same values of current deformation coefficients. This paper presents a brief description and comparison of modified methods of vector control of 2- and 3-level AC/DC converters. Mathematical model of converter The relationships (1) and (2) [7] describe the input voltage vectors of the converter in αβ stationary reference frame with respect to three- and two-level configuration [8]. Fig.1. Configuration of three-level (a) and two-level (b)converter (1)                       , for n {0,1,2} U e , for n {3,4,...,14} 3 1 U e , for n {15,16...,20} 3 3 U e , for n {21,22...,26} 3 2 [n] 3 j(n 3 )π dc 3 j(n 15 )π dc 3 j(n 21 )π d[...]
 
Complex ergonomic subsystem management on workplaces from point of light climate view
 
Marián FLIMEL  
This paper is about definition of complex light climate requirements in the work places from ergonomic point of view. Mutual interactions of each component of work system are showed and described in algorithm scheme. Manager approaches to the solution of optimal light climate on the workplaces are stressed. Streszczenie. W artykule zdefiniowano wymagania klimatu świetlnego w miejscu pracy biorąc pod uwagę aspekty ergonomii. Pokazano wzajemne powiązania komponentów systemu oraz przedstawiono schemat algorytmu. (Kompleksowa organizacja miejsca pracy uwzględniająca aspekty ergonomiczne oświetlenia) Keywords: light climate, ergonomics, system approach. Słowa kluczowe: klimat świetlny, ergonomia. Introduction Ergonomics is interdisciplinary science that deals about optimization of human activity in the work process. Within ergonomics system, multiple subsystems are acting to the final fulfillment of the work task by the worker in the given working environment. Partial component of working environment is also influence of the non-ionization radiation, which produces light climate on the workplace. Definition of working environment is a matter of interest for management support systems in area of quality, environment, occupational health and work safety. It can be considered as a common ground for integrated management systems. Due to the mentioned fact a system could be processed into one integrated manual of separately. There are two demands on working environment quality [1]: - requests for the conditions that are essential for proper completation of product (e.g. cleanliness, microclimate for special technologies etc.) - requests for conditions that are necessary for workers to conduct their work properly (e.g. light climate, order, necessary tools and equipment, etc.). Light in its natural, artificial or combined form is very important for health, comfort and safety of the worker during fulfillment of work tasks. Projection pr[...]
 
Control circuit for active power filter with an instantaneous reactive power control algorithm modification
 
Krzysztof Piotr SOZAŃSKI  
This paper describes a proposal for modifications to a shunt active power filter using a control circuit based on an instantaneous reactive power control algorithm. Such a control circuit has been realized using a fixed-point digital signal processor. When the value of load current changes rapidly, the APF transient response is too slow. This distortion causes an increase of harmonic content in the line current, which is dependent on a time constant. In the proposed circuit the transient performance of the APF is improved using non-causal predictive current compensation. Some illustrative, experimental results are also presented in the paper Streszczenie. W artykule przedstawiono równoległy energetyczny filtr aktywny (APF) z algorytmem sterowania opartym na teorii mocy chwilowej. Układ sterowania zrealizowany został za pomocą stałoprzecinkowego procesora sygnałowego. Reakcja typowego równoległego filtra energetycznego na szybką zmianę prądu obciążenia jest zbyt wolna. Powoduje to zwiększenie zawartości harmonicznych w prądzie linii. W układzie sterowania zastosowano nieprzyczynowy algorytm sterowania. W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalne opracowanej modyfikacji. (Układ sterowania energetycznym filtrem aktywnym z zastosowaniem zmodyfikowanego algorytmu opartego na teorii mocy chwilowej) Keywords: shunt active power filter, digital signal processing (DSP), pulse width modulation (PWM). Słowa kluczowe: równoległy energetyczny filtr aktywny, cyfrowe przetwarzanie sygnałów (CPS), modulacja szerokości impulsu (MSI). Introduction Today most power network loads are nonlinear. Thus the shape of line voltage and current are not sinusoidal and they contain a lot of harmonics. To suppress power network harmonics, an active power harmonic compensator should be used; this compensator is also called an active power filter (APF). The APF can be connected in series or in parallel with the supply network. The series APF is applicable to the harmo[...]
 
CPC based converter control for systems with non-ideal supply voltage
 
Herbert L. GINN III  
In recent years there have been many strategies proposed such as proportional plus resonant P-R controllers both in the stationary and in the synchronous reference frame that demonstrate grid-connected converter performance can be improved under non-ideal supply conditions such as supply asymmetry and supply voltage distortion. However, when employed in systems with high frequency variability such as micro-grids, the synchronization method required for operation in the synchronous reference frame or for dynamic retuning of the resonant controller may experience poor performance. A method is presented here based on CPC current decomposition that allows control of grid connected converters without direct supply synchronization and that is also suitable for operation under distorted and asymmetrical supply voltage conditions. Streszczenie. W ostatnich latach zaproponowano wiele metod poprawy wydajności przekształtników częstotliwości w warunkach nieidealnego zasilania, w obecności asymetrii i zakłóceń. Jedną z nich z nich jest użycie proporcjonalnych i rezonansowych kontrolerów P-R, pracujących w stacjonarnych i synchronicznych współrzędnych odniesienia. Niestety, takie kontrolery pracujące w warunkach dużej zmienności częstotliwości, która może pojawiać się w mikro-sieciach, z powodu potrzebnej synchronizacji współrzędnych odniesienia lub dynamicznego przestrajania kontrolera rezonansowego, mogą nie pracować zadawalająco. W artykule zaproponowano metodę opartą na rozkładzie prądów według teorii CPC, która pozwala sterować przekształtniki częstotliwości bez bezpośredniej synchronizacji źródeł i nadającą się również do stosowania w obecności odkształceń i asymetrii napięcia zasilania. (Sterowanie przekształtnikiem częstotliwości oparte na rozkładzie prądów według teorii CPC w układach z nieidealnym źródłami zasilania) Keywords: voltage-source converters, supply synchronization, VSC control. Słowa kluczowe: napięciowe przekształtniki częstotliwoś[...]
 
CSLDA and LDA fusion based face recognition
 
Muhammad Imran RAZZAK  Muhammad Khurram KHAN  Khaled ALGHATHBAR  Rubiyah YUSOF  
Face recognition has great demands and become one of the most important research area of pattern recognition but there are several issues involved in it. Unsupervised statistical methods i.e. PCA, LDA, ICA are the most popular algorithms in face recognition that finds the set of basis images and represents faces as linear combination of those images. This paper presents a novel layered face recognition method based on CSLDA and LDA. The basic aim is to decrease FAR by reducing the face dataset to very small size through layered linear discriminant analysis. Although the computational complexity at the time of recognition is much higher than conventional PCA and LDA because weights are computed for small subspace at time of recognition but it provide a good results especially for large dataset. CSLDA of LDA is insensitive to large dataset and also small sample size and it provided 84% accuracy on Banca face database. The proposed approach is also applicable on other applications and recognition methods i.e. PCA, KDA, DLDA etc. Streszczenie. Rozpoznawanie twarzy jest jedną z bardziej ważnych metod graficznego rozpoznawania wzorów. Najbardziej popularnymi metodami są tu PCA, LDA, ICA gdzie twarz jest reprezentowana jako liniowa kombinacja bazowych komponentów. Artykuł prezentuje inną metodę bazującą na CSLDA i LDA. Głównym celem jest zmniejszenie FAR przez zredukowanie bazy danych do bardzo małych rozmiarów przez warstwową liniową dyskryminację. Złożoność komputerowa metody jest nieco większa ale otrzymane rezultaty, głównie zmniejszenie błędu są zachęcające. (Rozpoznawanie twarzy przez fuzję metod CSLDA i LDA). Keywords: Subspace, LDA, Fuzzy Rules, Face Recognition, Small Sample Size, SSS. Słowa kluczowe: rozpoznawanie twarzy, grafika komputerowa. Introduction Face recognition is the branch of pattern recognition in which human visual perception in term of face recognition are imitated to computer. During the some last decades, biometrics [...]
 
Dynamical properties of hybrid power filter with single tuned passive filter
 
Dawid BUŁA  Marian PASKO  
The paper has been intended to present the analysis of hybrid power filter (HPF) dynamical properties. The hybrid power filter with single tuned passive filter has been taken into consideration. The present paper deals with influence of control algorithm and its components on dynamical properties of HPF. Simulation and experimental results of transient states have also been included in the article. Streszczenie. W pracy zaprezentowano zagadnienia związane z właściwościami dynamicznymi hybrydowego energetycznego filtru aktywnego (HEFA) w konfiguracji z filtrem pasywnym jednej harmonicznej. Skupiono się na wpływie parametrów algorytmu sterowania na właściwości dynamiczne układu HEFA. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz laboratoryjnych w stanach przejściowych pracy układu. (Właściwości dynamiczne energetycznego filtru hybrydowego z filtrem pasywnym dla jednej harmonicznej). Keywords: hybrid power filters, harmonics, transient states. Słowa kluczowe: energetyczne filtry hybrydowe, harmoniczne, stany przejściowe. Introduction One of the methods to reduce harmonic distortion in power systems is using hybrid power filters [1, 2, 3, 4, 5]. Hybrid power filters combine two solutions i.e. active power filters with passive filters. Hybrid filters are usually used in medium voltage systems, where applying of pure active power filter is uneconomical and using passive filters is insufficient. There are also applications with hybrid filters in low voltage systems e.g. configurations with reduced passive filters and small rate active filters [6, 7, 8]. The development of power-electronic technology causes that characteristics of modern nonlinear loads have been changing. Fast variations of loads are the reason why dynamical properties of the used solution for harmonics filtration have become important. Both in active power filters and in hybrid filters dynamical properties in great measure depend on control strategy [1, 5] and its parame[...]
 
Ekstrakcja charakterystycznych cech sygnału elektrogastrograficznego przy wykorzystaniu transformaty falkowej
 
Zbigniew ŚWIERCZYŃSKI  Tomasz GUSZKOWSKI  
Celem niniejszego referatu jest przedstawienie problemu przetwarzania i analizy sygnałów elektrycznej aktywności układu pokarmowego (lub inaczej gastrycznej) znanych jako EGG (ElectroGastroGraphic). Sygnały te rejestrowane mogą być w sposób inwazyjny oraz coraz częściej w sposób nieinwazyjny przy pomocy powierzchniowych elektrod naskórnych. W rejestracjach inwazyjnych wyróżnia się m.in. składowe w postaci elektrycznej aktywności sterującej (ECA), które w powierzchniowych zapisach EGG są trudno rozpoznawalne. Dzięki odpowiednim narzędziom takim jak transformata falkowa możliwa jest rekonstrukcja składowych ECA z zapisów EGG tak aby przypominały składowe obserwowane w zapisach inwazyjnych. Przedstawiają to zamieszczone tutaj wyniki. W zaproponowanym kształcie nie jest to jeszcze metodyka doskonała ale opiera się na automatycznym i adaptacyjnym algorytmie, więc jej wyniki można traktować jako obiektywne, przynajmniej na poziomie braku czynnika ludzkiego. Abstract. The aim of the article is to present the problem of processing and analysis of electrical activity of the gastric system, known as Elecrogastrography (EGG). The signals can be acquired in an invasive or noninvasive way with cutaneous electrodes. In the invasive recordings one can see components in form of electrical control activity (ECA), that are hardly to recognize in cutaneous EGG. Thanks to adequate tools, as wavelet transform, it is possible to reconstruct ECA from EGG recordings in the way that processed EGG are similar to those observed in invasive recordings. The described results of the work are preliminary, but they tend to be promising. (Extraction of characteristic features of electrogastrographic signal using wavelet transform) Słowa kluczowe: transformacja falkowa, EGG, elektrogastrografia, dekompozycja wielorozdzielcza Keywords: wavelet transform, EGG, electrogastrographic, multiresolution decomposition Wprowadzenie Diagnozowanie stanu zdrowia ludzi, jeśli to możliwe[...]
 
Employing Probabilistic Dissimilarity for Feature Discovery in a Game of Chess
 
Rafał ŁOPATKA  Dominik OLSZEWSKI  
We present the feature discovery technique based on the use of the probabilistic dissimilarity, i.e., a measure of dissimilarity between two probability distributions. The solutions in the field of feature discovery, generally, fall into feature extraction and feature selection methods. Both of these groups form the feature subset on the basis of the initial feature set. Also, both of the groups use the numeric representations of features, what often can be misleading, since the different physical meaning of different features can be lost, when they are all treated only as numbers. The approach we propose does not require the initial feature set. Moreover, it does not require the numeric representation of the features. Instead, we propose using only one numeric, decimal quantity allowing for effective feature discovery. We demonstrate that taking advantage of the probabilistic dissimilarity during the feature retrieval phase can benefit by discovering relevant features. We show the way to create a probabilistic model of the analyzed data set, required for the use of the proposed technique. Finally, we report the experimental results of application of the feature discovery method introduced in this paper to the game of chess. Streszczenie. Przedstawiamy technik˛e odkrywania cech wykorzystuj a˛ca ˛ pseudood´ ´ległosc probabilistyczn a˛, be˛d a˛ca ˛ miara ˛ po´dobienstwa pomie˛dzy dwoma rozkładami prawdopo´dobienstwa. Rozwi a˛zania zaproponowane w dziedzinie odkrywania cech mo´g a˛ byc w o´gólnosci podzielone na metody ekstrakcji i selekcji cech. Obie te grupy metod formuj a˛ podzbiór cech na podstawie pocza ˛tkowego zbioru cech. Obie te grupy wykorzystuj a˛ r˙ówniez reprezentacje liczbowe cech, co cze˛s˙to mo´ze byc myl a˛ce˙ , gd˙ yz rózne znaczenie fizycz˙ne róznych cec˙h moze´ zostac utracone, kiedy wszystkie cechy traktowane sa ˛ jedynie jako liczby. Proponowane´ podejscie nie wymaga pocza ˛tkowego zbioru cech. Co wie˛cej, nie wymaga ono rep[...]
 
Estimation of electromagnetic compatibility and efficiency of the adjustable load systems of PMSG in wind turbines
 
Ihor SHCHUR  
In wind turbine (WT) systems with variable angular speed of permanent-magnet synchronous generator (PMSG), the harmonic components of generator currents in transient and steady state have impact on energy efficiency. This paper investigates the nature of harmonic distortions and analyses some promising basic schemes of adjustable load systems of PMSG in WT. Simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed systems. Streszczenie. Generatory synchroniczne z magnesami trwałymi (PSMG), o zmiennej prędkości obrotowej, stosowane w elektrowniach wiatrowych, wytwarzają prądy, których składowe harmoniczne w stanach przejściowych i ustalonych mają wpływ na sprawność energetyczną takich generatorów. W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badań nad właściwościami zniekształceń harmonicznych oraz analizę wybranych podstawowych schematów układów do regulacji obciążenia PSMG. W celu zilustrowania właściwości proponowanych układów w artykule przedstawiono wyniki ich modelowania. (Ocena kompatybilności elektromagnetycznej i sprawności systemu regulacji obciążenia PSMG w elektrowniach wiatrowych) Keywords: wind turbine, electromagnetic compatibility, efficiency, transient and steady state. Słowa kluczowe: elektrownia wiatrowa, kompatybilność elektromagnetyczna, sprawność energetyczna, stany ustalone i przejściowe. Introduction Energy and environmental crises in which mankind found itself at the turn of the 21st century necessitate increasing use of renewable energy sources, including wind energy [1, 2]. In low and medium power wind turbines (WT) they are increasingly using permanent-magnet synchronous generators (PMSG), which are simple to operate, quite easy to control, are reliable, and have high power efficiency [3, 4]. To receive the maximum power from WT, PMSG should work with variable speed. Further conversion of generated electrical energy may follow different schemes, depending on system configuration and it[...]
 
Frame distortion estimation and its application to extraction priority assignment for MGS of H.264/SVC
 
Tao ZHU  Xiong-wei ZHANG  
Based on research of frame distortion estimation, an extraction priority assignment method is proposed for the MGS bit-stream. Firstly, extraction priority is derived from rate distortion optimization method. Then, frame distortion estimation is performed from estimation of coefficients dropping distortion and drift distortion. At last, depending on quality layer concept, extraction priorities are assigned efficiently. Experimental results show that the proposed method outperforms the priority assignment method and bit-stream extraction of H.264/SVC. Streszczenie. Zaproponowano metodę ekstrakcji pierwszeństwa dla MGS bit-stream bazującą na określaniu zakłócenia ramki. Najpierw ekstrakcja pierwszeństwa jest wyprowadzona z metody optymalizacji zniekształcenia szybkości. Następnie określa się zniekształcenie ramki ze współczynników zniekształceń kroplowych i zniekształceń zera. Wreszcie zależnie od koncepcji pasm pierwszeństwo jest określane ostatecznie. Rezultaty eksperymentu wykazały, że proponowana metoda może być zastosowana do określania pierwszeństwa i ekstrakcji strumienia bitów w H.264/SVC. (Określanie zniekształceń ramki i jego wykorzystanie do ekstrakcji priorytetu w H.264/SVC) Keywords: scalable video coding; extraction priority assignment; drift distortion; Medium Grain Scalability (MGS) Słowa kluczowe: skalowane kodowanie video, określanie priorytetu, MSG, H.264 . 1 Introduction The rapid development of modern communication system promotes various video application deployments ranging from mobile phones, peer to peer video streaming, to high-end video processing workstations. In these complex communication environments with heterogeneous network and time-varying bandwidth, the desire for flexible video adaptation device of once-encoded bit-stream, as depicted in Fig. 1, produces the newest scalable video coding specification, the scalable extension of H.264 advance video coding standard (H.264/SVC for short). Fig. 1 Adaptive[...]
 
Fryze's compensator and Fortescue transformation
 
Iurii A. SIROTIN  
The paper offers an algorithm for calculating the parameters of -optimal Fryze’s compensator with LC elements under asymmetrical voltage and unbalanced load. A symmetrical basis was proposed which allows to apply the Fortescue transformation method in a unitary form for the three-wire unbalanced system. Results of numeric modelling are given. Streszczenie. W artykule przedstawiono algorytm obliczania -optymalnego kompensatora Fryzego z elementami LC przy niesymetrycznym napięciu i obciążeniu. Zaproponowano symetryczną podstawę, która umożliwia zastosowanie transformacji Fortescue w jednolitym kształcie dla trójprzewodowego układu niesymetrycznego. Przedstawiono również wyniki modelowania numerycznego. (Kompensator Fryzego a transformacja Fortescue) Keywords: active and inactive current; asymmetrical voltage and load; optimal compensator; symmetrical components. Słowa kluczowe: prąd czynni i nieaktywny, asymetryczne napięcie i obciążenie, kompensator optymalny, składowe symetryczne. Introduction Over the past decades the number of electricity consumers with imperfect load (reactive, unbalanced, nonlinear, non-stationary) increased significantly, which, in turn, led to the quality deterioration of the energy delivered in three-phase distribution networks. Connection of asymmetrical loads without compensating devices results in line current asymmetry, unbalanced voltage, additional losses and pulsation of instantaneous power (IP). Symmetrization, i.e. the compensation of loads designed for symmetrical voltage, does not provide the unit power factor in the case of asymmetrical voltage. It is known that Steinmetz symmetrization scheme for a single-phase load [1-4] provides the unit power factor for symmetrical voltage (the modified apparent power equals the active one). If voltage is not symmetric, then this is not the case [2-3] Fryze's approach [5] allows to get a unit power factor under any voltage. The approac[...]
 
Generalized model of second order parametric filter
 
Janusz WALCZAK  Anna PIWOWAR  
In this paper the method of determining response to any excitation of some class second order filters with non-periodically variable parameters has been proposed. The variability of the parameters has been described by series of eksponential functions. The restrictions of parametric functions which are guarantying correctness of this method have been presents. The results have been illustrated by the examples. Streszczenie. W artykule została zaproponowana metoda wyznaczenia odpowiedzi na dowolne wymuszenie pewnej klasy filtrów o zmiennych w czasie parametrach drugiego rzędu z parametrami zmiennymi nieokresowo. Funkcje parametryzujące zostały opisane szeregiem funkcji eksponencjalnych. Przyjęte warunki przebiegu zmienności funkcji parametryzujących gwarantują poprawność stosowanej metody. Wyniki zostały zilustrowane przykładami. (Uogólniony model filtru parametrycznego drugiego rzędu). Keywords: second order parametric system, LTV filter Słowa kluczowe: układy parametryczne drugiego rzędu, filtry LTV Introduction Linear systems with time-varying parameters (LTV) are described by linear differential equations with variable coefficients [1], [2], [4]. The certain method of determination of these equations having good physical interpretation consists in variation of coefficients of differential equations corresponding to transfer functions of LLS (linear lumped stationary) systems [2]. In the case of a low-pass second order LTV filter the equation can be presented in the following form [3], [7]: (1) y"(t)  2 (t)(t) y'(t)  2 (t) y(t)  x(t) , where: y(t) - filter response to excitation x(t), (t) - timevarying angular frequency, (t) - time-varying attenuation ratio. In accordance with differential equations theory [3], [8] analytical solutions to equation (1) exist when the fundamental solutions to homogenous equation corresponding to equation (1) are known. Determination o[...]
 
Harmonics and powers of doubly fed induction generators at balanced sinusoidal voltages
 
Steffen SCHOSTAN  Klaus-Dieter DETTMANN  Ilir PURELLKU  Detlef SCHULZ  
Measurements at a test-bench of a wind energy converter performed with an ideal balanced and sinusoidal voltage source instead of a grid are necessary for the identification of the harmonics or subharmonics caused by the generator and converter. The produced significant frequencies as well as their interaction with the voltage source are analyzed. The stator side collective power components are calculated and their effect on the time variable asymmetry of the stator current of the three-phase system is investigated. Streszczenie. Identyfikacja harmonicznych i subharmonicznych wprowadzanych przez generatory i przekształtniki energii wiatrowej wymaga pomiarów laboratoryjnych w warunkach zasilania napięciem sinusoidalnym i symetrycznym. W artykule analizowane są wytwarzane w takich układach znaczące składowe częstotliwościowe a także ich oddziaływanie na źródło zasilania. Obliczane są także składowe mocy po stronie stojana oraz badany jest ich wpływ na czasową zmienność asymetrii prądu stojana. (Harmoniczne i moce dwustronnie zasilanych generatorów indukcyjnych przy sinusoidalnych i symetrycznych napięciach zasilających). Keywords: asymmetries, balanced sinusoidal voltage, DFIG, harmonics, wind turbine, power components Słowa kluczowe: asymetrie, symetryczne napięcie sinusoidalne, DFIG, harmoniczne, turbina wiatrowa, składowe mocy. Introduction Wind energy converters must comply with standards like those described in EN 50160 [1] or IEC 61000 [2]. Especially harmonics can distort the grid and must not exceed the given limits. In practice harmonics or subharmonics caused by the wind turbine are difficult to measure, because the grid itself is also distorted. Better conditions exist with a test-bench. Instead of a distorted power grid it can be operated with an ideal voltage source, which has nearly no internal impedance and gives a pure sinusoidal balanced voltage. In this way, all harmonics in the measurement arise from the doubly fed in[...]
 
High voltage test transformers, construction, design and their application in HV testing system
 
Bogdan TUŁODZIECKI  
In this article were described the most frequently used constructions of high voltage test transformers. There were presented defects, advantages and application of describing constructions. There were described how to design high voltage test transformers and what is important during their design. On the basis of measurements of selected high voltage test transformers were verified correctness of computational methods. During analysis of results were presented constructors’ problems connected with a design and making a product. Streszczenie. W artykule opisano najczęściej produkowane konstrukcje transformatorów probierczych. Podano wady, zalety i zastosowanie opisanych konstrukcji. Opisano jak należy projektować i na co należy zwrócić uwagę przy projektowaniu. Na podstawie pomiarów wybranych transformatorów probierczych zweryfikowano poprawność metod obliczeniowych. Dodatkowo analizując wyniki przedstawiono problemy z jakimi napotyka się konstruktor podczas projektowania i wykonywania wyrobu. (Transformatory probiercze, budowa, projektowanie i ich zastosowanie w układach probierczych) Keywords: high voltage test transformers, high voltage testing systems, strength of primary isolation, withstand tests Słowa kluczowe: transformator probierczy, układ probierczy, wytrzymałość izolacji pierwotnej, próby wytrzymałościowe 1. Introduction High voltage test transformers are single-phase solution of transformers, which have to raise supply voltage to required value to make a dielectric withstand test of liquid or solid insulation. The strength of primary insulation, minimum value of short-circuit voltage and increasing transformer voltage ratio to level when value of secondary voltage (high voltage), reducing of voltage drop on load by power rating, it wouldn’t smaller than set value is very important in high voltage test transformers. It is essential to calculate voltage and angular errors to adequate increasing of transformer vo[...]
 
How can the IRP p-q theory be applied for active filtering under nonsinusoidal voltage operation?
 
Alexandru BITOLEANU  Mihaela POPESCU  
Abstract. This paper presents an analysis of Akagi’s p-q theory for active filtering under nonsinusoidal voltage conditions. It is ascertained that compensating the alternative parts of the instantaneous active and reactive powers leads to a sinusoidal power supply current only under sinusoidal voltage conditions. A modified definition of the active component of the current is proposed for operation under nonsinusoidal voltage conditions and shunt active filter applications. A generic example and the full controlled rectifier-based DC motor drive system are used as case studies. Streszczenie. Artykuł przedstawia analizę teorii p-q Akagi’ego, stosowanej do filtracji aktywnej w warunkach napięć niesinusoidalnych. Stwierdzono, że kompensacja składników oscylacyjnych mocy chwilowych, czynnej i biernej, prowadzi do sinusoidalnego prądu zasilania tylko w warunkach zasilania napięciem sinusoidalnym. Zaproponowano zmodyfikowaną definicję składowej czynnej prądu na potrzeby sterowania równoległego filtru aktywnego pracującego przy niesinusoidalnym napięciu zasilania. Prostownikowy napęd silnika prądu stałego został użyty w artykule jako przykład dla przedstawionej w artykule analizy. (Jak teoria IRP p-q może być użyta do filtracji aktywnej w warunkach niesinusoidalnego napięcia?) Keywords: p-q theory; active current; nonsinusoidal voltage; active filtering. Słowa kluczowe: teoria p-q, prąd aktywny, napięcie niesinusoidalne, filtracja aktywna. Introduction Making evident the components of the current, especially the active one, is an old concern of researchers in straight connection with the need for finding efficient methods for improving power factor. Recent efforts have been concentrated on the development and control of active power filters. Thus, when total compensation is expected, the active filter has to provide the current vector (1) i F  i L  i a , where iL and ia are the load current vector and its active c[...]
 
Impact of rotor eccentricity faults on noise generation in permanent magnet synchronous motors
 
Ali REZIG  Mohamed Rachid MEKIDECHE  Abdesslem DJEDIR  
Vibrations and noise in electrical machines are directly related to the characteristics of the radial forces on one hand, and mechanical behavior on the other. The characteristics of these forces can be influenced by other factors such as stator slots and poles, saturation level, winding type and certain faults. To investigate the effect of eccentricity faults on electromagnetic noise generated by PM synchronous machine (PMSM), an analytical electromagnetic vibroacoustic model is developed. The results confirm the effect of eccentricity fault in generating some low modes radial forces. An experimental device is installed to validate the results of the analytical model. Streszczenie. Wibracje I szumy w maszynach elektrycznych bezpośrednio zależą od sił radialnych I właściwości mechanicznych. Charakterystyki tych sił mogą zależeć od innych czynników, jak: szczeliny stojana i biegunów, poziom nasycenia, rodzaj uzwojeń. Przedstawiono badania wpływu błędu centryczności na szumy generowane przez maszyny synchroniczne z magnesami stałymi oraz rozwinięto model analityczny. Rezultaty potwierdziły że ekscentryczność może skutkować powstawaniem sił radialnych. (Wpływ ekscentryczności wirnika na szumy generowane w silnikach synchronicznych z magnesami trwałymi) Keywords: rotor eccentricity, air-gap magnetic flux density, Permanent Magnet synchronous motors (PMSM), Magnetic noise. Słowa kluczowe: ekscentryczność wirnika, silniki synchroniczne, szumy magnetyczne . Introduction Permanent magnet synchronous motors (PMSM) have many advantages over brushed DC motors and induction Motors. These motors are used in many applications such as traction with variable speeds in transportation. However, the operation of theses motors is accompanied by unavoidable production of noise especially in the presence of faults which are caused by tolerance in manufacture and assembly. Faults such as eccentricities causes a uniform air gap, corresponding non uniform air [...]
 
Inexpensive discrete PSD controller with PWM power output
 
Ondrej KREJCAR  Robert FRISCHER  
The most common used industrial controllers are very expensive, whereas they provide only some basic features how to affect controlling process. In some cases a settings of PWM (Pulse Wide Modulation) switching frequency is needed. Based on these reasons we decided to develop a discrete PSD controller which is a very simple, variable, and suitable to control a plenty of less complicated systems by a simple change of its characteristic parameters. By use of modern approach we create a full-featured controller including power action element on a tiny area (7cm2). Streszczenie. Większość kontrolerów przemysłowych to urządzenia dość drogie, chociaż wykorzystuje sie w nich często tylko bazowe funkcje kontrolera. Dość często zachodzi potrzeba ustalenia sygnału PWM (Modulacja szerokości impulsu). Dlatego w pracy przedstawiono cyfrowy kontroler PSD z uproszczoną konstrukcją umożliwiający uzyskiwanie sygnału PWM. Otrzymano bardzo prosty kontroler o niewielkiej powierzchni. (Uproszczony cyfrowy kontroler PSD z wyjściem mocy PWM) Keywords: Discrete Controller; PWM; Power; PSD. Słowa kluczowe: kontroler cyfrowy, sygnał PWM. Introduction PID (Proportional Integral Derivational) elements behaviour of universal controllers are well known in control systems area [1, 2]. Controllers are designed to control processes without operator’s interference. Controllers automatically changes the action value u(t), so that a controlled value y(t) have a desired value w(t). Controller and desired controlled system forms a control loop. At controller input side a true value y(t) is measured (output of the regulated system). Together with demand value w(t) and controllers output u(t), it has an effect on systems input (after possible transformation). Desired value of controlled quantity presents the point on imaginary edge, where the real value of controlled quantity should be present. Control deviation e(t) (error) is defined as a difference between requi[...]
 
Investigations of thermal parameters of GaAs and SiC MESFETs
 
Damian BISEWSKI  Janusz ZARĘBSKI  
The paper deals with a problem of measuring of the thermal parameters - the thermal resistance and the transient thermal impedance of MESFETs made of both the gallium arsenide (GaAs-MESFET) and silicon carbide (SiC-MESFETs). The measuring set proposed by the authors, is presented. SiC and GaAs MESFETs operating at different cooling conditions are investigated. The strong influence of the ambient temperature and the device dissipated power on the device thermal parameters are observed. The new analytical dependence of the MESFET thermal resistance on the ambient temperature and the dissipated power is proposed. (Badanie parametrów termicznych tranzystorów GaAs i SiC MESFET). Streszczenie. Praca dotyczy problematyki pomiaru i modelowania parametrów termicznych - rezystancji termicznej oraz przejściowej impedancji termicznej tranzystorów MESFET wykonanych z arsenku galu (GaAs-MESFET) oraz węglika krzemu (SiC-MESFET). Omówiono metodę pomiaru parametrów termicznych tranzystorów MESFET z wykorzystaniem zaproponowanego przez autorów systemu pomiarowego. Przedstawiono wpływ temperatury otoczenia oraz mocy cieplnej wydzielanej w tranzystorach na wartości ich parametrów termicznych. Keywords: MESFETs, modeling, thermal variable measurement, temperature measurement. Słowa kluczowe: tranzystory MESFET, modelowanie, pomiar parametrów termicznych, pomiar temperatury. Introduction Power MESFETs (Metal-Semiconductor Field Effect Transistors) have found applications in high frequency radiocommunication circuits e.g. power amplifiers, mixers and oscillators. This is observed, that increase of the device inner (junction) temperature, resulting from the selfheating, influences on the static and dynamic characteristics of the power MESFETs. So, values of the thermal parameters: the thermal resistance and the transient thermal impedance of the considered devices have to be known. The inner-to-ambient transient thermal impedance Zthj-a(t) of a semiconducto[...]
 
Low-temperature plasma for exhaust gas purification from paint shop - a case study
 
Joanna PAWŁAT  Jarosław DIATCZYK  Henryka Danuta STRYCZEWSKA  
Devices generating and using non-thermal plasma are often critical parts of industrial set-ups, for purification of exhaust gases. Many research groups work on improvements of plasma generators for ozone (alone or in combination with other oxidants such as H2O2, OH radicals, etc.) production. Such oxidants’ generators can be successfully applied in the case of “point" gas emissions like chimneys of factories or farms and also for “line" emissions caused by road traffic. Presented work describes plasma generator used for the treatment of factory exhaust gas containing hydrocarbons. Data from plasma burn-up of gas from mold painting factory using gliding arc reactor are presented. Streszczenie. Urządzenia do generowania i zastosowań plazmy niskotemperaturowej są niejednokrotnie ważnymi elementami instalacji przemysłowych do oczyszczania gazów odlotowych. Wiele grup badawczych pracuje nad udoskonaleniem generatorów różnorakich związków utleniających stosowanych do rozkładu polutantów biologiczno-chemicznych. Reaktory plazmowe mogą być używane zarówno w przypadku zanieczyszczeń punktowych takich jak kominy fabryk czy farmy jak też do kontroli zanieczyszczeń liniowych powodowanych przez ruch uliczny. Praca przedstawia generator plazmowy ze ślizgającym się łukiem stosowany do usuwania związków zawierających węglowodory Analizowany jest przypadek plazmowego dopalania gazów odlotowych z lakierni zakładu odlewniczego. (Plazma niskotemperaturowa do oczyszczania gazów odlotowych z lakierni) Keywords: gliding arc plasma, paint shop exhaust gas, gas treatment Słowa kluczowe: plazma generowana w ślizgającym się łuku, gazy odlotowe z lakierni, oczyszczanie gazów odlotowych 1. Introduction Presently, environmental protection is one of the priority topics in the development of industrial societies. Gaseous emissions including sulphurous and nitrous compounds, CO2, ammonia and VOCs become more and more restrictive. Once the Protocol of G[...]
 
Mathematical modelling of matrix- reactance frequency converter described by nonstationary differential equations
 
Igor KOROTYEYEV  Beata ZIĘBA  
This paper introduces a method for calculating steady-state processes in three-phase matrix-reactance frequency converters (MRFC) that are described by nonstationary periodical differential equations. An approximation of the solution is based on the use Galerkin’s method and an extension of differential equations of one variable of time to equations of two variables of time. The results of calculations for processes in a threephase MRFC with buck-boost topology are obtained in the form of a double Fourier series and compared with the numerical method. Streszczenie. Artykuł przedstawia metodę obliczania stanów ustalonych w trójfazowych matrycowo- reaktancyjnych przekształtnikach prądu przemiennego (MRFC), opisanych za pomocą niestacjonarnych równań różniczkowych. Aproksymacja rozwiązania jest otrzymana przy wykorzystaniu metody Galerkina i rozszerzeniu równań różniczkowych z przestrzeni jednej zmiennej czasu do dwóch zmiennych czasu. Rezultaty obliczeń przedstawione są na przykładzie trójfazowego przekształtnika MRFC o topologii typu buck-boost w formie podwójnych szeregów Fouriera i porównane z metodą numeryczną.(Modelowanie matematyczne przekształtników matrycowo- reaktancyjnych opisywanych niestacjonarnymi równaniami różniczkowymi) Keywords: AC/AC converters, matrix-reactance frequency converter, Galerkin’s method, extension of differential equations. Słowa kluczowe: przekształtnik prądu przemiennego, matrycowo- reaktancyjny przekształtnik prądu przemiennego, metoda Galerkina, rozszerzenie równań różniczkowych Introduction The subject of this article is a numerical method used to calculate steady-state processes in a three-phase matrixreactance frequency converter. MRFCs based on a matrixreactance chopper are used for both frequency and voltage transformations [1, 2]. These converters allow also the regulation of the magnitude of output voltages. The processes in a MRFC system are described by nonstationary differential e[...]
 
Minimization of torque ripples in BLDC motors due to phase commutation - a review
 
Wael A. SALAH  Dahaman ISHAK  Khaleel J. HAMMADI  
The smoothness of variable speed drive operation is critical and a viable measure used in the design and development of motion control applications. The torque produced in a brushless DC (BLDC) motor with trapezoidal back electromotive force (BEMF) is constant under ideal conditions. However, in practice, torque ripple appears on the delivered output torque. Some of these ripples result from the natural structure of the motor, while some are related to the motor design parameters. Nevertheless, these torques could be minimized throughout the machine design process. Another source of ripples is associated with the control and drive side of the motor. This paper focuses on the torque ripples associated with machine control and drives that could be minimized by applying different control techniques. Various applied techniques for minimizing the torque ripples in BLDC are presented based on the motor control side. There are a variety of configurations to be adjusted based on the applied technique; in addition, hardware modifications or additional stages are also required. Other techniques, such as algorithm-based ones, could be applied to standard motor drive configurations. Streszczenie. Płynność zmian szybkości napędu jest istotną miarą używaną w projektowaniu i rozwoju zastosowań kontroli ruchu. Moment wytwarzany przez bezszczotkowy silnik DC z trapezoidalną zwrotną siłą elektromotoryczną jest stały w warunkach idealnych. Jednak w praktyce pojawiają się zafalowania momentu. Niektóre z tych zafalowań wynikają z naturalnej konstrukcji silnika, ale inną są związane z parametrami projektu i mogą być zmniejszane przez właściwe projektowanie. Inne zafalowania są związane z układem sterowania. Ten artykuł koncentruje się na zafalowaniach wynikających z techniki sterowania. Przedstawiono różne możliwości zmniejszania zafalowań. (Zmniejszanie zafalowań momentu obrotowego w bezszczotkowych silnikach DC powstających przy komutacji fazy) Keywords: brushl[...]
 
Moc bierna absolutna jako podstawa teorii pełnej kompensacji prądu niesinusoidalnego w dziedzinie czasu w układach jednofazowych i trójfazowych
 
Adam SKOPEC  Czesław STEC  
Wprowadzono definicję mocy biernej absolutnej. Przedstawiono aspekty teoretyczne pełnej kompensacji w obwodach jednofazowych i trójfazowych trójprzewodowych w ogólnym przypadku nieliniowych. Podano równania, które umożliwiają wyznaczenie prądów kompensatora w dziedzinie czasu. Na wybranych przykładach przedstawiono interpretacje uzyskanych wyników Abstract Introduced definition of reactive power absolute. Presents the theoretical aspects of full compensation in the single-phase and three phase three-wire systems in the general case of non-linear. Given the equations that allow to determine the current compensator in the time domain. Selected examples are presented interpretations of the results obtained. Reactive power absolute as an basis for the theory of full compensation in the domain time of nonsinusoidal current in the single-phase and three phase systems. Słowa kluczowe: teoria mocy, moc bierna, dziedzina czasu, składowe ortogonalne, metody kompensacji Keywords:Power theory, reactive power, time-domain, orthogonal components, method of compensation 1.Wstęp Zagadnienia związane z szeroko pojętą tematyką mocy prądu niesinusoidalnego są obecnie nadal przedmiotem zainteresowania w aspekcie analiz teoretycznych, jak również aplikacji praktycznych. Szczególnie ważne znaczenie ma ta problematyka dla energetyki w aspekcie ekonomicznym. Obecnie energia jest towarem powszechnie dostępnym. Stąd powstaje potrzeba maksymalnego obniżenia kosztów jej dystrybucji, czyli kosztów przesyłania energii w liniach elektrycznych. Minimalizacja kosztów wiąże się z minimalizacją strat energii w liniach. W tym zakresie podstawowe teoretyczne i aplikacyjne znaczenie ma sformułowanie nowej koncepcji metody kompensacji mocy biernej w układach trójfazowych. Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie metody rozwiązania wybranych problemów kompensacji. Z uwagi na złożoność problematyki niezbędne jest podanie wcześniej odpowiednio dostosowanego do po[...]
 
Modeling and analysis of dynamic properties of the hybrid transformer with MRC
 
Jacek KANIEWSKI  Zbigniew FEDYCZAK  
this paper deals with the modelling and analysis of dynamic properties of the three-phase AC transformer with electromagnetic and electric (hybrid) coupling. The electromagnetic coupling is realized by means of the conventional transformer. The electrical coupling is realized by means of a matrix-reactance chopper (MRC), which is supplied from an auxiliary secondary winding of the transformer. In this paper there are descriptions of the proposed solution, with a presentation of their modeling and analysis of their static and dynamic properties. Streszczenie. Artykuł dotyczy modelowania i analizy stanów dynamicznych trójfazowego transformatora prądu przemiennego ze sprzężeniem elektromagnetycznym i elektrycznym (hybrydowym). Sprzężenie elektromagnetyczne realizowane jest przez konwencjonalny transformator. Sprzężenie elektryczne realizowane jest przez sterownik matrycowo-reaktancyjny zasilany z dodatkowego uzwojenia wtórnego transformatora. W artykule przedstawiono opis działania proponowanego układu z modelowaniem i analizą właściwości statycznych i dynamicznych. (Modelowanie i analiza właściwości dynamicznych transformatora hybrydowego z SMR) x Keywords: -hybrid transformer; matrix-reactance chopper; dynamics; control circuit. Słowa kluczowe: transformator hybrydowy, sterownik matrycowo-reaktancyjny, dynamika, układ sterowania Introduction The dynamic states in AC electric systems, such as faults, fast load changes, switching effects, generate for the consumer undesirable effects like voltage sags, swell and interrupt [1]. In the case of sensitive devices such as computers, transceivers devices, medical systems, erratic supply parameters cause failure or defective devices [2]. In the case of big plants and factories, voltage sags and swells may cause very large financial damage. The application of an AC-AC converter using Pulse Width Modulation (PWM) control strategy to build secondary supply sources (voltage sag and swell compensat[...]
 
Novel S-transform information fusion for filtering ultrasonic pulse-echo signals
 
Michal KUBINYI  Ondrej KREIBICH  Jan NEUZIL  Radislav SMID  
Direct evaluation of ultrasonic signals requires data analyses with an acceptable level of noise. Ultrasonic signals represent a specific category of time domain signals to be analyzed. In order to increase a difference between the level of noise and the amplitude of the ultrasonic pulse a suitable method for signal filtering has to be used. Within this article we discuss and evaluate a novel signal denoising method. The S-transform for signal analysis and processing was used. This transformation has been recently introduced for ultrasonic echo analyses. Proposed transformation represents an intermediate stage between the Fourier transform analysis and the wavelet transform analysis. In order to filter ultrasonic signals from the Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) with a high level of noise, new, different approach in signal filtering was developed based on an information fusion. Suggested method is able to process the pulse-echo signal in its full complexity. Proposed method offers good results in studied ultrasonic signals in comparison to digital filter or wavelet denoising. Streszczenie. Bezpośrednia ocean sygnału ultradźwiękowego wymaga analizy danych obciążonych szumami. W celu zwiększenia różnicy między amplitudą sygnału a szumami użyto specjalnej metody filtrowania. Zastosowano transformatę S do analizy ultradźwiękowego sygnału echa. Tego typu transformata jest metodą pośrednia między transformatą Fouriera a transformatą falkową. Użyto nowej metody bazującej na fuzji informacji. Testy potwierdziły że nowa metoda może być skuteczniejsza niż filtrowanie cyfrowe czy odszumianie falkowe (Nowa metoda filtrowania sygnału ultradźwiękowego bazująca na transformacie S i fuzji informacji) Keywords: EMAT, ultrasonic signal, correlation, pulse-echo, signal filtering, information fusion. Słowa kluczowe: sygnał ultradźwiękowy, filtrowanie sygnału. Introduction A characteristic feature of ultrasonic waves is their frequency, which is high[...]
 
Obwody elektryczne modelujące procesy korozji elektrochemicznej warstw niklowych i kompozytowych na aluminium
 
Maria TRZASKA  
W pracy zastosowano obwody elektryczne do modelowania i symulacji procesów korozji elektrochemicznej warstw wierzchnich. Badania zrealizowano metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej za pomocą systemu generującego cyfrowo pobudzenie układu korozyjnego napięciowym sygnałem sinusoidalnym i pomiaru prądowej odpowiedzi układu jako funkcji częstotliwości. Wyniki pomiarów i symulacji komputerowej przedstawiono w postaci wykresów Nyquista i Bodego. Do interpretacji tych wyników zastosowano elektryczne obwody zastępcze. Abstract. The paper is focused on presentation of investigation results aimed on corrosion processes of nickel and composite surface deposits on aluminum substrate and its alloys. The investigations were performed by the method of electrochemical impedance spectroscopy with a system generating sinusoidal voltages and performing identification of current responses as functions of the applied frequency. Electrical equivalent circuits in the Randles form were used for interpretations of the experimental results. (Electrical circuits as models of electrochemical corrosion processes of nickel and composite deposits on aluminum and its alloys). Słowa kluczowe: korozja elektrochemiczna, spektroskopia impedancyjna, wykresy Bodego i Nyquista, zastępcze obwody elektryczne. Keywords: electrochemical corrosion, impedance spectroscopy, Bode and Nyquist diagrams, equivalent electrical circuits Wstęp Dynamiczny rozwój techniki stawia materiałom wykorzystywanym praktycznie coraz większe wymagania, a szczególnie w zakresie lepszego dostosowania ich właściwości do zastosowań i przewidzianych warunków eksploatacji oraz ich trwałości. Procesy zużycia materiału podczas jego eksploatacji występują przede wszystkim w przypowierzchniowych obszarach części bezpośrednio ze sobą współpracujących lub narażonych na chemiczne oddziaływanie środowiska. Niekorzystnych zjawisk degradacji materiału podczas eksploatacji elementów i urządzeń z niego [...]
 
On Power Factor Improvement by Lossless Linear Filters under Nonlinear Nonsinusoidal Conditions
 
Dunstano del PUERTO-FLORES  Romeo ORTEGA  Jacquelien M.A. SCHERPEN  
Recently, it has been established that the problem of power factor compensation for nonlinear loads with nonsinusoidal source voltage can be recast in terms of the property of cyclodissipativity. The purpose of this brief note is to review and to illustrate the application of this framework to the practical of passive reactive compensation of linear loads with a nonsinusoidal source voltage. We give criteria for determining the optimal values of the compensator parameters that depend of the spectral line of load susceptance and voltage source. Streszczenie. Stwierdzono ostatnio, ˙ze problem poprawy wsp´ołczynnika mocy odbiornik´ow nieliniowych zasilanych napie¸ciem niesinusoidalnym mo˙ze by´c rozpatrywany z punktu widzenia cyklo-rozpraszania (cyclodissipativity). Celem tego artykułu jest przegla֒d i pokazanie zastosowania takiego podej ´scia przy bezstratnej kompensacji odbiornik´ow liniowych zsilanych napie¸ciem niesinusoidalnym. Podane zostały kryteria do okre´slenia optymalnych wartos´ci parametro´w kompensatora, kto´ re zalez˙a֒ od charakterystyki widmowej susceptancji obcia֒z˙enie i z´ ro´dła napie¸cia. (Poprawa wsp´ołczynnika mocy filtrami bezstratnymi w warunkach nieliniowych i niesinusoidalnych) Keywords: Power factor compensation; nonlinear network; nonsinusoidal conditions. Słowa kluczowe: Kompensacji wsp´ołczynnika mocy; sie´c nieliniowych; warunkach niesinusoidalnych. Introduction Optimizing energy transfer from an alternating current (ac) source to a load is a classical problem in electrical engineering. In practice, the efficiency of this transfer is typically reduced due to the phase shift between voltage and current at the fundamental frequency. The power factor captures the energy-transmission efficiency for a given load. The standard approach to improving the power factor is to place a compensator between the source and the load. The effectiveness of capacitive compensation in systems with nonsinusoi[...]
 
On the derivation of Piecewise-Linear Chaotic Oscillators using Simulated Annealing Method and Hspice
 
Josef SLEZAK  Jiri PETRZELA  Roman SOTNER  
The several novel structures of the chaotic oscillators with piecewise-linear vector field are derived and verified. For the synthesis of the linear part of the circuit the so-called simulated annealing method is utilized. For the rapid calculation of the fitness function the circuit simulator Hspice is used. Starting with the given mathematical model, namely the eigenvalues for each state space region, the final circuits consist of parallel connection of idealized nonlinear resistor and higher-order linear admittance. Streszczenie. Przedstawiono kilka nowych chaotycznych generatorów w częściowo liniowym wektorem pola. Do syntezy części liniowej obwodu wykorzystano metodę symulowanego wyżarzania. Do szybkich obliczeń funkcji sprawności użyto symulatora Hspice. Startując od modelu matematycznego wartości własne dla każdego regionu składają się z równoległych połączeń idealizowanych rezystorów nieliniowych i admitancji wyższego rzędu. (Częściowo liniowy chaotyczny generator wykorzystujący symulowane wyżarzanie i Hspice). Keywords: analog oscillator, chaotic motion, nonlinear dynamics, simulated annealing, global optimization. Słowa kluczowe: generator, symulowane wyżarzanie.. Introduction To date, the plenty methods for synthesis of the linear circuits already exist. The most of them are based on the matrix-pencil approach. Unfortunately it is hard to use them in the case of the large complex networks with potentially negative circuit elements. In such situations computer-aided design is preferred. The fundamental question which is faced here which method should be used to solve the particular problem. The main idea is to transfer the problem from circuit synthesis to the optimization task. Doing this, there is no need to know the analytical expression of the fitness function since some sort of stochastic optimization can be used. There are two basic algorithms and many different modifications, namely genetic algorithm (GA) and partic[...]
 
Orthogonality of functions describing electric power quantities in Budeanu’s concept
 
Marek T. HARTMAN  
W artykule przedstawiono wyniki szczegółowej analizy mocy w obwodach z niesinusoidalnymi przebiegami napięcia i prądu według koncepcji zaproponowanej przez Budeanu. Przypomniano, że osobą która pierwsza zaproponowała koncepcję sumowania mocy biernych poszczególnych harmonicznych był Bunet. Postulat ten został włączony do tzw. twierdzenia Boucherota. Na podstawie analizy obwodu zawierającego jedynie idealny induktor wykazano błędność założeń zarówno w koncepcji Boucherota jak i Budeanu. Założenie o addytywności mocy nie zawsze jest prawdziwe. Wykazano również, że zaproponowane przez Budeanu moce: bierna (reaktywna) i deformacji nie zawsze są ortogonalne. Bezkrytyczne twierdzenie o ortogonalności mocy jest nieuprawnione (Ortogonalność funkcji opisujących moce według koncepcji Budeanu). Abstract. The Budeanu’s concept of circuit analyses with nonsinusoidal voltages and currents has been presented in details with Author’s comments. It has been reminded that Bunet was the first who proposed summing up reactive powers of the harmonics of nonsinusoidal waveforms. This postulate was included in so called Boucherot theorem. Based on the analyse of circuit having the ideal inductor load it has been shown that Boucherot’s as well as Budeanu’s assumption that powers are always additive is not correct. It has been also shown that proposed by Budeanu vectors presenting the reactive power QB and deformation power D not always are orthogonal. Based on mathematical calculation Author pointed out that drawing general conclusion about orthogonality of these powers is not justifiable. Słowa kluczowe: koncepcja Budeanu, moc bierna, moc deformacji, moc nieaktywna, teoria mocy, ortogonalność funkcji Keywords: Budeanu’s theory, functions orthogonality, Budeanu’s reactive and deformation power definitions Introduction It could seem that Czarnecki’s publication from 1987 [3] explicitly pointed out the uselessness of Budeanu[...]
 
Osobliwe oscylacje w układzie z unipolarnym samowzbudnym generatorem tarczowym
 
Zdzisław TRZASKA  
Przedstawiony model matematyczny i wyniki symulacji komputerowych odnoszą się do układu z unipolarnym generatorem tarczowym zasilającym obciążony silnik prądu stałego poprzez generator napięcia sinusoidalnego o małej amplitudzie. Szczególna uwaga nadana została warunkom powstawania drgań zmieszanych modalnie oraz drgań chaotycznych a także relaksacyjnych. Wyniki symulacji komputerowych ujawniają szczegóły odnoszące się do sekwencji drgań modalnych o dużej amplitudzie i następujących po nich drgań o małej amplitudzie. Wykresy odpowiadające poszczególnym rodzajom drgań zostały przedstawione. Drgania chaotyczne w układzie są odwzorowane za pomocą dziwnego atraktiora, którego wymiar fraktalny został wyznaczony. Abstract. Mathematical model and results of computer simulations are reported to a disk homopolar dynamo supplying through a small amplitude sinusoidal voltage generator a dc motor with a loading mass. Most of the attention is given to analysis of conditions leading to mixed-mode oscillations and chaotic oscillations as well as relaxation oscillations. Results of computer simulations have revealed details concerned sequences arising of modal oscillations with high and small amplitudes alternately. Chaotic oscillations are represented by strange atractor with fractal dimensions. (Strange oscillations in a system containing self exciting homopolar disk dynamo). Keywords: homopolar disk dynamo, modeling and simulation, mixed-mode oscillations, chaotic oscillations, relaxation oscillations. Słowa kluczowe: unipolarny generator tarczowy, modelowanie i symulacja, drgania zmieszane-modalnie, drgania chaotyczne i relaksacyjne . Wstęp Sprostanie aktualnym wyzwaniom technologicznym w dziedzinie elektrotechniki to nie tylko modyfikowanie rozwiązań stosowanych już praktycznie i poszukiwanie nowych, lecz również opracowywanie i wprowadzanie do praktyki nowych metod badawczych. Ich rola i znaczenie są istotne w poznawaniu i opisie specyficznych zja[...]
 
Pojemnościowy przetwornik małych przesunięć
 
Janusz JANICZEK  
Artykuł dotyczy pojemnościowego przetwornika do pomiaru małych przesunięć. Przetwornik ten został zastosowane w wadze elektronicznej. Przedstawiony został prototyp przetwornika oraz konstrukcja wagi, w której wykorzystano belkę pomiarową z przetwornika z mostkiem tensometrycznym. Do pomiaru zmian pojemności wykorzystano pojemnościowy przetwornik A/C firmy Analog Devices. Przeprowadzone badania wykazały, że błąd liniowości przetwornika nie przekracza 0,01%. Ponadto przetwornik ten umożliwia pomiar przesunięcia liniowego w zakresie do 2 mm z rozdzielczością 0,2 m. Abstract. Many measurements made in science and industry involve converting mechanical micro-displacements or small displacements (a few millimeters) into electrical signals This article presents the low-cost, capacitive sensor for measurement small displacement. The transducers are designed in a differential form. Their electrodes have to be constructed on pcb with dimension 20x30 mm. This sensor was applied in electronic weight scale. The prototype of the capacitive sensor and construction of the weight scale was presented. In the weight scale, for measurement aim, was applied measurement beam with electric resistance wire strain gauge. As a A/C converter, for measurement differential capacitance, was applied module AD7745 form Analog Devices. The measurement range of the weight scale was 3 kG with sensitivity 0,05G and error of the linearity less 0, 015%. In the field of the displacement measurement, the range was 2 mm with the resolution 0,2 m and the sensitivity obtained are about 1 pF/mm and linearity was nearly in absence of nonlinearities. (Capacitive displacement sensor) Słowa kluczowe: przetwornik pojemnościowy przesunięcia, pomiar masy. Keywords: Capacitive displacement sensor, weight scale. Wprowadzenie Przetworniki pojemnościowe są wykorzystywane do pomiaru, zwłaszcza przesunięć liniowych i kątowych, od dawna [1, 2, 3]. Do pomiaru przesunięć liniowych [...]
 
Pole-Restraining Control of three-phase Active Front End – a comparison to state-of-the art controls and its performance under fault-ride-through conditions
 
Carsten HEISING  Martin OETTMEIER  Volker STAUDT and Andreas STEIMEL  
State-of-the-art control systems often neglect the time-variant characteristics of power-electronic systems in favour of a time-averaged approach. In consequence, the resulting system is partly instable, thus not optimally controlled. The novel pole-restraining control (PRC) concept removes the inherent instability considerably improving dynamic behaviour. This enhancement is demonstrated at hand of a three-phase Active Front End (AFE). The essentials of the pole-restraining control approach are explained, the advanced transient behaviour is illustrated by comparison to other state-of-the-art control schemes. Streszczenie. Analizuja˛c sterowanie przekształtników energo-elektronicznych ich czasowa zmiennos´c´ jest cze˛sto pomijana na rzecz podejs´cia us´redniaja ˛cego. Powoduje to cze˛s´ciowa˛ niestabilnos´c´ otrzymanego systemu, nie jest on wie˛c sterowany optymalnie. Nowa metoda sterowania (PRC), ograniczaja˛ca bieguny systemu, usuwa wewne˛ trzna˛niestabilnos´c, poprawiaja˛c dynamike˛ systemu. Poprawa ta jest pokazana w artykule na przykładzie sterowania przekształtnika trójfazowego (Active Front End - AFE). W artykule wyja´sniono istot ˛e sterowania poprzez ograniczenie biegunów systemu, a procesy przej ´sciowe zilustrowano porównaniem ich z wynikami otrzymanymi przy u˙zyciu innych współczesnych metod sterowania. (Sterowanie prostownika aktywnego metoda˛ ograniczania biegunów systemu - porównanie z najnowszymi sposobami sterowania oraz jego zachowanie w warunkach zwarciowych) Keywords: pole-restraining control, PRC, Active Front End, AFE, control, fault ride through Słowa kluczowe: sterowanie metoda˛ ograniczania biegunów systemu, PRC, prostownik aktywny, sterowanie, pokonywanie zakłócen´ zwarciowych Introduction Renewable energies and small-scale combined-heat-andpower generation (CHP) require advanced power-electronic systems and control for grid connection. They already play an important role, but their impact on the electrical power[...]
 
Possible shunt compensation strategies based on Conservative Power Theory
 
Helmo K. M. PAREDES  Luiz C. P. da SILVA  Danilo BRANDÃO  Fernando MARAFÃO  
Considering the Conservative Power Theory (CPT), this paper proposes some novel compensation strategies for shunt passive or active devices. The CPT current decompositions result in several current terms (associated with specific physical phenomena), which were used for the definition of different selective current compensators, in terms of minimizing particular disturbing effects. Simulation results have been demonstrated in order to validate the possibilities and performance of the proposed strategies for single and three-phase four wired circuits. Streszczenie. W artykule zaproponowano kilka nowych metod kompensacji, opartych na Zachowawczej Teorii Mocy (CPT), pasywnymi i aktywnymi kompensatorami, włączonymi równolegle do odbiornika. Oparty na CPT rozkład prądu ujawnia szereg składowych (stowarzyszonych ze zjawiskami fizycznymi), które mogą być użyte do selektywnego określenia prądu kompensatora. Metody te i ich skuteczność zostały potwierdzone wynikami modelowania obwodów jednofazowych oraz obwodów trójfazowych, czteroprzewodowych. (Możliwe strategie bocznikowej kompensacji bazującej na teorii CPT). Keywords: active power filters; harmonic compensation; selective compensation; unbalance compensation. Słowa kluczowe: aktywne filtry mocy, kompensacja harmonicznych, kompensacja selektywna, kompensacja niezrównoważenia. Introduction For the purpose of harmonic, reactive and unbalanced currents compensation, many authors have been working on the proposal of new methodologies. The goals are mostly related to the improvement of the compensation results or even to the simplification of passive and active power filter’s design. Probably, the mainly addressed methods are based on the p-q Theory or any of its adaptations [1-4]. However, it is very important to point out that there are many other alternatives, which can be, theoretically, even more flexible than the previous one and can make easier the understanding of physical phenomen[...]
 
Power electronics parallel active filter with controlled dynamics and improved EM immunity
 
Michał GWÓŹDŹ  
Present tendencies of evaluation current distortion compensation methods aim to work out such compensator (parallel active filter) which would be able to realize real time compensation of current distortions. Unfortunately dynamics of every real power electronics current source, being essential part of such filter, is limited. Proposed idea of increasing dynamics of active filter depends on temporarily changing inductance of coil at the output of the current source. For improving EM immunity of that, the low-pass filter has been utilized. The paper presents idea of such parallel active filter as well as selected investigation results of simulation model. (Energoelektroniczny równoległy filtr aktywny o sterowanej dynamice I polepszonej odporności na oddziaływania elektromagnetyczne). Streszczenie. Obecne tendencje rozwojowe metod aktywnej kompensacji odkształceń prądu sieci zmierzają do opracowania takiego kompensatora (równoległego filtru aktywnego), który realizowałby kompensację w czasie rzeczywistym. Niestety dynamika rzeczywistego źródła prądu, będącego istotną częścią równoległego filtru aktywnego, jest ograniczona. Odpowiada za to skończona wartość indukcyjności cewki znajdującej się na wyjściu przekształtnika. Proponowana idea zwiększenia dynamiki źródła prądu polega na sterowaniu wartością tej indukcyjności. W celu polepszenia parametrów związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną układu na wyjściu przekształtnika zastosowano dolnoprzepustowy filtr LC. W artykule przedstawiono ideę takiego filtru oraz wybrane wyniki badań modelu symulacyjnego. Keywords: power electronics active filter, converter control, passive filter, Pulse Width Modulation (PWM), signal processing. Słowa kluczowe: energoelektroniczny filtr aktywny, sterowanie przekształtnikami, filtry pasywne, modulacja szerokości impulsów, cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Introduction The present tendencies of evaluation current distortion compensation methods, aim to work [...]
 
Przyspieszanie tempa przebiegu procesów ewolucyjnych z wykorzystaniem uczenia stałego
 
Mirosław GAJER  
Ewolucja oraz uczenie osobników są dwoma głównymi procesami badanymi w ramach systemów sztucznej inteligencji. W naukach biologicznych jest od dawna dobrze znanym faktem, że proces uczenia może w określonych warunkach wywierać wpływ na tempo przemian ewolucyjnych. Jednak brak jest gruntownej teorii opisującej w sposób ilościowy rozważane zjawiska. Zadawalające rezultaty zostały osiągnięte jedynie w przypadku monotonicznej postaci funkcji dopasowania. W szczególności pokazano, w jakich warunkach uczenie osobników ze stałą wartością kroku może prowadzić do przyspieszenia procesu ewolucji. Celem artykułu jest zbadanie, czy tego typu efekt może zostać także zaobserwowany w przypadku rzeczywistych systemów ewolucyjnych bądź ich implementacji w postaci programów komputerowych. Abstract. The evolution and learning are two main processes that are examined in the domain of artificial intelligence systems. In biological sciences it is a well-known fact that learning can influence the rate of evolutionary changes. However, there is no solid theory to explain these phenomena in a quantitative way. Satisfying results were obtained only in the case of a monotonic fitness function. In particular, it was demonstrated under which conditions constant learning can lead to an acceleration of the evolution rate. The objective of the paper is to examine if such an effect can be also observed in the case of real evolutionary systems or their computer implementations. (Accelerating the rate of evolutionary processes with the use of constant learning). Słowa kluczowe: systemy ewolucyjne, efekt Baldwina, przyspieszanie tempa ewolucji, uczenie stałe. Keywords: evolutionary systems, Baldwin effect, accelerating the rate of evolution, constant learning. Wstęp W przypadku systemów obliczeniowych, których powstanie zostało zainspirowane odkryciami poczynionymi w obszarze nauk przyrodniczych i biologicznych, dwoma najczęściej występującymi procesami są proces uczenia o[...]
 
PSO-Vegas: PSO-based enhanced Vegas
 
Shahram JAMALI  Akbar EFTEKHARI  
Biology is hosting many self-organizing processes. These processes can be studied by researchers to employ their principles as an inspirational metaphor to offer new solutions for different scientific problems. We follow such an inspiration here, to improve TCP Vegas algorithm. It has been confirmed that TCP Vegas has higher performance in compare with TCP Reno. However, TCP Vegas has several problems that affect its performance in congestion avoidance phase. Fixed values for α and β are one of the most important weaknesses of TCP Vegas. Ideally, α and β should be function of network conditions. For this purpose, this paper presents a PSO-based modified Vegas algorithm, which adjusts its parameters i.e. α and β to present good performance compared to Vegas. The simulation results show that the performance of the proposed algorithm is much better than TCP Vegas. Streszczenie. W biologii występuje wiele samoorganizujących się procesów. Takie procesy mogą być studiowane jako metoda rozwiązywania wielu różnych problemów naukowych. Artykuł przedstawia ulepszenie algorytmu TCP Vegas. Zostało potwierdzone, że TCP Vegas ma lepsze parametry niż TCP Reno. Jednak samo TCP Vegas ma też słabości - jedną z nich jest stała wartość  i . W warunkach idealnych  i  powinny być funkcją warunków sieci. W tym celu w pracy przedstawia się zmodyfikowany algorytm Vegas z możliwością ustawiania parametrów  i . Symulacje wykazały, że nowy algorytm ma lepsze właściwości niż TCP Vegas. (PSO-Vegas: algorytm Vegas z poprawioną PSO) Keywords: Communication Network, Congestion Control, Vegas and PSO Słowa kluczowe: sieci komunikacyjne, kontrola zatorów, Vegas Introduction Nature-inspired computation relies on examining, analyzing and sometimes modelling of the fundamental principles of natural computation, and how these principles can be adopted and applied to solve problems of computer scienc[...]
 
Scheduling algorithm for delay and jitter reduction of periodic tasks in real-time systems
 
Jerzy MARTYNA  
Real-time systems, especially software control systems, are developed to meet the requirements of real-time automation systems. One such crucial requirement is reducing the delay and jitter of periodic tasks in such systems. In this paper, we present a new method for reducing delays and jitters of periodic tasks, which are enforced by the operating system, control tasks, kernel mechanisms, etc. Our algorithm is evaluated and compared with other scheduling algorithms in terms of jitter. The effectiveness of our algorithm is confirmed by the experimental results. Streszczenie. W pracy przedstawiono algorytm szeregowania dla redukcji fluktuacji i opóźnień zadań okresowych w systemach czasu rzeczywistego. Zastosowanie takiego algorytmu gwarantuje przewidywalność oraz poprawia efektywność działania systemów. Dodatkowo dzięki niemu jest możliwe zmniejszenie fluktuacji czasu odpowiedzi zadań okresowych. Możliwości działania prezentowanego algorytmu zostały potwierdzone w badaniach symulacyjnych. (Algorytm szeregowania dla redukcji fluktuacji i opóźnień zadań okresowych w systemach czasu rzeczywistego) Keywords: scheduling algorithms, real-time systems, periodic tasks, reducing the delay and jitter of periodic tasks. Słowa kluczowe: algorytmy szeregowania, systemy czasu rzeczywistego, redukcja fluktuacji i opóźnień zadań okresowych. Introduction In real-time control applications many periodic tasks are executed which are associated with periodic activities such as periodic execution of control tasks, action planning, etc. These tasks are periodically invoked by the scheduler implemented in the kernel of the operating system. The factors which degraduate the performance of realtime systems are delays and jitter appearing during the execution of periodic tasks. A jitter can be interpreted as disturbances acting upon the system which as a result of interrupts, calls of the operating system kernel, the activities of the scheduler, control program[...]
 
Simulation and experimental models of 3-phase diode rectifier with current modulation in DC circuit
 
Michał KRYSTKOWIAK  Michał GWÓŹDŹ  
Abstract. In the paper the diode rectifier with current modulation in DC output circuit is presented. The power circuit of this converter and structure of control system of power electronics current modulator are described. With aid of such solution, power grid current of presented rectifier is almost sinusoidal. Different structures of current regulator - part of control circuit - are considered. Chosen results of simulation and experimental researches are shown also.(Model symulacyjny i doświadczalny 3-fazowego prostownika diodowego z modulatorem prądu w obwodzie prądu stałego). Streszczenie. W artykule zaprezentowano prostownik diodowy z modulacją prądu w stałoprądowym obwodzie wyjściowym. Opisano sposób realizacji części silnoprądowej przekształtnika i części sterującej energoelektronicznego modulatora prądu. Modulacja prądów wyjściowych umożliwiła uzyskanie prądu sieci pobieranego przez prostownik bardzo dobrze zbliżonego do sinusoidalnego. Przedstawiono wybrane struktury regulatora prądu zastosowanego w torze sterowania. Zaprezentowano również wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych. Keywords: rectifier, current modulator, filter, harmonics. Słowa kluczowe: prostownik, modulator prądu, filtr, harmoniczne. Introduction The rectifiers belong to very usefully group of power electronics devices. Unfortunately the classical solutions of diode and thyristor rectifiers have disadvantageous harmonic spectrum of source current [1]. One of the ways, which corrects the waveform of current, depends on use a current modulation in DC output circuits of these rectifiers [2]. These converters are built with two 6-pulse diode rectifiers, which are supplied by two 3-phase transformers about connection: star-star and star-delta. In this way we get shift phase about 30 electrical degrees of voltage sources for each of diode rectifier. Additionally, in DC output circuit, a current modulator must be placed. Block scheme of this conver[...]
 
Sinusoidal oscillator based on Adjustable Current Amplifier and Diamond Transistors with Buffers
 
Roman ŠOTNER  Břetislav ŠEVČÍK  Josef SLEZÁK  Jiří PETRŽELA  Lubomír BRANČÍK  
Easy tunable oscillator based on current amplifier and diamond transistors with buffers is presented in the paper. Electronic adjusting of oscillation frequency is easy possible due to controllable current gain of used current amplifier. All capacitors of the oscillator are grounded. The characteristic equation, condition of the oscillation and parasitic influences of real active components are discussed. It is possible to verify the function of the circuit using commercially available devices what is strong advantage. The verification of functionality was provided by simulations and laboratory experiments. Streszczenie. Zaprezentowano łatwo strojony generator bazujący na wzmacniaczu prądu I tranzystorach diamentowych. Ustawianie wybranej częstotliwości jest łatwe dzięki kontrolowanemu wzmocnieniu prądu. Wszystkie kondensatory układu są uziemione. Przedyskutowano równanie charakterystyczne, warunki oscylacji i wpływy pasożytnicze. Przeprowadzono symulacje oraz testy laboratoryjne. (Generator sinusoidalny z nastawianym wzmacniaczem prądu i tranzystorami diamentowymi z buforem) Keywords: Electronic adjusting, sinusoidal oscillator, diamond transistor, controllable current amplifier. Słowa kluczowe: generator sinusoidalny, tranzystor diamentowy.. Introduction Today many of modern active functional blocks are available for application in analog signal processing. This fact is discussed in the paper [1] where the review of basic and novel active blocks is given. Some applications of these components have been given in the literature, for example differencing buffered transconductance amplifier (DBTA) [2], current follower transconductance amplifier (CFTA) [3] and others. An attention is now focused on the applications in current mode (CM) [4]. There are some modifications of known circuit components, for example the current conveyors (CC), the current feedback amplifiers (CFA) and the transconductors (OTA) which are called as DO-CCCII [5[...]
 
Sterowanie maszyną z zagłębionymi magnesami trwałymi zasilaną z falownika prądu
 
Marcin MORAWIEC  
W referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji. Abstract. The control systems of permanent magnet synchronous motor IPMSM fed by current source inverter were presented in this paper (the current control and voltage control). The control systems based on multiscalar control. The mathematical equation was introduced. The simulation test was showed. (Control of interior permanent magnet synchronous motor fed by current source inverter). Słowa kluczowe: silnik IPMSM, silnik o zagłębionych magnesach trwałych, falownik prądu, układ sterowania. Keywords: IPMSM motor, interior permanent magnet synchronous motor, current source inverter, control system. Wstęp Rozwój energoelektroniki, technik mikroprocesorowych oraz metod sterowania w XX wieku wpłynął na konstrukcje układów napędowych, które wyposażono w przekształtnik energoelektroniczny. W układach napędowych najczęściej stosowane są silniki klatkowe ze względu na niską cenę i dużą trwałość w porównaniu z silnikami prądu stałego z komutatorem mechanicznym. Obecnie z silnikami indukcyjnymi mogą konkurować silniki synchroniczne o magnesach trwałych, głównie w zakresie małych mocy. Zaletami silnika o magnesach trwałych są m.in. [1]: duży stosunek momentu maksymalnego do momentu bezwładności wirnika, duży zakres regulacji prędkości obrotowej, korzystny stosunek momentu do masy, małe wymiary silnika. Maszyny synchroniczne z magnesami trwałymi wytwarzane są w dwóch odmianach. Naklejanie magnesów trwałych na powierzchni wirnika prowadzi do generowania sinusoidalnej lub trapezoidalnej siły elektromotorycznej i braku zależności indukcyjności stojana od położenia wirnika - PMSM (z ang. Permane[...]
 
Structure optimization of power system using Simulated Annealing Algorithm
 
Abdelkader RAMI  
The simulated annealing algorithm is used as an optimization technique to solve the problem of total investment cost optimization, subject to the reliability constraints. The problem of optimization of the structure of a power system where redundant elements are included in order to provide a desired level of reliability is known as Redundancy Optimization Problem. The problem is presented by multi-state series-parallel systems. System reliability is defined as the ability to satisfy consumer demand which is represented as a piecewise cumulative load curve. We supposed variation of the load cumulative demand curve null. A universal generating function technique is applied to evaluate system availability. Abstract. Algorytm symulowanego wyżarzania jest używany jako technika optymalizacji do rozwiązywania problemów optymalizacji kosztów przy wymuszonej niezawodności. Problem optymalizacji struktury systemu mocy z nadmiarowym elementem zabezpieczającym pożądaną niezawodność jest znany jako Redendancy Optimization Problem. Problem jest analizowany w systemie szeregowo-równoległym. Niezawodność systemu jest zdefiniowana jako zdolność spełnienia żądań konsumentów które są reprezentowane jako część skumulowanej krzywej obciążeń. Założono zerową wariację krzywej obciążeń. Zaproponowano uniwersalną technikę możliwą do zastosowania w celu oceny zdolności systemu. (Optymalizacja struktury systemu mocy przy wykorzystaniu algorytmu symulowanego wyżarzania) Keywords: Simulated Annealing Algorithm, Meta heuristic method, Redundancy optimisation, Universal generating function. Słowa kluczowe: optymalizacji sieci mocy, symulowane wyżarzanie. 1. Introduction: The algorithm presented in this paper solves the system structure optimization problem. To solve this combinatorial optimization problem, a Simulated Annealing algorithm is used. The algorithm provides a required level of system reliability by including redundant elements in such a way that minimized[...]
 
System do pomiaru parametrów strumienia ciepła w układzie chłodzenia struktur półprzewodnikowych mocy
 
Jacek GOŁĘBIOWSKI  Roman GOZDUR  Andrzej MAJOCHA  Ewa RAJ  
Przestawiono system pomiarowy z czujnikami i przetwornikami do wyznaczania mocy cieplnej wydzielanej w układach półprzewodnikowych mocy. System przeznaczony jest do pracy z układami chłodzącymi, którego czynnikiem roboczym jest woda. W systemie zastosowano pomiar temperatur na wejściu i wyjściu badanego układu półprzewodnikowego oraz pomiar przepływu cieczy ,a także pomiar różnicy ciśnień pomiędzy wejściem a wyjściem układu. Przedstawiony system znalazł zastosowanie do testowania układów chłodzących diod energetycznych oraz określenia efektywności ich chłodzenia. Abstract. The system with sensors and transducers denoted to the determination of thermal power paid out in the arrangements of semi - conductive powers is presented. The system is designed to the cooling arrangements in which water is the working factor. The set allows to measure the temperatures at the entry and exit of the semi- conductive system investigated and the liquid flows as well. Our set is also assigned to the measurements of the pressure differences at the entry and exit of the arrangements. The system described was used to testing the energetic diode cooling arrangements and to the determinations of their efficiency (System to the measurements of thermal flux parameters in cooling arrangements of semi - conductive power structures) Słowa kluczowe: system pomiarowy, moc cieplna, pomiar przepływu cieczy, pomiar ciśnienia, Keywords: measuring system, thermal power, measurement of flow of liquid, measurement of pressure Wstęp Miniaturyzacja urządzeń elektronicznych oraz zwiększająca się skala integracji struktur półprzewodnikowych powoduje, że moc rozpraszana w pojedynczym elemencie może sięgać tysiąca watów przy strumieniach ciepła dochodzących do setek W/cm2. Problemem jest utrzymanie bezpiecznej temperatury pracy poprzez efektywne odprowadzanie rozpraszanego ciepła do otoczenia. Ograniczenia gabarytowe oraz duże gęstości wydzielanej mocy powodują, że systemy chł[...]
 
Śledzenie parametrów cyfrowych sygnałów sinusoidalnych z zastosowaniem filtrów adaptacyjnych
 
Krzysztof DUDA  
Niniejsza praca dotyczy zagadnienia estymacji chwilowej częstotliwości, amplitudy i fazy cyfrowych sygnałów sinusoidalnych. Sygnał sinusoidalny jest modelowany równaniem rekurencyjnym filtra cyfrowego ze sprzężonym biegunem zespolonym na okręgu jednostkowym. Równanie to umożliwia określenie, optymalnej w sensie najmniejszych kwadratów (LS), częstotliwości sygnału na podstawie próbek (pomiarów). Zastosowanie postaci analitycznej sygnału pomiarowego umożliwia wyznaczenie, optymalnych w sensie LS, estymat amplitudy i fazy sygnału. W referacie podano iteracyjne rozwiązanie problemu estymacji parametrów sygnałów sinusoidalnych w postaci filtrów adaptacyjnych RLS i LMS. Podano przykładową realizację algorytmu estymacji oraz określono jej błędy systematyczne, a także zilustrowano własność śledzenia częstotliwości i amplitudy chwilowej. Abstract. The paper describes new method for estimation of instantaneous frequency, amplitude, and phase of sinusoidal signals. The sinusoidal signal is modeled by the difference equation of the digital filter with the complex conjugate pole placed on the unit circle. The difference equation is used for computing signal's frequency optimal in the least squares (LS) sense. Optimal LS solutions for the amplitude and phase are derived with the use of analytic signal. In the paper the problem of LS solution is next stated as the problem of adaptive filtering and the iterative solutions in the form of RLS and LMS filters are given. Those filters contain only one coefficient and the computational burden is significantly reduced as to compare to popular Kalman or extended Kalman filter. The specific implementation of the proposed method is given and discussed in the paper. We show the systematic errors of frequency, amplitude, and phase estimation. The tracking of instantaneous frequency and amplitude is illustrated with the test signal disturbed by Gaussian noise with simultaneous frequency and amplitude modulation. The com[...]
 
The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices
 
Stanisław CZAPP  
Abstract. In the paper spectral analysis of the distorted earth fault currents in circuits with variable speed drives is performed. Effectiveness of protection against electric shock using residual current devices in circuits with variable speed drives for various PWM frequencies is evaluated. Operational characteristic of the proposed residual current device is presented. Streszczenie. W artykule przedstawiono analizę widmową odkształconego prądu ziemnozwarciowego z obwodu silnika o regulowanej prędkości obrotowej za pomocą przemiennika częstotliwości. Oceniono skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe przy różnych wartościach częstotliwości PWM przemiennika. Przedstawiono charakterystykę działania proponowanego wyłącznika różnicowoprądowego. (Wpływ częstotliwości PWM na skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe). Keywords: variable speed drives, protection against electric shock, residual current devices. Słowa kluczowe: napędy o regulowanej prędkości obrotowej, ochrona przeciwporażeniowa, wyłączniki różnicowoprądowe. Introduction Electrical devices should not introduce risk of electric shock either in normal service or in the case of a single fault condition. In each part of an installation one or more protective measures shall be applied [1]:  automatic disconnection of supply (with overcurrent and/or residual current devices),  double or reinforced insulation,  electrical separation for the supply of one item of the current-using equipment,  extra-low-voltage (SELV or PELV). The most commonly used of the above mentioned protective measures is the automatic disconnection of supply. Specific and difficult for analysis of the effectiveness of protection against electric shock in the case of direct or indirect contact are circuits with variable speed drives. Earth fault in the output terminals of inverter or in moto[...]
 
The usage of voltage and current fluctuation for localization of disturbing loads supplied from power grid
 
Przemysław OTOMA´NSKI  Grzegorz WICZY´NSKI  
The paper discusses a set of the most frequently used measures of voltage fluctuation, which are useful in searching for disturbing loads. A procedure appropriate for searching the loads causing voltage fluctuation is proposed. The procedure utilizes two measures of fluctuation: Pst indicator as well as minimal and maximal values of voltages and currents. An analysis is included of four exemplary measuring results, recorded in a LV network. The effect of this analysis is a conclusion whether a disturbing load appears or not. The first Example illustrates the state in which it was possible to designate a disturbing load. The other Example shows a situation in which an unequivocal conclusion is impossible. In Examples 3 and 4 it was found that the loads under investigation are not dominant sources of voltage fluctuation. By means of the hereby analysis of measurement data the authors prove the diagnostic potential of the proposed procedure for searching for disturbing loads. Streszczenie. W pracy zestawiono najcze¸ ´sciej stosowane miary zmienno´sci napie¸cia, pomocne w poszukiwaniu odbiorników niespokojnych: wska´znik Pst, wska´zniki waha´n napie¸cia, warto´sci maksymalne i minimalne warto´sci skutecznej napie¸cia oraz wska´znik V10. Zwrócono uwage¸ na mo˙zliwo´sci diagnostyczne warto´sci maksymalnych i minimalnych pra¸du. Zaproponowano metode¸ poste¸powania podczas poszukiwania odbiorników wywołuja¸cych zmienno´s´c napie¸cia wykorzystuja¸ca¸ wska´znik Pst oraz warto´sci maksymalne i minimalne napie¸cia i pra¸du. Metode¸ te¸ zilustrowano z wykorzystaniem czterech przykładowych wyników pomiarów zarejestrowanych w sieci elektroenergetycznej niskiego napie¸cia. Efektem analizy wyników pomiarów było wnioskowanie o wyste¸powaniu ba¸d´z nie odbiornika niespokojnego. Pierwszy przykład obrazuje stan, w którym mo˙zliwe było wytypowanie niespokojnego odbiornika. Przykład drugi pokazuje sytuacje¸ , w której niemo˙zliwe jest jednoznaczne wnioskowanie. W p[...]
 
Three- phase four-wire circuits interpretation by means of different power theories
 
Fernando P. MARAFÃO  Eduardo V. LIBERADO  Helmo K. M. PAREDES  Luiz C. P. da SILVA  
In order to contribute to the discussion of defining a generalized power theory, valid for unbalanced and non linear circuits, this paper discusses the relationship and discrepancies among four modern power theories. Three-phase four-wire circuits have been analyzed, since the most conflicting and intriguing interpretations take place in case of return conductor occurrence. Simulation results of different load, power supply and line conditions will be discussed in order to elucidate the author’s conclusions and to provoke the readers for additional discussions. Streszczenie. Przedmiotem artykułu są wzajemne powiązanie i rozbieżności pomiędzy czterema aktualnymi teoriami mocy obwodów nieliniowych i niezrównoważonych. W artykule analizowane są obwody trójfazowe, czteroprzewodowe, gdyż najwięcej różnic interpretacyjnych pojawia się w związku z obecnością przewodu zerowego. Aby pobudzić dyskusję, w artykule przedstawiono wyniki modelowania różnych obciążeń i źródeł zasilania. (Interpretacja obwodów trójfazowych, czteroprzewodowych za pomocą różnych teorii mocy). Keywords: Non Sinusoidal Systems; Power Factor; Power Theories; Unbalanced Circuits. Słowa kluczowe: niesinusoidalne, współczynnik mocy, teorie mocy, obwody niezrównoważone. Introduction The search for a general applicable power theory, suitable for analysis, revenue metering or power conditioning applications has been an intriguing subject during, at least, the last 100 years. This pursuit has been motivated in the last decades by the increasing use of non linear and unbalanced load, and more recently, it has been boosted up based on the novel configurations of modern power grids, especially those with relatively low short circuit levels (such as those related to micro and smart grids). Nevertheless, even considering the great number of important contributions [1-9], there is not a final agreement on the voltage and current decompositions and the related power definitions,[...]
 
Three-phase AC systems interfaced by current source matrix converter with Space Vector Modulation
 
Zbigniew FEDYCZAK  Grzegorz TADRA  Paweł SZCZEŚNIAK  
The paper deals with three-phase AC systems interfaced by frequency converter without DC storage. As an interface between AC systems the current source matrix converter (CSMC) with space vector modulation is used. First the averaged state space models are formulated. Furthermore simulation and experimental test results of ca 1 kVA laboratory model are presented to confirm of the discussed circuit properties. Streszczenie. W artykule przedstawiono sprzężone trójfazowe systemy prądu przemiennego z przemiennikiem częstotliwości bez magazynu energii elektrycznej typu DC. Jako sprzęg pomiędzy systemami został zastosowany przekształtnik matrycowy prądu o modulacji wektorowej. Przedstawiono model uśrednionych zmiennych stanu układu. Ponadto, w artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych modelu laboratoryjnego o mocy ok. 1kVA potwierdzające właściwości omawianego układu. (Trójfazowe systemy prądu przemiennego sprzężone za pomocą przekształtnika matrycowego prądu o modulacji wektorowej) Keywords: AC/AC transmission systems; AC frequency converter; current source matrix converter. Słowa kluczowe: system przesyłowy AC/AC, przemienniki częstotliwości, przekształtnik matrycowy prądu. Introduction The AC/AC frequency converters (FCs) without large DC storage elements can be treated as a competitor to the commonly used pulse width-modulated voltage-source inverter (PWM-VSI) [1]-[14]. In general, the FCs comprises direct and indirect matrix converters (MCs) [1]-[3], [9], [10], hybrid MC [11], [13] and matrix-reactance frequency converters (MRFCs) [12], [14]. For application in the industrial drive field the maximum available magnitude of the output voltage should be even a little greater than the amplitude of the input voltage. For an induction motor, a reduction of the supply voltage by 10% means 20% loss of torque capability, which cannot be accepted in most applications. Among of the FCs, the direct and indirect volt[...]
 
Trójfazowy falownik quasi-Z do współpracy z baterią ogniw fotowoltaicznych - analiza symulacyjna i projekt
 
Jacek RĄBKOWSKI  Mariusz ZDANOWSKI  Henryk SUPRONOWICZ  
Artykuł przedstawia zagadnienia symulacji i projektowania modelu trójfazowego falownika typu quasi-Z (qZ), który jest przeznaczony do współpracy z baterią ogniw fotowoltaicznych o mocy 2kW. Omówiono zasadę działania układu oraz jego sterowanie przy pomocy modulacji szerokości impulsów. Podstawowe przebiegi wartości chwilowych prądów i napięć wyznaczono w drodze symulacji w pakiecie SABER. Pokazano także metody doboru parametrów elementów półprzewodnikowych i biernych z wykorzystaniem modelu symulacyjnego. Abstract. In this paper simulation and design issues of the three phase quasi-Z inverter for the photovoltaic application are presented. Operation principles of the inverter are presented as well as its pulse width modulation based control methods. Basic waveforms of the currents and voltages are obtained by SABER simulations. Methods of the semiconductor devices and passive elements are also shown in this paper. (Three-phase Zsource inverter for the photovoltaic battery - simulation analysis and design). Słowa kluczowe: falownik typu qZ, modulacja szerokości impulsów, elementy półprzewodnikowe, elementy bierne, fotowoltaika. Keywords: Z-source inverter, Pulse Width Modulation, semiconductor devices, passive elements, photovoltaics. Wstęp Klasyczny układ trójfazowego falownika typu Z został zaproponowany jako rozwiązanie do sprzęgania źródeł odnawialnych z odbiornikami lub siecią [1]. Układ ten, pokazany na rysunku 1a, posiada właściwości obniżającopodwyższające, a więc jest w stanie wytwarzać falę napięcia przemiennego o stałej amplitudzie przy napięciu wejściowym zmieniającym się w szerokim zakresie. W związku z tym rozpatrywano także jego aplikację jako falownika sprzęgającego ogniwa fotowoltaiczne [2] z siecią trójfazową. Jednak analiza zagadnienia wykazała zasadniczą wadę tego układu w takim zastosowaniu jaką jest nieciągły prąd źródła PV o znacznej wartości RMS w stosunku do wartości średniej. W praktyce przesądza to o koniec[...]
 
Wspomnienie o Profesorze Stanisławie Fryzem i refleksje nad Jego miejscem w teorii mocy
 
Leszek S. CZARNECKI  
Autor niniejszego artykułu był studentem Profesora Fryzego a jednocześnie jest kontynuatorem jego prac nad rozwojem teorii mocy obwodów z niesinusoidalnymi przebiegami prądu i napięcia. Artykuł ten łączy osobiste wspomnienia autora z kontaktów z Profesorem Fryzem z oceną Jego miejsca w rozwoju teorii mocy. Wskazuje te idee Prof. Fryzego, które na trwałe pozostały w tej teorii oraz te, które nie mogły w niej pozostać. W zakończeniu Autor tego artykułu wyraża pogląd, że Profesor Fryze był tym naukowcem pracującym jak wielu nad teorią mocy, który odcisnął najmocniejsze piętno na jej rozwoju. Abstract. The author of this paper was Professor Fryze’s student and, at the same time, he is a continuator of his research on powers in systems with nonsinusoidal voltages and currents. The paper combines personal impressions on contacts with Prof. Fryze as a teacher with reflections on Fryze’s place in the research on the power theory development. The paper indicates ideas that have become permanent in the power theory and those, which had to be abandoned. In conclusions the author expresses his opinion, that just Prof. Fryze set the most visible imprint on the power theory development. (Recollections on Professor Fryze and reflections on his place in the Power Theory development) Słowa kluczowe: Definicje mocy, Składowe Fizyczne Prądu, CPC, prąd czynny, prąd bierny, prąd rozrzutu, współczynnik mocy, Keywords: Power definitions, Current’s Physical Components, CPC, active current, reactive current, scattered current, power factor Profesor Fryze: nauczyciel elektrotechniki Jest rok 1958. Siedzę w tłumie świeżych kolegów w amfiteatralnej aulii Nr. 21 Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej. Wchodzi niewysoki krępy profesor w asyście wysokiego, z kruczo-czarnymi włosami i wąsem laboranta. Wstajemy. Dobitnym, nieco chrapliwym głosem mówi, że jest Profesorem Fryze i że będzie nas uczył podstaw elektrotechniki. Dla mnie, niedawnego abs[...]
 
Wybrane zagadnienia dokładności modelowania numerycznego indukcyjnych układów grzejnych
 
Marcin WESOŁOWSKI  Ryszard NIEDBAŁA  Adam CZAPLICKI  Jacek HAUSER  
Znane i powszechnie wykorzystywane systemy obliczeniowe bardzo często są wielce pomocne w praktyce inżynierów wszelkich specjalności. Mimo niewątpliwie wielu zalet tego typu oprogramowania, należy we wszystkich przypadkach mieć świadomość ograniczeń i błędów popełnianych podczas realizacji procesów obliczeniowych, wpływających negatywnie na możliwość wykorzystywania wyników w zagadnieniach projektowych. Jako przykład tego typu aplikacji uznać należy modelowanie układów nagrzewnic indukcyjnych, wymagających prowadzenia obliczeń pól sprzężonych. W artykule omówiono problemy modelowania numerycznego tego typu obiektów w powszechnie wykorzystywanym środowisku MES. Wykazano błędy modeli w odniesieniu do podstawowych rozwiązań analitycznych, co według autorów mocno ogranicza przydatność wielu systemów do rozwiązywania zagadnień praktycznych. Abstract. Many of computational systems are used in wide known engineering to solve different tasks. In spite of many advantages of such programs, the accuracy of calculating results should be always taken into account as a basic requirement. As an example, the modeling and simulation of induction heating systems was discussed in this article. This task requires to solve the problem as an coupled - field analysis for twoway electromagnetic and temperature field analysis. Basic sources of numerical analysis errors were discussed in the paper and results were compared to analytical description of the problem. (Estimation of numerical analysis for designing of induction heating systems) Keywords: modeling and simulation, induction heating, coupled- field analysis, simulation faults Słowa kluczowe: modelowanie, nagrzewanie indukcyjne, pola sprzężone, błędy obliczeniowe Wstęp Problematyka nagrzewania indukcyjnego wymaga wykonywania obliczeń pól sprzężonych, przy czym, w ogólnym przypadku, zależność parametrów stosowanych materiałów od temperatury i innych czynników, wymusza konieczność stosowania dwukierunkoweg[...]
 
XII Międzynarodowe Warsztaty Doktoranckie Wisła, październik 2010
 
Krzysztof Kluszczyński  
I znów - jak co roku - na przeciąg kilku słonecznych, złotojesiennych dni października 2010 - urokliwe uzdrowisko Wisła w Beskidzie Śląskim stało się europejską "stolicą" doktorantów, do której młodzi naukowcy przybyli z różnych stron świata: ze wschodu (Ukraina, Białoruś), południa (Czechy, Słowacja, Węgry, Bułgaria, Słowenia), zachodu (Niemcy i Włochy), północy (Szwecja), jak też - z 15 uczelni technicznych w Polsce. Do grona organizatorów XII edycji Międzynarodowych Warsztatów Doktoranckich OWD (International PhD Workshop), którymi są: Katedra Mechatroniki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej, Centrum Edukacji w Mechatronice Politechniki Śląskiej, Polskie Towarzystwo Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej PTETiS oraz Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, dołączyli nowi partnerzy z Niemiec: Deutsche Gesellschaft für Mechatronik oraz Gottlob-Frege-Zentrum. Patronat - nad tym zawsze bardzo oczekiwanym i odbywającym się nieprzerwanie od 1999 roku -"naukowym świętem doktorantów" sprawują: Dziekani Wydziałów Elektrycznych, Elektroniki i Informatyki w Polsce, Institution of Engineering and Technology IET (Wielka Brytania) oraz Institute of Electrical nad Electronics Engineers IEEE - Polish Section. Istotną rolę w pomyślnej realizacji powyższego przedsięwzięcia spełniają: Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego , Biuro Uznawalności Wykształcenia i Wymiany Międzynarodowej w Warszawie oraz Narodowe Biuro Programu CEEPUS (Central European Exchange Program for University Studies). Podczas 4- dniowych Warsztatów - w ramach 20 sesji naukowych - wygłoszono i dogłębnie przedyskutowano (zarówno na salach obrad, jak też i w kuluarach) 106 koncepcji prac doktorskich, znajdujących się na bardzo różnych - bo czasem wstępnych, a czasem końcowych - etapach realizacji. Głosy w dyskusji padały zarówno ze strony doświadczonych profesorów,[...]
 

Czasowy dostęp

zegar Wykup czasowy dostęp do tego czasopisma.
Zobacz szczegóły»