ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY ›
2011-8 |
| |
|
|
45-lecie Katedry Energoelektroniki i Elektroenergetyki Politechniki Rzeszowskiej
|
|
Kazimierz BUCZEK 
|
Katedra Energoelektroniki i Elektroenergetyki jest
najstarszą jednostką Wydziału Elektrotechniki i Informatyki
Politechniki Rzeszowskiej. Powstała w 1966 roku jako
zespół przedmiotowy elektrotechniki przemysłowej
ówczesnego nowoutworzonego Wydziału Elektrycznego
Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Rzeszowie. Organizatorem
jej był prof. dr hab. inż. Jerzy Sozański (wówczas dr inż.
J.Sozański), który przeniósł się do Rzeszowa z Politechniki
Gdańskiej. Jednostka przechodziła kolejne przeobrażenia Profilem naukowym Katedry są zagadnienia z zakresu
elektroenergetyki a w tym techniki izolacyjnej, techniki
wysokich napięć, techniki świetlnej, materiałoznawstwa
elektrycznego, urządzeń i aparatów energetycznych,
jakości energii elektrycznej itp. oraz zagadnienia
energoelektroniki a w tym przekształtniki do napędów
wysokoobrotowych, przekształtniki matrycowe,
przekształtniki wielokomórkowe, przekształtniki do
odnawialnych źródeł energii itp.
Z tych zagadnień prowadzone są badania w zespołac[...]
|
|
|
|
A Comprehensive review of protection coordination methods in power distribution systems in the presence of DG
|
|
|
Hadi ZAYANDEHROODI Azah MOHAMED Hussain SHAREEF Marjan MOHAMMADJAFARI
|
This paper presents an overview of solutions proposed in the literature for the overcurrent relay coordination problem in the presence of
distributed generators (DGs). Furthermore, several protection issues are identified to study the requirements for protection in the presence of DGs,
and possible innovative solutions for resolving the operational conflicts between distribution networks and DGs are also discussed.
Streszczenie. W artykule zaprezentowano przegląd metod zabezpieczeń przed przekroczeniem prądów dopuszczalnych w sieci z rozproszonymi
generatorami. Szereg rozwiązań przeanalizowano pod kątem możliwych konfliktów między siecią dystrybucyjną i generatorami. (Przegląd
zabezpieczeń prądowych w sieci z generatorami rozproszonymi)
Keywords: Protection Coordination Methods, Review, Distribution Networks, Distributed Generation (DG), Protection Issues.
Słowa kluczowe: zabezpieczenia sieci, sieci dystrybucyjne, generator rozproszone.
1. Introduction
Distributed generators (DGs) are a viable alternative for
developing countries where the reliability of the grid supply
lies below desirable levels. Because utilities are no longer
embarking on building large generating plants, distributed
generation serves as an alternative for generating energy
resources [1]. There are many benefits to be gained from
the installation of DGs; however, great penetration of DGs
into distribution systems would lead to conflicts with the
protection procedures currently in place in the present
networks because the present distribution system is
designed as a passive and radial network. A typical
distribution protection system consists of fuses, relays and
reclosers. An inverse overcurrent relay is usually placed at
a substation where a feeder originates. Reclosers are
usually installed on main feeders with fuses on laterals. The
coordination between fuses, reclosers and relays is well
established for radial systems; however, when DG units are
connected [...]
|
|
|
|
A Resistor-less Current-mode Quadrature Sinusoidal Oscillator Employing Single CCCDTA and Grounded Capacitors
|
|
|
Rapeepan KEAWON Winai JAIKLA
|
In this study, a current-mode quadrature sinusoidal oscillator using single current controlled current differencing transconductance
amplifier (CCCDTA) and 2 grounded capacitors is proposed. The proposed oscillator can provide 2 sinusoidal output currents with 90 phase
difference. The oscillation condition and oscillation frequency can be controlled electronically by adjusting the bias current of the CCCDTA. The
oscillator configuration exhibits high output impedance which makes easy to drive loads without using any buffering devices. The use of only
grounded capacitors is ideal for integration. The circuit performances are depicted through PSpice simulations, they show good agreement to
theoretical assumptions.
Streszczenie. W artykule przestawiono sinusoidalny generator prądowy wykorzystujący wzmacniacz transkonduktancyjny. Generator może mieć
dwa wyjścia prądowe z sygnałami przesuniętymi w fazie o 90. Warunki oscylacji mogą być sterowane p[rzez dobór prądu we wzmacniaczu.
Generator ma dużą wyjściową impedancję. Właściwości układu zbadano wykorzystując symulację PSpice. (Kwadraturowy generator sygnału
sinusoidalnego wykorzystujący wzmacniacz transkonduktancyjny i uziemione kondensatory)
Keywords: quadrature oscillator; current-mode; CCCDTA.
Słowa kluczowe: generator kwadraturowy, wyjście prądowe, wzmacniacz trankonduktancyjny..
Introduction
Controlled quadrature oscillators are extremely useful
circuits for various communication applications, wherein
there is a requirement of multiple sinusoids which are 90◦
phase shifted, e.g. in quadrature mixers and singlesideband
modulators [1]. Recently, current-mode circuits
have been receiving considerable attention of due to their
potential advantages such as inherently wide bandwidth,
higher slew-rate, greater linearity, wider dynamic range,
simple circuitry and low power consumption [2]
In 2003, a new active building block, namely current
differencing transconductanc[...]
|
|
|
|
Akumulatory litowe w pojazdach elektrycznych
|
|
|
Leszek JAROSZYŃSKI
|
Zainteresowanie konsumentów i producentów samochodami hybrydowymi rośnie w ostatnim okresie wprost lawinowo. Prawdziwym
przełomem mogą być jednak dopiero samochody w pełni elektryczne (EV). W artykule przedstawiono zalety i wady wykorzystania akumulatorów
litowych do napędu samochodu elektrycznego (BEV). Opisano także procesy degradacji parametrów akumulatora litowego w czasie jego
użytkowania i składowania.
Abstract. Recently, the consumers’ and manufacturers’ interest in hybrid cars grows exponentially. However, a purely electric vehicle (EV) might
prove to be the real breakthrough. This paper discusses a number of pros and cons of the use of lithium secondary batteries to power electric car
(BEV). Lithium battery aging processes during cycling and storage have been presented. (Secondary lithium batteries for electric vehicles).
Słowa kluczowe: akumulator litowo-jonowy, akumulator litowo-polimerowy, pojazd elektryczny.
Keywords: LiIo, LiPo secondary battery, electric vehicle (EV).
Wstęp
Po latach fascynacji pojazdami spalinowymi cywilizacja
ponownie spogląda z nadzieją na możliwość wykorzystania
napędów elektrycznych w transporcie osobowym.
Z łatwością i za dość rozsądną cenę można już kupić
samochód hybrydowy (ang. hybrid electric vehicle, HEV). W
takiej konstrukcji główną rolę pełni ciągle silnik spalinowy.
Część elektryczna napędu ma najczęściej dwa zadania:
sprostanie stale podwyższanym wymogom ochrony
środowiska poprzez zmniejszenie emisji szkodliwych
substancji oraz ożywienie rynku motoryzacyjnego przez
wywołanie zainteresowania potencjalnych nabywców
nowym i modnym produktem.
Chyba nikogo nie trzeba przekonywać, że napędy
elektryczne mogą mieć sporo istotnych zalet szczególnie w
kontekście ekologicznym. Środki transportu publicznego z
powodzeniem wykorzystują energię elektryczną od ponad
stu lat. Zwykłych użytkowników fascynuje najczęściej
porównanie kosztów pokonania jednego kilometra, które w
sytuacji zest[...]
|
|
|
|
Amplitude-Frequency Monitoring of Power Quality Transients using Higher-Order Statistics and Self-Organizing Neural Networks
|
|
|
Juan Jose´ GONZA´ LEZ DE LA ROSA1 Agustin AGUERA-PEREZ Jose Carlos PALOMARES-SALAS Antonio MORENO-MUNOZ
|
W artykule opisano automatyczn a metod e klasyfikacji jako´sci energii w stanach przej´sciowych z uwzgl ednieniem amplitudy,
cz estotliwo´sci i warto´sci ekstremalnych. W pierwszym etapie przeprowadzane s a pomiary statystyczne dla stałej amplitudy i cz estotliwo´sci
uwzgl edniaj ace klastry 2D i wła´sciwo´sci trzeciego i czwartego rz edu towarzysz ace anomaliom. Nast epnie uwzgl edniana jest geometria sieci. Po
tym etapie wł aczany jest moduł sztucznej inteligencji bazuj acy na sieciach neuronowych. (Monitorowanie jako´sci energii w stanach przej ´sciowych
przy u˙zyciu statystyki wy˙zszego rz adu i sieci neuronowych)
Abstract. In this paper a smart automatic classification of PQ transients is performed attending to their amplitudes and frequencies, and the extreme
of higher-order cumulants. Feature extraction stage is double folded. First, these statistical measurements reveal the hidden geometry for a constant
amplitude or frequency, conforming the 2D clustering grace to the third and fourth-order features associated to each signal anomaly, coupled to the
50-Hz power line. Precisely the main contribution of the work is the novel finding that the maxima and the minima of the higher-order cumulants
distribute according to curves families, each of which associated to the transient’s frequency or amplitude. Given a statistical order, each datum in a
curve corresponds to the initial amplitude (or constant frequency), and to a couple of extremes (min-max) associated to the statistical estimator. The
random grouping along each curve reveals the a priori hidden geometry, linked to the subjacent electrical phenomenon. Secondly, the regular surface
grid in the input space (amplitude-frequency) experiments a transformation to the output space which is developed by the higher-order statistics. Once
the geometry in the feature space has been found, we show the computational intelligence modulus, based in Self-Organizin[...]
|
|
|
|
Analiza odkształceń napięć i prądów przekształtnika AC/DC zastosowanego w wysokoobrotowych układach napędowych w urządzeniach AGD
|
|
|
Małgorzata ŁATKA Mieczysław GRAD
|
Artykuł prezentuje wybrane zagadnienia dotyczące jednofazowego przekształtnika impulsowego AC/DC o podwyższonym
współczynniku mocy przeznaczonego do zastosowania w sprzęcie AGD oraz wybrane wyniki badań laboratoryjnych zrealizowanego praktycznie
układu. Przeprowadzono analizę odkształceń napięć i prądów na wejściu i wyjściu przekształtnika pracującego autonomicznie oraz jako element
wysokoobrotowego układu napędowego sprzętu AGD.
Abstract This paper presents selected issues concerning the single-phase, impulse, power factor correction AC/DC converter intended for use in
household equipment, and also selected laboratory research results based on the system created specifically for that purpose. The analysis of the
distortion of the input and output voltages and currents was conducted for both the stand alone AC/DC converter and with the converter as an
element of the high speed drive system in household equipment. (The analysis of the distortion of voltages and currents of an AC/DC
converter used in a high-speed drive system in household equipment).
Słowa kluczowe: przekształtnik impulsowy AC/DC, PFC, napęd wysokoobrotowy, oddziaływanie na sieć zasilającą
Keywords: keying converters AC/DC, PFC, high-speed drive system, interaction on the mains
Wstęp
W urządzeniach gospodarstwa domowego AGD coraz
częściej proponuje się rozwiązania z zastosowaniem
układów napędowych z silnikami wysokoobrotowymi,
zasilanymi poprzez układy energoelektroniczne. [1,2,3,4,7]
Uproszczony schemat blokowy takiego rozwiązania
pokazano na rysunku 1.
Artykuł prezentuje wybrane zagadnienia oraz wyniki
badań laboratoryjnych zrealizowanego praktycznie układu
zasilacza jednofazowego wchodzącego
w skład wysokoobrotowego
układu napędowego,
przeznaczonego do zastosowania
w sprzęcie AGD. Zasilacz
zrealizowano jako jednofazowy
przekształtnik impulsowy AC/DC
o sinusoidalnym prądzie źródła.
Oczekuje się, że zastosowanie
w sprzęcie AGD,
w miejsce jednofazowych silników[...]
|
|
|
|
Analiza quasi-stacjonarnego pola elektromagnetycznego w sąsiedztwie trójwymiarowego naroża obszaru przewodzącego
|
|
|
Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO
|
W pracy zaprezentowano rezultaty numerycznych badań quasi-stacjonarnego pola elektromagnetycznego w pobliżu trójwymiarowego
naroża ciała przewodzącego. Powierzchnię graniczną obszaru przewodzącego stanowią trzy wzajemnie prostopadłe powierzchnie płaskie (ściany
naroża), cylindryczne (krawędzie naroża) oraz powierzchnia sferyczna (wierzchołek naroża). Pole wzbudzające stanowi płaska fala
elektromagnetyczna niskiej częstotliwości (50 Hz) o polaryzacji równoległej do jednej z krawędzi naroża. Do analizy zagadnienia zastosowano
iteracyjno-brzegową metodę rozwiązań fundamentalnych.
Abstract. This paper presents results of numerical analysis of quasi-stationary electromagnetic field near three-dimensional corner of conducting
body. Border surface of conductive area is composed of three orthogonal planes (corner walls), cylindrical-rounded surface (edges corner) and
spherical (corner top). Exciting field is created by low-frequency plane electromagnetic wave (50 Hz) polarized parallel to one of corner edges. For
problem analysis iterative-border method of fundamental solutions was applied. (Study of quasi-stationary electromagnetic field near threedimensional
corner of conducting body).
Słowa kluczowe: naroże przewodzące, quasi-stacjonarne pole elektromagnetyczne, metoda rozwiązań fundamentalnych
Keywords: conducting corner, quasi-stationary electromagnetic field, fundamental solutions method
Wstęp
Wyznaczanie rozkładu pola elektromagnetycznego w
układach zawierających ciała przewodzące z krawędziami i
narożami o małym promieniu krzywizny stwarza szereg
rożnego rodzaju trudności obliczeniowych. Wiążą się one
głównie z tym, iż w pobliżu krawędzi i naroży pole doznaje
gwałtownych zmian na małych odległościach, czyli funkcje
pola stają się mało regularne. W przypadku stosowania
typowych numerycznych metod obliczeniowych, jak MES,
czy MRS, szczegółowe uwzględnienie tych zmian wymaga
zastosowania bardzo gęstej dyskretyzacji obszarów w
pobliżu ta[...]
|
|
|
|
Analiza rzeczywistych parametrów sygnałów elektrycznych zasilających układy napędowe pomp wodociągowych
|
|
|
Jacek BARTMAN Anna KOZIOROWSKA Kazimierz KURYŁO Wiesława MALSKA
|
W artykule przedstawiono badania przeprowadzone w stacji uzdatniania wody, których celem była analiza przebiegów prądów i
napięć zawierających wyższe harmoniczne, które powstają w wyniku pracy urządzeń nieliniowych. Pomiary były przeprowadzane w stacji
transformatorów, po stronie wyższego napięcia. Na kształt napięcia miały wpływ wszystkie odbiorniki nieliniowe zainstalowane w zakładzie, zasilane
przez tę stację transformatorów. Skutkami występowania wyższych harmonicznych jest zniekształcenie sinusoidy napięcia zasilającego. Obecność
wyższych harmonicznych w sieci zasilającej może być przyczyną zakłóceń w pracy urządzeń elektronicznych. W artykule wyznaczono wartości
współczynników THD i odniesiono je do wartości określonych stosownymi normami.
Abstract: The article presents the studies carried out in water treatment plants, which aim was to analyze the current and voltage waveforms contain
higher harmonics, they result from the work of non-linear devices. Measurements were carried out in the transformer station on the side of higher
voltage. The shape of power to affect all the non-linear loads installed in the Department, powered by the transformer stations. The effects of
harmonic distortion is a sine wave voltage. The presence of higher harmonics in the power supply can cause interference in electronic instruments.
In this paper the values of the coefficients of THD and explicitly set them to values of the relevant standards. (Analysis of the real electric
parameters feed water-pump drive systems).
Słowa kluczowe: odkształcenie napięcia i prądu, wyższe harmoniczne, przemiennik częstotliwości, pompownia.
Keywords: Voltage and Current Distortion, Higher Harmonicals, Frequency Converter, Pump Station.
Wstęp
Tradycyjnie w przepompowniach wody stosowane są
elektryczne układy napędowe, których olbrzymią zaletą jest
możliwość praktycznie bezobsługowej pracy. Jednak do
niedawna możliwość szerokiego stosowania najbardziej
niezawodnych i najt[...]
|
|
|
|
Asymetryczne i odkształcone funkcje przebiegów elektromagnetycznych w transformatorach prostownikowych
|
|
|
Lesław GOŁĘBIOWSKI Jerzy LEWICKI
|
Z uwzględnieniem asymetrii i odkształceń przebiegów elektromagnetycznych w zlinearyzowanym transformatorze zasilającym układ
prostownikowy, artykuł przedstawia w postaci analitycznej zależności pomiędzy operatorowymi funkcjami przebiegów, jak również uogólniony
schemat zastępczy strony wtórnej transformatora. Przedstawione zostało przejście z określonej funkcji operatorowej na postać czasową metodą
symboliczną przy pomocy programu Matlab.
Summary: Taking into account the asymmetry and distortion of electromagnetic functions in a linearized transformer supplying a rectifier system,
the paper presents in analytic form the dependences between operator forms of the functions, as well the generalized equivalent circuit diagram of
the transformer secondary site. The transition from determined operator form to the time form with the use of the symbolic method in MATLAB was
presented.(Asymertical and distorted current and voltage functions in linearized 3-phase transformers).
Słowa kluczowe: transformator, prostownik, przebiegi elektryczne, odwrotne przekształcenie Laplace'a, wrażliwość.
Keywords: transformer, rectifier, transient, inverse Laplace'a transformation, sensitivity.
Wprowadzenie
W artykule przedstawiono zlinearyzowany model
trójfazowych symetrycznie zbudowanych transformatorów
Yy0, Dy0, Yz0, Dz0
, Yy, Dy o rdzeniach trój- i pięciokolumnowych.
Na podstawie tego modelu można - dla
stanów nieustalonych i ustalonych z uwzględnieniem
prądu magnesującego - obliczyć w postaci analitycznej
operatorowe funkcje odkształconych i niesymetrycznych
napięć i prądów wtórnych, prądów pierwotnych i
strumieni magnetycznych, jeśli dane są odkształcone i
niesymetryczne napięcia zasilające oraz parametry
niesymetrycznego odbiornika. Obliczenia są łatwe do
zalgorytmizowania.
Proponowany model jest metodą alternatywną do
odpowiednich metod macierzowych ze stosowanymi w
nich transformacjami i nie wykorzystuje rachunku
macierzowego.
Głównym założenie[...]
|
|
|
|
Badania i analiza oddziaływania na linię zasilającą wybranych urządzeń AGD
|
|
|
Małgorzata ŁATKA Grzegorz ZAJĄC
|
W artykule przedstawiono wyniki badań, których głównym celem było określenie rodzaju i zakresu oddziaływania na linię zasilającą
wybranych urządzeń AGD. Przeprowadzono oraz dokonano analizy pomiarów: emisji harmonicznych, mocy czynnej i biernej oraz współczynnika
mocy Pomiary te będą stanowiły materiał porównawczy dla analogicznych badań planowanych dla wybranych urządzeń AGD, po zastosowaniu
w nich napędów wysokoobrotowych.
Abstract. This paper presents the results of the research which was conducted to determine the type and the extent of the interaction of selective
household equipment on the mains supply. The following measurements and their analysis were conducted: the harmonics emission, the active and
reactive power and the power factor. The findings will comprise the comparative material for similar, future, research on the chosen household
devices in which the high-speed drive system will be used. (The research and the analysis of the interaction of the chosen household
equipment on the mains supply)
Słowa kluczowe: oddziaływanie na linię zasilającą, harmoniczne, moc czynna i bierna, współczynnik mocy, napęd wysokoobrotowy.
Keywords: interaction on the mains supply, harmonic, active power, reactive power, power factor, high-speed drive system
Wstęp
Artykuły gospodarstwa domowego (AGD), takie jak
mikser, odkurzacz, robot kuchenny, blender itp. są obecnie
standardowym wyposażeniem, a ich ilość w każdym
gospodarstwie domowym stale rośnie. Wraz z postępem
technicznym zmienia się nie tylko ich wygląd zewnętrzny,
ale również producenci starają się wprowadzać zmiany
w rozwiązaniach konstrukcyjnych napędów. Celem tych
zmian jest nie tylko to, by urządzenia AGD były lekkie,
o małych gabarytach, łatwiejsze u życiu, niezawodne, ale
również energooszczędne, a ponadto - by
charakteryzowały się jak najmniejszym negatywnym
oddziaływaniem na linię zasilającą.
W urządzeniach gospodarstwa domowego coraz
częściej proponuje się rozwiązania z [...]
|
|
|
|
Badanie charakterystyk częstotliwościowych wybranych transformatorów jednofazowych
|
|
|
Stanisław WYDERKA
|
Przeprowadzono badania modułu i fazy współczynnika napięciowego wybranych transformatorów jednofazowych w zakresie
częstotliwości charakterystycznych dla przepięć atmosferycznych, łączeniowych i dorywczych. Stwierdzono, że istotny wpływ na charakterystyki
częstotliwościowe tego współczynnika mają parametry konstrukcyjne i stan pracy transformatorów. Przebiegi napięcia o wysokich częstotliwościach
są silniej tłumione przez transformatory, niż przebiegi o średnich i niskich częstotliwościach.
Abstract. Investigations of module and phase of voltage ratio of selected single-phase transformers were conducted in frequency range
characteristic for lightning, switching and temporary overvoltages. It was found that construction parameters and operating conditions of the
transformers have essential influence on their frequency characteristics. High frequency voltage functions are more strongly suppressed by the
transformers than mean and low frequency functions. (Investigation of frequency characteristics of selected single-phase transformers).
Słowa kluczowe: transformator jednofazowy, charakterystyki częstotliwościowe.
Keywords: single-phase transformer, frequency characteristics.
Wstęp
Do oceny zagrożenia elektrycznych urządzeń
odbiorczych przepięciami przewodzonymi potrzebna jest
wiedza o źródłach i parametrach tych przepięć w miejscu
powstawania, a także wiedza dotycząca wpływu linii i
transformatorów, przez które te przepięcia są przenoszone,
na ostateczny kształt zaburzeń dochodzących do
odbiorników. Najgroźniejszymi dla urządzeń elektrycznych
są przepięcia atmosferyczne, których zakres częstotliwości
sięga kilku megaherców. Wpływ linii elektroenergetycznych
i przewodów w instalacjach zasilających na przepięcia
przewodzone jest relatywnie dobrze poznany. W
programach komputerowych stosowanych do symulacji
elektromagnetycznych stanów przejściowych, np. EMTP, są
zaimplementowane modele linii elektrycznych o wysokim
stopniu dokładności i[...]
|
|
|
|
Bezinwazyjna diagnostyka uzwojeń magnesujących przy użyciu sztucznych sieci neuronowych
|
|
|
Zbigniew GOMÓŁKA Bogdan KWIATKOWSKI Robert PĘKALA
|
W artykule zaproponowano ideę bezinwazyjnej metody dedykowanej wykrywaniu zwarć w uzwojeniach transformatorów. Metoda
oparta jest o wykorzystanie modelu matematycznego transformatora toroidalnego oraz sztucznych sieci neuronowych. Bazując na polowoobwodowym
modelu toroidu wyodrębniono sygnały diagnostyczne w postaci odkształconych przebiegów prądu uzwojenia magnesującego, które
użyto w procesie uczenia sieci neuronowych. Zamieszczone wyniki testów potwierdzają wysoką skuteczność neuronowego układu diagnostycznego.
Abstract. In the article the idea of non-invasive method dedicated to detecting faults in a transformer windings is presented. The method is based on
the use of a mathematical model of toroidal transformer and artificial neural networks. On the basis of the semi-field model of the toroid the
diagnostic signals, as the distorted current waveforms in the magnetizing windings, were separated and it was used in the learning process of neural
networks. Included test results confirm the high efficiency of the neural diagnostic system. (Noninvasive diagnosis of magnetising coil using
artificial neural networks).
Słowa kluczowe: równania pola elektromagnetycznego, transformator toroidalny, sygnał diagnostyczny, sztuczne sieci neuronowe.
Keywords: electromagnetic field equations, toroidal transformer, diagnostics signal, artificial neural networks.
Wstęp
Eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych w
których występują uzwojenia magnesujące może prowadzić
do ich uszkodzeń, zaś jednym z typowych defektów mogą
być zwarcia międzyzwojowe. Tego typu defekty mogą
wystąpić także w procesie produkcji. Dlatego ważnym
wydaje się być opracowanie odpowiedniej metody, która
pod tym kątem pozwoli ocenić stan uzwojenia nowego lub
używanego w sposób bezinwazyjny, bez konieczności
żmudnego poszukiwania miejsca wystąpienia zwarcia.
Ważnym jest również, aby w pewnych przypadkach było
możliwe wykrywanie symptomów uszkodzeń, co
pozwoliłoby na odpowiednio[...]
|
|
|
|
Bezstykowy system zasilania z dwukierunkowym przepływem energii dla pojazdów elektrycznych
|
|
|
Rafał MIŚKIEWICZ Artur MORADEWICZ Marian P. KAŹMIERKOWSKI
|
Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania pojazdami elektrycznymi i ich wykorzystaniem nie tylko do celów transportowych, lecz
również jako zasobniki energii elektrycznej dla rozproszonych źródeł energii. Powoduje to wzmożone poszukiwania układów zasilania
umożliwiających wysokosprawny i dwukierunkowy przepływ energii. Jednym z takich rozwiązań jest Indukcyjny System Bezstykowego Zasilania
ISBZ z dwukierunkowym przepływem energii. Powyższy system charakteryzuje się przekazywaniem energii poprzez pole elektromagnetyczne, co
powoduje że konstrukcja nie zawiera elementów stykowych pomiędzy stacją ładownia a pojazdem pracujących w zmiennych warunkach
środowiskowych i narażonych na uszkodzenia. Artykuł prezentuje analizę i wyniki badań powyższego systemu.
Abstract. Today has been a growing interest in electric vehicles and their use not only for transport purposes, but also as containers for electricity
distributed energy sources. It cause increased exploration of supply system, allowing bidirectional and high efficient energy transfer. One such
solution is a Inductive contactless power system ICPS with bidirectional energy flow. This system characterized by the energy transfer through
electromagnetic field, and lack of contact elements hold the EV electric vehicle or another charging devices. ICPS can be used under varying
environmental conditions even in explosive atmosphere. The article presents an analysis simulation results of the above system.(Contactless
power supply system with bidirectional energy transfer for electric vehicle).
Słowa kluczowe: pojazd elektryczny, falownik rezonansowy, bezstykowy przesył energii,
Keywords: electric vehicle, resonant converter, contactless energy transfer, vehicle to grid (V2G)
Wstęp
Ostatnio obserwuje się systematyczny wzrost
zainteresowania pojazdami z napędem elektrycznym lub
hybrydowym z funkcją bezpośredniego ładowania
akumulatorów z sieci (ang. plug-in). Klasyfikację i skróty
nazw angielskich[...]
|
|
|
|
Bonding of silicon and crystal quartz wafers at the minimized residual stresses
|
|
|
Yury ZIMIN Toshitsugu UEDA Joanna PAWŁAT
|
In this work, strong low-temperature bonding of silicon and crystalline quartz wafers, effecting in mechanical strength, which is close to
initial materials has been described. High bonding strength is associated with minimization of the residual stresses, optimization of surface
activation, and application of an electric field during annealing. The bonding has a wide application field because both, silicon and crystalline quartz
are key materials for many devices including generators, high frequency filters, gyroscopes, microbalances of high stability, etc.
Streszczenie- W pracy przedstawiono proces uzyskiwania silnych połączeń spajalnych płytek kwarcowych i silikonowych w niskiej temperaturze.
Mechaniczna wytrzymałość połączeń jest bliska wytrzymałości materiałów wyjściowych. Wysoka wytrzymałość połączenia wynika z minimalizacji
naprężeń własnych materiału, z optymalnego procesu aktywacji powierzchni płytek oraz z zastosowania pola elektrycznego podczas procesu
wygrzewania. Polaczenia tego typu mogą być szeroko stosowane gdyż zarówno kwarc krystaliczny jak i silikon wykorzystywany jest do wyrobu
szeregu urządzeń; w tym, w mikro i nanotechnologiach. (Proces uzyskiwania silnych połączeń spajalnych płytek kwarcowych i silikonowych
w niskiej temperaturze)
Keywords: Bonding, crystal quartz, silicon, residual stress, plasma surface processing
Keywords: Połączenia spajalne , kwarc krystaliczny, silicon, naprężenia własne, plazmowa obróbka powierzchni
Introduction
Direct bonding of silicon and quartz wafers can be
applied to the fabrication of advanced microelectromechanical
and optical devices. Conventional
bonding technology of identical materials, such as quartzquartz,
silicon-silicon, etc., is well known and typically
involves an annealing at elevated temperature. High
temperature increases the mobility of atoms across the
interface that largely determines a bonding strength. When
bonded structure consists of materials with different the[...]
|
|
|
|
Comparative analysis of selected models of semiconductor superlattices
|
|
|
Mariusz MĄCZKA Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO
|
Electrical properties of semiconductor lasers may be described with the help of the numerical calculations performed for the superlattices
with the infinite and finite dimensions. In the paper two models of superlattices are compared. In the first approach the finite length of the structure is
considered and the Schrödinger equation for the nonpolarized and polarized structures is solved. In the second approach delocalized Bloch
functions over the whole structure of the superlattice are considered.
Streszczenie. W pracy przedstawiono wybrane właściwości elektryczne laserów półprzewodnikowych, modelowanych za pomocą skończonych i
nieskończonych półprzewodnikowych supersieci. Zamieszczono rozwiązania równań Schrödingera dla spolaryzowanej i niespolaryzowanej struktury
supersieci. (Wybrane właściwości elektryczne laserów półprzewodnikowych, modelowanych za pomocą skończonych i nieskończonych
półprzewodnikowych supersieci)
Keywords: Schrödinger equation, Bloch functions, Wannier function, Wannier-Stark function.
Słowa kluczowe: równania Schrödingera, funkcje Blocha, funkcje Wannier’a, funkcje Wannier’a-Starka
Introduction
The methods for the superlattice simulations can be
divided into two groups. The first one assumes finite
dimensions of the model [1] and bases on the conventional
solution of Schrödinger equation. The second one assumes
infinite dimensions of the model and takes the advantage of
the Bloch function periodicity [2].
In this work we present two simple models of the
superlattice. One of them called Finite Model (FM) assumes
finite dimensions of the structure. In the second one (called
Infinite Model - IM) infinite dimensions of the structure are
taken into account. In the result section we compare
selected properties of both methods.
Model FM
We consider the superlattice as it is presented in Fig.1. The
[...]
|
|
|
|
Computing education for engineering in Turkey
|
|
|
Aytuğ ONAN
|
The study aims to provide a “snapshot" of the current state of computing education in engineering in Turkey by emphasizing on
professors, scientific publications, curriculums, and graduate programs in this field. The study can be beneficial in terms of several points: First, it
can be used to clarify the weaknesses and strengths of computing education. Second, it can be used to catch new program development
opportunities. Third, it can be used to assess the current computing departments and rank them.
Streszczenie. Artykuł przedstawia problem nauczania technik komputerowych wśród inżynierów na przykładzie Turcji. (Nauczanie technik
komputerowych w środowiskach technicznych na przykładzie Turcji)
Keywords: engineering education, computing, higher education.
Słowa kluczowe: naucznie techniczne, techniki komputerowe.
Introduction
The advent of computer science as a scientific discipline
has affected “academic world" in several ways. Today,
almost all universities among the world offer degrees in
computer science, computer engineering, information
systems and technology or in another name closely tied to
computing. Moreover, computer and information technology
is integrated into other disciplines.
Computer science and engineering is central to
computing and it affects the various problem domains,
including medicine, science, business, engineering, art,
humanities and entertainment [1]. This has lead to
integration of computing into interdisciplinary research
projects with other disciplines. In [1], the authors argue that
“for every field X, it sometimes seems that someone creates
a subfield, computational X".
As a result of smaller size, higher performance and
lower cost, electronic systems are more pervasive, and
accordingly there is a reciprocal interaction between
scientific and technological advancements [2].
This essay seeks to give a comprehensive overview of
current computing education in engineering at Tur[...]
|
|
|
|
Determination of Thermal Ageing Influence on Rotating Machine Insulation System Using Dielectric Spectroscopy
|
|
|
Roman CIMBALA Juraj KURIMSKÝ Iraida KOLCUNOVÁ
|
The electric rotating machines have to meet the requirements in terms of safety, reliability and efficiency. This paper discusses the
measurement dielectric spectroscopy of coils in asynchronous 6 kV driver before and after thermal ageing. Measurements for low frequencies were
made by Isothermal Relaxation Current analysis, which is a non-destructive DC diagnostic measurement method for electrical machines.
Measurements for high frequencies were made directly with LCR meter.
Streszczenie. Artykuł przedstawia pomiary metodą spektroskopii dielektrycznej izolacji uzwojeń w maszynie wirującej przed i po starzeniu. Dla
małych częstotliwości przeprowadzono analizę prądu izotermicznej relaksacji. Przy dużych częstotliwościach wykorzystano m iernik LCR. (Badanie
wpływu starzenia termicznego maszyn elektrycznych metodą spektroskopii dielektrycznej)
Keywords: IRC analysis, insulation system of rotating machine, coil, thermal degradation.
Słowa kluczowe: izolacja maszyn wirujących, starzenie termiczne..
Introduction
High-voltage rotating machines have to meet the
requirements in terms of safety and reliability. These
requirements are mainly related to electrical insulating
system, which belongs to the most important parts of
rotating electric machines (quarter of all failures still are
related to insulation system) [1,2].
The insulating system is the most influenced by ageing
process and this effect on insulating system can’t be
removed. Due to the ageing caused of thermal and electric
stresses, defects as cavities, electric tree and others
appear. They abbreviate lifetime of electric devices because
of defect creation [3]. Since ageing can’t be precisely
defined, that is why tests are repeated at regular intervals
(e.g. every two years).
It is important to know the state of electric devices
insulation system as dependency of the operation time [4].
One of the methods for detecting the state of insulation
ageing is isothermal re[...]
|
|
|
|
Digital Current Mode Control Algorithms for High-Power Half-Bridge DC/DC Converters
|
|
|
Indrek ROASTO Dmitri VINNIKOV Tanel JALAKAS Ryszard STRZELECKI
|
Digitally controlled systems have many well known advantages in comparison to analogue systems e.g. programmability, higher flexibility
and modularity, fewer components, lower sensitivity to noise and environment conditions. Theoretically, all analogue control algorithms can be
digitalized. But from practical point of view the digitalization often ends up with some major difficulties, which will noticeable limit or even prevent the
application of the digital control algorithm. In this paper some of the problems connected to the digitalization are discussed and solutions are
proposed. As a result, two new digital current mode control algorithms for high-power, high-voltage half-bridge DC/DC converters are proposed,
simulated and experimentally verified.
Streszczenie. Cyfrowe systemy sterowania posiadają liczne znane zalety w porównaniu z systemami analogowymi, np. programowalność, wyższą
elastyczność funkcjonalną i modułowość budowy, mniejszą liczba komponentów oraz wrażliwość na warunki otoczenia. Teoretycznie wszystkie
algorytmy analogowe można zdigitalizować, lecz z praktycznego punktu widzenia często wiąże się to z istotnymi trudnościami, ograniczającymi lub
nawet uniemożliwiającymi stosowanie algorytmu cyfrowego. W artykule omówiono niektóre problemy związane z digitalizacją oraz przedstawiono
sposoby ich rozwiązania. Zaproponowano dwa nowe cyfrowe algorytmy sterowania wysokonapięciową półmostkową przetwornicą DC/DC,
zweryfikowane symulacyjnie i eksperymentalnie. (Cyfrowe algorytmy sterowania półmostkowych przetwornic DC / DC dużej mocy ze
sprzężeniem prądowym).
Keywords: digital current mode control, average current mode control, peak current mode control, digital control systems, half-bridge
converters.
Słowa kluczowe: sterowanie cyfrowe ze sprzężeniem prądowym, sterowanie ze sprzężeniem względem wartości średniej prądu, cyfrowe
systemy sterowania, przekształtniki półmostkowe.
Introduction
The last ten years in power electronics hav[...]
|
|
|
|
Dynamic Economic Dispatch Solution with Practical Constraints Using a Recurrent neural network
|
|
|
Farid BENHAMIDA Abdelber BENDAOUD Karim MEDLES Amar TILMATINE
|
This paper proposes a solution to the dynamic economic dispatch (DED) with practical constraints using a Hopfield neural network (HNN).
The constrained DED which will be solved in this paper must satisfy (i) the system load demand (ii) the spinning reserve capacity (iii) ramp rate limits
and (iv) prohibited operating zone. The feasibility of the proposed HNN method is demonstrated using two power systems, and it is compared with
the other methods in terms of solution quality and computation efficiency.
Streszczenie. Artykuł proponuje rozwiązanie dynamicznej gospodarki przesyłem energii z uwzględnieniem ograniczeń przy wykorzystaniu sieci
neuronowych Hopfield (HNN). Zaproponowana metoda została sprawdzona w dwóch systemach elektroenergetycznych i porównana z innymi
metodami pod względem jakości i efektywności rozwiązań obliczeniowych. (Dynamiczne rozwiązanie gospodarki przesyłem energii przy
wykorzystaniu sieci neuronowych)
Keywords: dynamic economic dispatch, Hopfield Neural Network, prohibited operating zone, ramping rate limits.
Słowa kluczowe: sieci neronowe Hoipfielda, gospodarka przesyłem energii.
Introduction
DED is used to determine the optimal schedule of
generating outputs on-line so as to meet the load demand
at the minimum operating cost under various system and
operating constraints over the entire dispatch periods. DED
is an extension of the conventional economic dispatch (ED)
problem that takes into consideration the limits on the ramp
rate of generating units to maintain the life of generation
equipment [1, 2]. In general, the DED is solved by
discretization of the entire dispatch period into a number of
small time periods. Therefore, the static ED in each
dispatch period is solved subject to the power balance
constraints and generator operating limits. Previous efforts
on solving static ED problems have employed various
mathematical programming methods and optimization
techniques ( lambda-iteration method, the base [...]
|
|
|
|
Elektryzacja włókien filtracyjnych syntetycznych
|
|
|
Leon GRADOŃ Piotr BARMUTA Szymon JAKUBIAK Witalis RUMIŃSKI
|
W pracy omówiono technologię produkcji naelektryzowanych włókien syntetycznych. Wysokowydajna elektryzacja jest realizowana
metodą wysokonapięciową. Przedstawiono wyniki pomiarów wartości uzyskiwanego poziomu elektryzacji, utrzymywania się ładunków oraz
skuteczności filtracji na naelektrzowanych włóknach cząstek o różnej granulacji.
Abstract. The paper describes the technology of electrized fibers production. High efficiency electrization is obtained by high voltage method. The
results of electrization level and filtration efficiency measurements (on electrized fibers) are also presented. (Electrization of filter synthetic fibers)
Słowa kluczowe: elektryzacja, filtracja, włókna syntetyczne,
Keywords: electrization, filtration, synthetic fibers
Wstęp
W celu uzyskania lepszych właściwości filtracyjnych
filtrów włókninowych należy nadać włóknom polimerowym
własności elektretowe. Najkorzystniej jest to robić podczas
procesu wytłaczania włókien, kiedy tworzywo sztuczne jest
w stanie płynnym, a jego wysoka temperatura zmienia
parametry elektryczne.
Stanowisko badawcze
Zastosowano układ elektryzacji za pomocą wyładowania
ulotowego (koronowego) w powietrzu pomiędzy ulotową
elektrodą grzebieniową a uziemioną elektrodą zbiorczą
umieszczonymi za wylotem z głowicy wytłaczarki (rys. 1):
Rys. 1 Schemat układu elektryzacji włókien polimerowych
Źródłem napięcia był generator wysokiego
napięcia GWN 50/1 (opracowanie Politechnika Białostocka)
pracujący na częstotliwości 50Hz, który pozwalał uzyskiwać
napięcie wyjściowe:
- prąd stały: 50 kV/1 mA;
- prąd zmienny30 kV/ 1 mA;
Pomiar wysokiego napięcia była realizowany przy pomocy
sondy wysokiego napięcia, a pomiar prądu poprzez rezystor
pomiarowy w obwodzie uziemienia.
Szczególną uwagę zwrócono na odporność układu zasilania
na możliwe wyładowania iskrowe jak i możliwość łatwego
kształtowania charakterystyk wyjściowych generatora
(nachylenie, prąd wyłączenia). Dodatkowo poprzez dobór
kondensatora[...]
|
|
|
|
Estymacja parametrów modelu generatora synchronicznego pracującego w wielomaszynowym systemie elektroenergetycznym
|
|
|
Sebastian BERHAUSEN Stefan PASZEK
|
W artykule przedstawiono estymację parametrów modelu matematycznego generatora synchronicznego pracującego w
wielomaszynowym systemie elektroenergetycznym. Podstawą estymacji są przebiegi dynamiczne wywołane wprowadzeniem do układu regulacji
napięcia generatora dodatkowego sygnału w postaci skokowej zmiany napięcia zadanego lub sygnału pseudolosowego. Zbadano wpływ
oddziaływania stabilizatorów systemowych na jakość estymacji parametrów elektromagnetycznych generatora przy obu zakłóceniach.
Abstract. Parameter estimation of the mathematical model of a synchronous generator working in the power system is presented in the paper.
Dynamic waveforms caused by introducing in the generator voltage regulation system an additional signal in the form of a step change or a
pseudorandom signal were the basis for estimation. The influence of the power system stabilizers on the quality of the generator electromagnetic
parameter estimation for both disturbances was investigated. (Parameter estimation of the model of a synchronous generator working in multimachine
power system).
Słowa kluczowe: estymacja parametrów, generator synchroniczny w systemie elektroenergetycznym, sygnały pseudolosowe, stabilizatory
systemowe.
Keywords: parameter estimation, synchronous generator in power system, pseudorandom signals, power system stabilizers.
Wstęp
Maszyny synchroniczne dużej mocy (turbogeneratory,
hydrogeneratory) są podstawowym źródłem energii
elektrycznej w systemie elektroenergetycznym (SEE).
Właściwości tych maszyn w stanach ustalonych i
nieustalonych decydują o stanie pracy systemu
elektroenergetycznego. Ocenę właściwości SEE w
normalnych i awaryjnych stanach pracy najczęściej
przeprowadza się na podstawie badań symulacyjnych przy
wykorzystaniu wyspecjalizowanych programów
komputerowych. Dokładność takich obliczeń zależy od
przyjętych modeli matematycznych elementów systemu, jak
również od parametrów tych modeli. W badaniach
symulacyjnych stanów dyna[...]
|
|
|
|
Farby antykorozyjne do zabezpieczania słupów linii WN eksploatowanych w warunkach atmosferycznych na terenie kraju
|
|
|
Marian GŁUSZKO
|
W artykule podano skład farb antykorozyjnych oraz ich wpływ na trwałość powłok lakierowych, zwłaszcza na promieniowanie
UV. Wykonano badania porównawcze odporności na destrukcyjne działanie promieniowania UV. Badania wykonano w dwóch komorach
klimatycznych, w tym metodą znormalizowaną w komorze Wheatherometer Atlas, oraz w komorze własnej konstrukcji
z wysokoenergetycznym promieniowaniem UV. Zbadano także wpływ fotostabilizatora HALS na zwiększenie odporności powłok na działania
promieniowania UV. Wytypowano gatunki farb o najlepszej odporności na destrukcyjne oddziaływanie promieniowania UV, które są
zalecane do antykorozyjnego zabezpieczania konstrukcji wsporczych linii WN.
Abstract. The typical chemical compositions of anticorrosive paints was briefly discussed. Comparative testing of commonly employed
anticorrosive coatings resistivity for destructive action of UV-radiation has been carried-out. These testing was accomplished in two chambers;
In the climatic chamber Wheatherometer Atlas according to appropriate standards and in home-made chamber with high-energetic
UV radiation. The effect of HALS photostabiliser on the coatings durability was also tested (Varnish coats' researches intended for anticorrosive
protection of metal constructions). The kinds of paints have been selected with best resistance to destructive action of UV radiation,
recommended for anticorrosion protection of power lines towers. (Anticorrosive paints in application for power lines towers)
Słowa kluczowe: powłoki lakierowe, skład chemiczny, utwardzanie, degradacja, promieniowanie UV
Keywords: paint coatings, chemical composition, curing, degradation, UV radiation.
Wstęp
Stosowane farby i nakładane z nich powłoki lakierowe
przeznaczone do antykorozyjnego zabezpieczania konstrukcji
wsporczych linii WN eksploatowanych w warunkach
atmosferycznych, obok innych czynników środowiskowych
w głównej mierze narażone są na destrukcyjne oddziaływanie
promieniowania słonec[...]
|
|
|
|
Filtr UKF w diagnostyce wirnika silnika asynchronicznego
|
|
Określenie ilości pękniętych awaryjnie prętów, czy odcinków pierścieni klatki wirnika silnika asynchronicznego jest ważnym
zagadnieniem podczas eksploatacji tej maszyny. Zastosowany w tym celu filtr UKF dawał dokładne informacje, podając numery uszkodzonych
prętów czy odcinków pierścieni. Dla uzyskania tak dokładnych informacji filtr ten wymagał pomiarów prądów stojana oraz prądów dodatkowych,
jednozwojowych cewek umieszczonych na zębach stojana, a obciążonych dużymi rezystancjami (~1 k). Potrzebny też był pomiar prędkości
obrotowej wirnika i związany z tym kąt obrotu wału maszyny. Testowano metodę określania numerów pękniętych prętów i odcinków pierścieni
wirnika oraz metodę wykrywania tylko pękniętych prętów klatki wirnika. Opracowana metoda nadaje się do ochrony dużych, kosztownych napędów
asynchronicznych.
Abstract. Determining the number of broken bars due to the failure or the number of ring segments of the rotor cage of the asynchronous motor is
the important problem during the operation of such machine. UKF filter, used to achieve this goal, gave exact information: numbers of broken bars
and ring segments. For receiving such exact information the filter needed the measurements of the stator currents and currents of the additional onewinding
coils placed at stator teeth and loaded by big resistance (~1 k). The measurement of the rotation speed of the rotor and connected with
this the angle of the machine shaft rotation was needed also. The method of determining the numbers of broken bars and ring segments of the rotor
and the method of detecting only the broken bars of the rotor cage were tested. The presented method can be used for protecting big and expensive
asynchronous drives. (Unscented Kalman Filter in rotor diagnostic testing of the asynchronous motor).
Słowa kluczowe: filtr UKF, silnik asynchroniczny, diagnostyka, uszkodzenia wirnika.
Keywords: Unscented Kalman Filter, asynchronous motor, diagnostic testing, r[...]
|
|
|
|
Flux Search Control of Field Oriented Control of Six-Phase Induction Motor supplied by SVPWM
|
|
|
Asghar TAHERI Abdolreza RAHMATI Shahriyar KABOLI
|
This paper deals with the efficiency optimization of Field Oriented Control (FOC) of a six-phase induction motor supplied by Space Vector
PWM (SVPWM) using the flux Search Controller (SC) technique. The proposed technique is based on controlling flux to achieve maximum efficiency
at light load or low speed. Flux search controller technique is not only cost effective and easy to implement but also robust against parameter
variations. Flux control algorithm in six-phase induction machine speed controller reduces 6n±1 harmonic loss as well as other losses like that of
copper and core. Simulation results are carried out and they verify the effectiveness of the proposed approach.
Streszczenie. Przedstawiono metodę optymalizacji skuteczności sześciofazowego silnika indukcyjnego zasilanego za pośrednictwem SVPWM przy
wykorzystaniu techniki SC. Metoda SC bazuje na kontroli strumienia w celu osiągnięcia maksimum wydajności przy małych obciążeniach i małej
prędkości. Zaproponowana kontrola strumienia w silniku sześciofazowym redukuje straty. (Kontrola strumienia jako metoda optymalizacji
sześciofazowego silnika indukcyjnego zasilanego za pośrednictwem SVPWM)
Keywords: six phase induction motor- efficiency optimization- Field Oriented control- SVPWM- flux search control.
Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, optymalizacja wydajności, kontrola strumienia
Introduction
Advantages of multi-phase machines have resulted in
their possible attention in some applications. These
machines have some advantages compared with three or
one phase machines such as higher redundancy in fault
conditions [1][2]. Other advantages of these machines are
lower dc-link voltage requirement, lower power per phase
[3][4], and lower rotor harmonic currents and stator copper
loss [4]. Multiphase induction machines are used in some
applications like high marine propulsion, aerospace
applications [3][5][6].
Because six-phase induction machines are recently in
attention and [...]
|
|
|
|
FPGA-based Execution Platform for IEC 61131-3 Control Software
|
|
|
Zbigniew HAJDUK Jan SADOLEWSKI Bartosz TRYBUS
|
W artykule przedstawiono platformę sprzętową opartą na technologii FPGA do wykonywania programów systemów sterowania
tworzonych w językach normy IEC 61131-3 w zintegrowanym środowisku programistyczno-uruchomieniowym CPDev. Przedstawiono obsługiwane
typy danych, kompilację do kodu pośredniego oraz dwie realizacje sprzętowej maszyny wykonawczej - podstawową i rozszerzoną. Realizacje
poddano testom szybkości i porównano z maszynami programowymi obsługiwanymi przez CPDev. (Platforma wykonawcza FPGA dla systemów
sterowania zgodnych z normą IEC 61131-3).
Abstract. The article presents FPGA-based hardware platform for executing control system software written in languages of IEC 61131-3 standard
in CPDev integrated development environment. Supported data types, compilation to intermediate code and two implementations of FPGA execution
machine - basic and enhanced are described. The implementations have been tested for speed and compared with software-based platforms of
CPDev package.
Słowa kluczowe: FPGA, programowanie IEC 61131-3, CPDev, sterowniki PLCA.
Keywords: FPGA, IEC 61131-3 programming, CPDev, PLC controllers.
Introduction
CPDev (Control Program Developer) is an open
engineering environment [6] providing universal set of tools
for developing of programmable controller software
according to IEC 61131-3 standard [1]. ST language
compiler (Structured Text), which produces universal
executable code is the main component of the environment.
The universal code is portable and executed on the
controller side by the virtual machine, being a program
written in ANSI C and compiled for particular hardware
platform. Such solution provides portability and easy
reconfiguration of the target controller. However, long
interpretation time of the universal code is important
drawback, at least several times longer than in case of the
program written in assembly language. It is also hard to
estimate execution cycle time, often adjusted by trial and[...]
|
|
|
|
From Class Diagrams to Relational Tables: A Graph Transformation-based Approach
|
|
|
Vahid RAFE Shahram JAMALI Mohsen RAHMANI Farzaneh MAHDIAN
|
Nowadays UML has been accepted in both academia and industry as a de facto modelling language to develop software systems. As
relational databases are widely used for developing software systems, thus, it is a challenge to derive relational tables from designed models. In this
paper, we present a formal yet automatic approach to extract relational tables from class diagrams. To do so, we adopt graph transformation
systems. We have designed some graph transformation rules to derive necessary tables from UML class diagrams. All the necessary concepts are
illustrated through a case study.
Streszczenie. Język UML jest powszechnie akceptowany jako język do tworzenia oprogramowania. Jako baza relacyjna jest powszechnie
wykorzystywany chociaż nie jest łatwo tworzyć na jego podstawie tablice relacyjne. W artykule przedstawiono automatyczną metodę ekstrakcji
takich tabel. W tym celu zaadaptowano transformację grafu. (Od funkcji klasy do tablic relacyjnych: metoda wykorzystująca transformację
grafu)
Keywords: graph transformation systems, class diagram, and verification.
Słowa kluczowe: transformacja grafu, tablice relacyjne.
Introduction
Although UML [1-2] has been accepted in both
academia and industry as a de facto visual modeling
language, it is, however, non-formal and inaccurate. There
is no complete method to check it. Additionally, relational
database and databank design is one of the most important
parts in producing software in software engineering
sciences. Simplicity, accessibility, powerful theoretical
support, powerful software tools, security, integrity,
normalization, and optimization of query are among
advantages of the relational model.
Uncertainty on the accuracy of the software
performance causes difficulties in producing software in
traditional methods. Application of formal methods to
produce software will reduce this uncertainty. The
application of formal methods using mathematical
abstractions is particularly useful[...]
|
|
|
|
Gęstość prądu wewnątrz przewodzącego wsadu rurowego z matrycą przewodzącą w procesie kształtowania impulsowym polem magnetycznym
|
|
|
Borys BOROWIK
|
W pracy opisano gęstość prądu w przewodzącym wsadzie rurowym z matrycą przewodzącą umieszczonym w zewnętrznym polu
magnetycznym o charakterze sinusoidy tłumionej poprzez rozwiązanie równania Bessela we współrzędnych walcowych. Na podstawie otrzymanych
wzorów wykonano obliczenie i rysunki rozkładów tłumienia i wnikania gęstości prądu we wsadzie rurowym i matrycy przewodzącej. Otrzymane
wzory mogą być wykorzystane do opisu zjawisk wynikających z nagrzewania wsadu rurowego i matrycy przewodzącej.
Abstract. In the paper the current density in the conducting tubular charge with a conductive die placed in the external magnetic field of damped
sine wave shape is described by solving the Bessel equation in cylindrical coordinates. On the basis of the obtained formulas the calculations and
charts depicting attenuation and penetration of current density distributions in the tubular charge and the conductive die. The obtained formulas may
be applied for the description of phenomena related to heating the tubular charge and the conductive die. (Current density inside a conductive
tubular charge with a conductive die in the process of shaping with impulse magnetic field).
Słowa kluczowe: formowanie polem magnetycznym, pole elektromagnetyczne, funkcje Bessela, gęstość prądu.
Keywords: electromagnetic forming, electromagnetic field, Bessel’s functions, current density .
Wstęp
W przypadku kształtowania przewodzącego wsadu
rurowego impulsowe pole magnetyczne jest polem
zewnętrznym w stosunku do rury ma jedną składową
wzdłuż osi z (rys.1) i określa się je następującym wzorem:
(1) H ( t ) 1 H zew( t )
z z
zew  ,
w którym składowa natężenia pola magnetycznego
wzdłuż osi z
(2) H (t ) H e t sin( t ) 1(t )
0
zew
z     
gdzie: H0 - amplituda pola magnetycznego przy braku
tłumienia w A·m-1, ω - pulsacja drgań własnych układu
kształtowany element - głowica robocza - bateria
kondensat[...]
|
|
|
|
HFC network return path performance modeling
|
|
|
Rafał KRÓLIKOWSKI
|
The paper presents a complete model of a HFC cable TV return path, which allows for calculation of ratio of carrier to cumulative noise
and interference at important points of network. Return path transmissions are carried out using multiple M-QAM carriers. The model was verified
using real-life measurements and a variety of simulations allowed for assessment, which return path parameters have the highest influence onto
performance, as well as, the parameter values, which allow for the highest data capacity. (Modelowanie wydajności kanału zwrotnego w
sieciach HFC).
Streszczenie. W artykule przedstawiono kompletny model toru zwrotnego sieci telewizji kablowej budowanej w technologii hybrydowej HFC,
pozwalający obliczyć odstęp nośnej od skumulowanych szumów i zakłóceń w istotnych punktach sieci. Transmisja w torze zwrotnym odbywa się z
wieloma podnośnymi M-QAM. Model poddano weryfikacji pomiarowej. Przeprowadzono szereg badań symulacyjnych mających na celu pokazanie,
które parametry toru zwrotnego mają największy wpływ na jego pracę oraz jakie wartości tych parametrów maksymalizują jego pojemność
informacyjną ograniczoną poziomem szumów i zakłóceń.
Keywords: hybrid CATV networks, return path transmission, performance modeling
Słowa kluczowe: hybrydowe sieci TVK, transmisja w torze zwrotnym, modelowanie wydajności sieci
Introduction
Modern cable TV systems apply HFC (Hybrid Fiber
Coax) (fig.1) technology, where the coaxial network
segments have a hierarchical (tree) topology and where the
coax subscriber links branch out from the ONU (Optical
Network Unit) nodes. As for ONU nodes, these are
connected through a star optical network to the network’s
headend. Besides standard broadcast TV and radio, cable
TV networks also provide an increasing number of various
two-way services using the return path (uplink), such as:
Internet access, e-mail, voice/telephone services or video
on demand. Considering the increasing use of return path
[...]
|
|
|
|
IC-SPETO PO RAZ XXXIV
|
|
Po raz trzydziesty czwarty w dniach 18-21 maja 2011
roku odbyła się jedna z największych i najbardziej uznanych
w Polsce konferencji poświęcona szeroko rozumianej
elektrotechnice. Mowa o XXXIV Międzynarodowej
Konferencji z Podstaw Elektrotechniki i Teorii Obwodów ICSPETO.
Konferencja ta objęta jest patronatem wielu
uznanych organizacji takich jak Polska Akademia Nauk
PAN, Polskiej Sekcji IEEE czy też Polskiego Towarzystwa
Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej PTETiS. Pieczę
nad merytoryczną częścią konferencji sprawuje Komitet
Programowy, którego przewodniczącym jest prof. Stanisław
Bolkowski dr Honoris Causa Politechniki Śląskiej.
Organizacją konferencji zajmuje się Komitet Organizacyjny
pod przewodnictwem prof. Mariana Pasko.
R[...]
|
|
|
|
Matematyczny model działania uniwersalnego manometru indukcyjnego wypełnionego ferrofluidem
|
|
|
Stanisław BEDNAREK Paweł TYRAN
|
W artykule opisano budowę nowego typu manometru indukcyjnego własnej konstrukcji, w którym w jako rdzeń wykorzystano słupek
ferrofluidu wsuwany pod działaniem ciśnienia do cewki pomiarowej. Wyjaśniono zasadę działania tego manometru i przeprowadzono jej ilościową
analizę. W wyniku tego wyprowadzono wzory wyrażające zależność wskazywanego napięcia od mierzonego ciśnienia. Podano też dane techniczne
zbudowanych prototypów manometrów.
Abstract. Construction of the self made new type manometer is presented in this article. The ferrofluid column is applied as core shifted into coil by
measured pressure in this instrument. Operation principle of the mentioned manometer is explained and quantity analyze its given. In result its the
formulas describing dependence of the pointed voltage on measured pressure are derived. Technical specification of the constructed manometer
are also given. Mathematical model operation of the induction manometer filled by ferrofluid.
Słowa kluczowe: manometr, indukcja, ferrofluid, ciśnienie.
Keywords: manometer, magnetic induction, ferrofluid, pressure.
Wstęp
Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie budowy
oraz sformułowanie i analiza matematycznego modelu,
opisującego zasadę działania uniwersalnego manometru
indukcyjnego konstrukcji własnej. Istotnie nową cechą tego
manometru w stosunku do znanych rozwiązań jest
zastosowanie ciekłego rdzenia z materiału
ferromagnetycznego, stanowiącego ferrofluid. Na wstępie
krótko scharakteryzowano ciekłe materiały
ferromagnetyczne i podano ich właściwości. Następnie,
dokonano przeglądu konstrukcji manometrów indukcyjnych,
znanych ze stanu techniki. Zasadnicza część artykułu
dotyczy budowy, wyjaśnienia zasady działania oraz
ilościowego opisu skonstruowanego manometru. Na
zakończenie przedyskutowano osiągnięte wyniki i zalety
opisanego manometru.
Wszystkie znane materiały ferromagnetyczne mają
temperaturę topnienia znacznie wyższą od temperatury
Curie, w której tracą[...]
|
|
|
|
Measurement of electrical parameters of breakdown in transformer oil
|
|
|
Jozef KUDELČIK Miroslav GUTTEN Pavel VIRDZEK
|
The initial state of breakdown development is explained on the basis of bubble theory. Application of HV-DC voltage to electrodes
immersed in oil results to creation of small channels, in which streamers can develop. In the next phase a plasma channel between the electrodes
can be formed. The electrical resistance of plasma channel changes from a few ohms to a few hundred milliohms due to Joule heating caused by
high arc current which flows through the plasma. The dynamics of the arc current depends on the parameters of outer circuit and is represented by
RLC circuit.
Streszczenie. Początkowe stadium przebicia w oleju transformatorowym jest analizowane przy wykorzystaniu teorii bąbli. Przyłożenie dużego
napięcia DC powoduje powstawanie kanałów. W następnej fazie powstaje kanał plazmowy między elektrodami. Rezystancja kanału plazmowego
zmienia się od kilku omów do kilku miliomów na skutek ogrzewania łukowego. Parametry wyładowania łukowego zależą też od zewnętrznego
obwodu RLC. (Badanie parametrów elektrycznych przebicia izolacji olejowej)
Keywords: plasma channel, arc resistance, arc current, RLC circuit.
Słowa kluczowe: kanał plazmowy, izolacja olejowa
Introduction
The electrical breakdown in transformer oil and
characteristic properties of this process are very important
for many applications. Insulating liquids such as transformer
oils are critical components for high voltage and pulsed
power system. It was reported in numerous publications
that dielectric breakdown is based on complex interactions
of hydrodynamic and electronic phenomenon [1, 2].
In present it is well known the initial stage of breakdown
in transformer oil can be described using bubble
mechanism. This theory assumes that a bubble of gas is
formed by vaporization of liquid by local heating in the
strong field region at a surface of the electrode. So the
formed bubble will grow and a breakdown will take place
inside the bubble. The breakdown processes are also
d[...]
|
|
|
|
Minimalizacja opłat za moc umowną odbiorcy zasilanego z sieci średniego napięcia
|
|
|
Tadeusz BEWSZKO
|
W artykule przedstawiono problem decyzyjny wyboru optymalnej wartości mocy umownej minimalizującej wszystkie roczne opłaty
związane z zakupem usługi dystrybucji energii elektrycznej obejmującej moc umowną dla odbiorcy rozliczanego wg taryf z grupy B2x. Po wstępnym
sformułowaniu zagadnienia decyzyjnego przedstawiono metodologię analitycznego podejmowania decyzji, która posłużyła do zaproponowania
nowej metody rozwiązania przedmiotowego problemu decyzyjnego. Metoda ta obejmuje: budowę modelu optymalizacyjnego problemu decyzyjnego
oraz zastosowanie analizy scenariuszowej wspierającej podejmowanie decyzji w warunkach ryzyka. Dla przykładowych danych obejmujących obiekt
zasilany energią elektryczną i rozliczany wg taryfy B23 dokonano obliczenia optymalnej wartości mocy umownej.
Abstract. The paper deals with a new method of solving decision problem of selecting an optimal value of maximum demand limit which minimizes a
yearly network demand charge for electricity distribution service of a customer supplied from a medium-voltage network. In the beginning both:
formulation of the decision problem and analytical decision making methodology were discussed. Then a concept of the new method of solving the
decision-making problem was presented. The new method includes: building a optimization model and using a scenario analysis for supporting
decision-making process which involves risk. The proposed new method has been applied to a real life problem with selecting an optimal value of
maximum demand limit which minimizes yearly charges of a customer accounted by the B23 tariff. (Minimization of a yearly network demand
charge for a customer supplied from a medium-voltage network).
Słowa kluczowe: Gospodarka elektroenergetyczna, minimalizacja opłat za moc umowną, optymalizacja jednokryterialna.
Keywords: energy management, minimization of an electricity fee, single criteria optimization.
Sformułowanie problemu decyzyjnego
Faktura za usługę dystrybucji ene[...]
|
|
|
|
Moc bierna w układach zasilanych impulsowo
|
|
|
Maciej SIWCZYŃSKI
|
W artykule podano nowe rozwiązania zdefiniowania mocy biernej dla impulsowego źródła energii w postaci optymalnego sygnału prądu
zamiast wskaźnika mocowego.
Abstract. In the article the new conception of definition of the reactive power for impulse voltage supply source is given. The optimal current signal is
used, instead the reactive power ratio. (The reactive power in the impulse voltage supply source)
Słowa kluczowe: Impulsowe źródło energii, moc bierna, optymalizacja.
Keywords: Impulse supply source, reactive power, optimization.
1. Optymalny sygnał prądowy źródła impulsowego
Dobrze znany jest związek między stabilnością napięcia
zasilania a mocą bierną w przypadku występowania
sygnałów sinusoidalnych prądu i napięcia. Jednak zupełnie
nic nie wiadomo o tej zależności dla przebiegów
okresowych - niesinusoidalnych, zwłaszcza wtedy gdy
znacznie odbiegają one od sinusoidy. Kwestię tę rozwiązuje
częściowo artykuł [4] w którym problem poszukiwania
"mocy biernej" zastąpiono lepszym zadaniem poszukiwania
sygnału prądu przy którym norma spadku napięcia źródła
jest zminimalizowana [2]. Dla źródła bezstratnego, ale
niesztywnego rozwiązaniem tak postawionego zagadnienia
minimum jest optymalny sygnał prądowy, którego
transformata Fouriera rozszerzona na całą płaszczyznę
Gaussa określona jest wzorem:
(1) Iopt s  Gopt sEs
(2)    YsY s
f e
G s P opt  
,
(3) Fs  YsY sEs
gdzie: Es,Ys - transformaty Fouriera sygnału napięcia
źródłowego i operatora admitancji wewnętrznej
bezstratnego, lub prawie bezstratnego źródła rozszerzone
na całą płaszczyznę Gaussa;  f ,e - iloczyn skalarny
periodycznych sygnałów f(t), e(t) jako oryginałów czasowych
transformat Fouriera F(s), E(s); P - zadany[...]
|
|
|
|
Modeling and evaluation of power line for Smart grid communication
|
|
|
Petr MLYNEK Jiri MISUREC Martin KOUTNY
|
This paper presents nowadays power line using for Smart grid application. Paper illustrated the development of theoretical and
experimental study of power line cables characteristic in the frequency range 10 kHz-10 MHz. Primarily, it is focus on a realization of a power line
model.
Streszczenie. W artykule przedstawiono zastosowanie technologii Smart Grid na przykładzie sieci kablowej wykorzystywanej w paśmie 10 kHz - 10
MHz. (Modelowanie i badanie sieci przesyłowej wykorzystywanej do komunikacji w technologii Smart Grid)
Keywords: Smart grid, power line, multipath propagation, two-port network.
Słowa kluczowe: Smart Grid. PLC - power line communication
Introduction
Power line communication (PLC) is a communication
technology proposed as an integration service system on
electric power networks for the transmission of information
(voice, images, and data). This technology does not involve
any installation costs or any special maintenance, because
the existing cables of the power line are used. The
operating rules of PLC systems can be summarized as
follows: a high frequency signal is injected into a power line
with a coupling device.
In Europe, the available frequency intervals for
communication systems in low voltage (LV) and medium
voltage (MV) power networks are established by CENELEC
EN 50065-1 [1].
As a result of recent developments, the electrical power
supply system is on the way to migrate from a pure energy
distribution network to a multipurpose medium delivering
energy, voice, and various data services [2]. Nowadays,
most technical effort is concentrated on LV power line
channels owing to the huge development of PLC in smart
metering, smart grid and remote data acquisition [3].
The power line network differs considerably in topology,
structure, and physical properties from conventional media
such as twisted pair, coaxial, or fiber-optic cables.
Therefore PLC systems have to encounter rather hostile
properties [4]. F[...]
|
|
|
|
Multilayer transducer for impulse eddy current testing system
|
|
|
Tomasz CHADY Paweł FRANKOWSKI
|
This paper presents a new electromagnetic Printed Circuit Board (PCB) transducer, which is powered from the Impulse Eddy Current
(IEC) system. The PCB transducer has been designed for identification of defects located in the thin test specimen made of Inconel, which is widely
used in chemical, nuclear and aerospace industry.
Streszczenie. Artykuł prezentuje nowy elektromagnetyczny przetwornik wykonany w postaci obwodów drukowanych (PCB), który jest zasilany z
impulsowego systemu wiroprądowego. Przetwornik PCB zaprojektowano w celu identyfikacji wad znajdujących się w cienkich płytach z Inconelu
powszechnie stosowanych w przemyśle chemicznym, jądrowym i lotniczym. (Przetwornik wielowarstwowy przeznaczony do impulsowego
systemu wiroprądowego).
Keywords: nondestructive testing, eddy currents, multilayer transducer, pulse generation.
Słowa kluczowe: badania nieniszczące, prądy wirowe, przetwornik wielowarstwowy, generowanie impulsu.
Introduction
Eddy current testing is one of the most popular
nondestructive testing techniques used for inspection of
conducting materials. The new industrial safety demands
require substantial improvements of this technique, both in
sensitivity and characterization ability. There are basically
three types of systems for eddy current nondestructive
testing: single frequency instruments, multi-frequency
instruments and pulse systems [1]. Accurate assessment of
depth or location of defects can be obtained by examining
response of the transducer for different excitation
frequencies [2]. The same effect can be achieved by
an[...]
|
|
|
|
Neuronowy system diagnostyczny dla układów prostowniczych
|
|
|
Kazimierz BUCZEK Paweł KRUTYS Tadeusz KWATER Bogusław TWARÓG
|
W artykule zaprezentowano uniwersalny bezinwazyjny system diagnozowania różnych stanów pracy układów prostowniczych
z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych. Zaproponowana koncepcja wykorzystuje modele matematyczne badanych obiektów i umożliwia
dostrojenie systemu diagnostycznego do optymalnego funkcjonowania. Zastosowany model matematyczny został opracowany w oparciu o teorię
obwodów elektrycznych z wykorzystaniem dwustanowej zmiennej logicznej. Charakteryzuje się on dokładnością, która jest wystarczająca jako
analizator stanów w układach diagnostycznych, a uzyskane przebiegi z modelu odzwierciedlają charakter badanego obiektu. Wybór architektury
sztucznych sieci neuronowych (BP, LVQ) jako analizatora wiąże się z wyborem metody preprocesingu danych i etapem strojenia systemu.
Przełączenie z trybu dostrojenia do pracy on-line opiera się na przekierowaniu strumienia danych na pomiary rzeczywiste.
Abstract. The paper presents a universal non-invasive diagnostic system work in different states of rectifier circuits using artificial neural networks.
The proposed approach uses mathematical models of object and allows to fine-tune the diagnostic system for optimal functioning. The applied
mathematical model was developed based on the theory of electrical circuits using two state of variable boolean. It is characterized by an accuracy
that is sufficient as a state analyzer in diagnostic systems, and the course of signals is obtained from the model reflect the nature of the test object.
The choice of architecture of artificial neural networks (BP, LVQ) as the analyzer is connected with the choice of methods for preprocessing data and
tuning the system. Switching from tune to work on-line is based on redirecting the data stream to the actual measurements. (Neural diagnostic
system for power rectifiers).
Słowa kluczowe: sztuczne sieci neuronowe, modelowanie matematyczne, diagnostyka, układy prostownicze.
Keywords: artificial neural networks, mathe[...]
|
|
|
|
Niskonapięciowy filtr bikwadratowy CMOS, pracujący w trybie prądowym na zakres małych częstotliwości
|
|
|
Tomasz KULEJ
|
W pracy przedstawiono rozwiązanie mikromocowego filtru bikwadratowego CMOS, pracującego w trybie prądowym. Struktura filtru
oparta jest o nowy układ zwierciadła prądowego , wykorzystujący tranzystory sterowane z elektrody podłożowej. Dzięki temu uzyskano linearyzację
charakterystyk filtru i bardzo małą wartość napięcia zasilania, równą 0,5V
Abstract. A novel solution for a low-power current-mode biquad filter in CMOS technology is described in the paper. The circuit structure is based
on a new current mirror realized with bulk-driven transistors. Thanks to this, linear circuit characteristics are obtained for supply voltages as low as
0.5V. (Low-voltage, current-mode biquad filter in CMOS technology for low frequency applications ).
Słowa kluczowe: zwierciadła prądowe, sterowanie z elektrody podłożowej, filtry aktywne, układy analogowe CMOS.
Keywords: current mirrors, bulk-driven transistors, active filters, CMOS analog circuits.
Wstęp
Stopniowe zmniejszanie napięć zasilania analogowych i
mieszanych układów elektronicznych, zmusza projektantów
do poszukiwania nowych rozwiązań układowych,
charakteryzujących się odpowiednio dobrymi parametrami
elektrycznymi.
W ostatnich latach zaproponowano wiele nowych
technik układowych, umożliwiających realizację układów
analogowych i mieszanych przy napięciach zasilania
mniejszych niż 1V [1]. Już w latach 90-tych rozwijano
intensywnie tzw. układy pracujące w trybie prądowym, które
realizowały podstawowe funkcje układowe w dziedzinie
prądu a nie napięcia, dzięki czemu spodziewano się
poprawy parametrów układów w warunkach znacznie
zmniejszonych napięć zasilających [2]. Inne koncepcje
układowe, które pojawiły się wówczas i są rozwijane do
dnia dzisiejszego, opierają się na wykorzystaniu sterowania
tranzystorów MOS z elektrody podłożowej [3] lub tzw.
bramki pływającej [1].
W pracy przedstawiono rozwiązanie filtru
bikwadratowego CMOS, pracującego w trybie prądowym, w
którego strukturze zastosowan[...]
|
|
|
|
Nonlinear identification of synchronous generators using a local model approach
|
|
|
Seyyed Salman AHMADI Mehdi KARRARI
|
A new iterative approach is proposed to model synchronous generators. Different local structures are used for the operating conditions of
the synchronous generator with different complexity. Unlike most of the existing methods, which increase the model accuracy based on increasing
the number of local model, in the proposed method, there are two choices for increasing model precision at each iteration: (i) increasing the number
of local models in one region, or (ii) increasing local model complexity in the same region. The proposed method has been tested on experimental
data collected on a 3 kVA micro-machine.
Streszczenie. Zaproponowano nową iteracyjną metodę modelowania generatorów synchronicznych. W porównaniu do istniejących metod w
zaproponowanej metodzie istnieją dwa wybory zwiększania dokładności iteracji: przez zwiększanie liczby lokalnych modeli lub przez zwiększanie
złożoności modelu lokalnego. Metodę sprawdzono na przykładzie generatora 3 kVA. (Nieliniowe modelowanie generatorów synchronicznych
prze wykorzystaniu modelu lokalnego)
Keywords: local model, power system modelling, synchronous generator.
Słowa kluczowe: modelowanie loklane, generator synchroniczny
Introduction
Increase in the number of generating units and the
complexity of the multiple distribution grids has increased
the importance of power system stability and dynamic
analysis. System stability is dependent on the performance
of the synchronous generators whose behaviour is
nonlinear due to such effects as eddy currents, and the
magnetic saturation of the rotor and stator iron. Therefore,
Synchronous generator modelling is often the critical step in
power system stability analysis, design and simulation.
Synchronous generator modelling can be classified into
three types: white box [1]-[2], grey box and black box. In the
first type, a mathematical model is obtained using physical
laws for synchronous generator. The physical parameters of
obtained structure a[...]
|
|
|
|
Ograniczenia dotyczące algorytmu sterowania oraz struktury przekształtników wielokomórkowych
|
|
|
Mieczysław GRAD
|
W artykule określono ograniczenia algorytmu sterowania dotyczącego przekształtników wielokomórkowych w odniesieniu do wartości
współczynnika wypełnienia sygnału sterującego impulsowaniem poszczególnych elementów półprzewodnikowych oraz w odniesieniu do liczby
komórek. Dowiedziono, że nie dla wszystkich wartości liczby komórek N, balansowanie napięć na kondensatorach jest prawidłowe, przez co liczba
komórek nie może być dowolna. W artykule przedstawiono wyniki analizy, badań symulacyjnych oraz laboratoryjnych.
Abstract. The multicell converters are the multilevel converters classified as a Flying Capacitor Converters. However some numbers of cells and
some values of control signal  have influence on improper levels of this capacitors voltages what can damage the converter because of
semiconductors overvoltage. The article shows which numbers of cells and what control signal values are forbidden. The results of computation of
transient processes and laboratory measurements are given. (The limitations of control algorithm and structure in multicell converters)
Słowa kluczowe: przekształtniki wielopoziomowe, przekształtniki wielokomórkowe, regulator napięcia przemiennego, obwód rezonansowy.
Keywords: multilevel converters, multicell converters, AC/AC voltage regulator, resonant circuit.
Wstęp
Przekształtniki wielokomórkowe należą do grupy
układów wielopoziomowych z kondensatorowym
poziomowaniem napięć (Flying Capacitors Converter).
Topologia układów wielokomórkowych oparta jest na
znanych układach wielopoziomowych [1]. Na rysunku 1a
przedstawiono strukturę przekształtnika trójpoziomowego
FCC-L3 (Flying Capacitors Converter - 3 Levels). Struktura
ta jest identyczna jak struktura dwukomórkowego regulatora
napięcia stałego DC/DC (rysunek 1b). Szeregowy sposób
łączenia powtarzalnych elementów tzw. komórek (K1, K2,
itd. - rysunek 1b), zawierających dynamiczne źródło
napięcia w postaci naładowanego kondensatora wraz
z łącznikami półprz[...]
|
|
|
|
Planowanie i eksploatacja sieci elektroenergetycznych jako wielokryterialne problemy decyzyjne
|
|
|
Tadeusz BEWSZKO
|
W artykule zaproponowano nową metodę wspierającą podejmowanie decyzji dotyczących planowania i eksploatacji sieci
elektroenergetycznych. Metoda ta obejmuje: budowę wielokryterialnego modelu sytuacji decyzyjnej, wykorzystanie symulacji bądź wielokryterialnej
optymalizacji jako metody analizy modelu matematycznego oraz wykorzystanie zawansowanych metod wspierających podejmowanie decyzji w
warunkach ryzyka. Opracowana nowa metoda może być wykorzystana do wielokryterialnego wspomagania podejmowania różnorodnych decyzji w
zakresie gospodarki elektroenergetycznej.
Abstract. The paper deals with a new method of supporting the decision making process of planning and operation of an electrical grid. The new
method includes the following steps: building a multi-criteria model of a decision problem, using simulation or multi-criteria optimization to analyze
the decision model and using advanced methods supporting a decision making process which involves risk. The proposed new method can be
applied as a multi-criteria decision aid in various decisions concerning the electrical energy management (Planning and operation of an electrical
grid as a multi-criteria decision problems).
Słowa kluczowe: gospodarka elektroenergetyczna, modelowanie wielokryterialne, wielokryterialne wspomaganie decyzji, decyzje w
warunkach ryzyka
Keywords electrical energy management, multi-criteria modeling, multi-criteria decision aid, decision under risk
Wstęp
Szybki postęp technologiczny we wszystkich
dziedzinach inspiruje do spojrzenia w nowym świetle na
istniejące w obszarze gospodarki elektroenergetycznej
problemy decyzyjne.
Praca [1] zawiera szczegółową analizę wybranych
problemów rozwoju sieci wobec zaistniałych zmian o
charakterze ekonomicznym, technicznym oraz
organizacyjnym. Postuluje "opracowanie nowych zasad
programowania rozwoju sieci", modyfikacje używanych
dotychczas kryteriów podejmowania decyzji oraz
przyjmowanych ograniczeń.
Wspomniany powyżej szybki [...]
|
|
|
|
Power theories and meta-theory of powers in electrical circuits
|
|
|
Leszek S. CZARNECKI
|
Some ideas and rules used in the past for the development of the currently existing power theories of electrical circuits are compiled in the
paper. Such rules can be regarded as a meta-theory of electric power, meaning a theory that has other theories as its subject matter, in this case,
power theories. Distinction of power theories from a meta-theory of electric power provides a clarification in debates on electric powers. Moreover,
motivations, validation and comparison of power theories cannot be a subject of these theories, but a meta-theory of electric power. Also history of
various approaches to power theories development, such as averaging and instantaneous approaches, time-domain and frequency-domain
approaches, are compiled and discussed in the paper.
Streszczenie. W artykule zestawiono użyte w przeszłości idee i zasady odnośnie formułowania istniejących obecnie teorii mocy obwodów elektrycznych.
Idee takie i zasady mogą być traktowane jako meta-teoria mocy obwodów elektrycznych, w tym sensie, że jej przedmiotem są inne teorie, w
tym przypadku, teorie mocy. Rozróżnienie pojęć teoria i meta-teoria, w odniesieniu do mocy, umożliwia uporządkowanie dyskusji nad mocami w
obwodach elektrycznych. Ponadto, motywacje rozwoju teorii mocy, ocena ich wiarogodności oraz ich porównywanie nie mogą być przedmiotem
teorii, lecz meta-terorii, w tym przypadku, meta-teorii mocy obwodów elektrycznych. W artykule zestawiono także historię różnych podejść do rozwoju
teorii mocy, takich jak opartych na uśrednianiu i podejściu chwilowym, w dziedzinie czestotliwości i w dziedzinie czasu.(Teorie mocy i metateoria
mocy obwodów elektrycznych)
Keywords: Power definitions, nonsinusoidal waveforms, time-domain, frequency-domain, Current’s Physical Components, CPC.
Słowa kluczowe: Definicje mocy, przebiegi niesinusoidalne, dziedzina czasowa, dziedzina częstotliwościowa, Składowe Fizyczne Prądu, CPC.
There is nothing more necessary for the man of science
tha[...]
|
|
|
|
Predykcyjny regulator położenia z warstwą rozmytych ograniczeń dla napędu dwumasowego
|
|
|
Piotr J. SERKIES Krzysztof SZABAT
|
W artykule mówiono zagadnienia związane z implementacją predykcyjnego regulatora pozycji z dodatkową warstwą rozmytych
ograniczeń dla napędu dwumasowego. We wstępie przedstawiono klasyczne metody regulacji pozycji stosowane w napędzie z połączeniem
sprężystym. Następnie omówiono model rozpatrywanego napędu. W kolejnych sekcjach zaprezentowano zasadę sterowania predykcyjnego oraz
proponowaną strukturę sterowania z systemem rozmytych ograniczeń. W celu ukazania zalet proponowanego układu jego pracę porównano z
klasycznym regulatorem predykcyjnym. Przeprowadzone rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały zweryfikowane w badaniach
eksperymentalnych.
Abstract. In the paper design methodology and application results of the fuzzy predictive position controller for two-mass drive system are
presented. In the introduction the classical position control structures for the two mass system are described shortly. Then a model of the considered
drive is introduced. In subsequent sections the principle of predictive control and the proposed structure of the fuzzy system are described. In
obtained result of the proposed fuzzy predictive controller has been compared with the classical predictive controller. Theoretical considerations and
simulation results are confirmed by the experimental tests. (The fuzzy predictive position controller for two-mass drive system)
Słowa kluczowe: Regulacja położenia, napęd dwumasowy, sterowanie predykcyjne, modelowanie rozmyte.
Keywords: Position control, two-mass drive system, predictive control, fuzzy modeling.
Wstęp
Od współczesnych układów napędowych wymaga się
bardzo dobrej dynamiki oraz dużej precyzji regulacji
prędkości i położenia. Równocześnie żąda się, aby
projektowana struktura napędowa była jak najbardziej
uniwersalna. W celu spełnienia pierwszego z wymagań,
coraz powszechniej stosuje się zaawansowane struktury
sterowania w których uwzględnia się charakterystykę części
mechanicznej napędu (zwłaszcza skońc[...]
|
|
|
|
Procedura pomiarowa wielozakresowego komparatora impedancji
|
|
|
Krzysztof MUSIOŁ Andrzej MET
|
W artykule wykazano, że procedura pomiarowa zaimplementowana w komparatorze impedancji KWL5, polegająca na uśrednianiu
napięć nierównowagi i odniesienia mierzonych dla różnych polaryzacji i różnych faz sygnału kluczującego, prowadzi do eliminacji większości błędów
systematycznych występujących w układzie pomiarowym i w rezultacie - do poprawy dokładności komparatora.
Abstract. In the paper it was proved that measurement procedure, impelemented in the impedance comparator bridge KWL5, based on averaging
unbalance and reference voltages for different polarization and phases of switching signal leads to removing most of systematic errors appearing in
the measuring circuit, and finally - to increasing accuracy of the comparator bridge. (Measurement procedure implemented in multi-range
impedance comparator bridge).
Słowa kluczowe: komparator impedancji, pomiary indukcyjności własnej, wzorzec indukcyjności, woltomierz wektorowy.
Keywords: impedance comparator bridge, inductance measurements, inductance standard, vector voltmeter.
Wstęp
Od kilkudziesięciu lat Instytut Metrologii, Elektroniki i
Automatyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach współpracuje z
renomowanym ośrodkiem metrologicznym Physikalisch-
Technische Bundesanstalt w Brunszwiku (PTB, Niemcy) w
obszarze komparacji wzorców impedancji. Owocem tej
współpracy są mostki do kalibracji wzorców indukcyjności
własnej KWL3 i KWL5 [1-4], zaprojektowane i wykonane
przez naukowców z Politechniki Śląskiej a wykorzystywane
przez instytut PTB. Komparator KWL3 został dodatkowo
wyposażony w multiplekser [5], [6], który umożliwił pełną
automatyzację procesu komparacji wzorców. Dla
najnowszego komparatora KWL5 zakres porównywanych
wzorców impedancji zmienia się od 62 m (dla 100 H i
100 Hz) do 628 k (dla 10 H i 10 kHz). W zakresie małych
impedancji wzorców pomiar musi być wykonywany za
pomocą niezależnych zacisków prądowych i napięciowych
(czterozaciskowo). Z tego względu w[...]
|
|
|
|
Spis treści / contents
|
|
01 Tomasz BINKOWSKI, Kazimierz BUCZEK - Sterowanie wysokoobrotowymi napędami urządzeń AGD 1
02 Jacek BARTMAN,
Anna KOZIOROWSKA, Kazimierz KURYŁO, Wiesława MALSKA - Analiza rzeczywistych
parametrów sygnałów elektrycznych zasilających układy napędowe pomp wodociągowych
8
03 Tadeusz BEWSZKO - Minimalizacja opłat za moc umowną odbiorcy zasilanego z sieci średniego napięcia 12
04 Tadeusz BEWSZKO - Planowanie i eksploatacja sieci elektroenergetycznych jako wielokryterialne problemy
decyzyjne
16
05 Tadeusz BEWSZKO, Henryk WACHTA - Wielokryterialne wspomaganie planowania iluminacji obiektów
architektonicznych
21
06 Tomasz BINKOWSKI - Sposób załączenia napięć zasilających silnik indukcyjny wirujący z nieznaną prędkością 26
07 Tomasz BINKOWSKI, Kazimierz BUCZEK, Dariusz SOBCZYŃSKI - Sterowanie silnikiem BLDC pracującym jako
element hybrydowej platformy latającej
30
08 Tomasz BINKOWSKI, Wiesława MALSKA - Wykorzystanie trójfazowego falownika w układzie V do zasilania silnika
wysokoobrotowego
34
09 Kazimierz BUCZEK, Paweł KRUTYS, Tadeusz KWATER, Bogusław TWARÓG - Neuronowy system diagnostyczny
dla układów prostowniczych
38
10 Kazimierz BUCZEK, Wiesława MALSKA, Sebastian PENAR - Wykorzystanie programu PSIM do modelowania
małej elektrowni słonecznej
42
11 Lesław GOŁĘBIOWSKI, Marek GOŁĘBIOWSKI, Damian MAZUR - Filtr UKF w diagnostyce wirnika silnika
asynchronicznego
48
12 Lesław GOŁĘBIOWSKI, Marek GOŁĘBIOWSKI, Damian MAZUR - Sterowanie prostowników jedno- i trójfazowych
typu Power Factor Correction (PFC)
53
13 Lesław GOŁĘBIOWSKI, Jerzy LEWICKI - Asymetryczne i odkształcone funkcje przebiegów elektromagnetycznych w
transformatorach prostownikowych
59
14 Zbigniew GOMÓŁKA, Bogdan KWIATKOWSKI, Robert PĘKALA - Bezinwazyjna diagnostyka uzwojeń
magnesujących przy użyciu sztucznych sieci neuronowych
66
15 Mieczysław GRAD - Ograniczenia dotyczące algorytmu sterowania oraz struktury przekształtników
wielokomórkowych
70
16 Mieczysław GRAD - Zas[...]
|
|
|
|
Sposób obliczania parametrów impedancji operatorowej fragmentu obiegu krwi
|
|
|
Wacław MATULEWICZ
|
Przedstawiono etapy opracowywania przebiegów rejestrowanych w czasie badań medycznych, które mogą służyć do określenia
parametrów zastępczej impedancji operatorowej odwzorowującej wybrany fragment obiegu krwi. Na podstawie tak otrzymanej impedancji, możliwe
jest określenie konfiguracji zastępczego obwodu elektrycznego fragmentu krwiobiegu. Z zastosowaniem programu, np.: PSpice, możliwe jest
symulacyjne badanie fizjologicznych zaburzeń w pracy zamodelowanego fragmentu krwiobiegu.
Abstract. The paper presents sequence of processing of transient waveforms obtained during medical tests. The results can be applied in order to
calculate parameters of an operational impedance of a selected blood circulation branch. Basing on the obtained value of impedance one can
determine parameters of an electric equivalent circuit representing the selected circulation branch. Simulation of physiological disturbances of the
modelled blood circulation branch can be carried out by means of PSpice programme. (The method of equivalent impedance parameters
calculation of the blood circulation branch).
Słowa kluczowe: impedancja widmowa, schemat obwodowy, krwiobieg.
Keywords: harmonic impedance, electrical equivalent circuit, circulation of blood.
Wstęp
Stosowanie elektrycznych schematów obwodowych do
badań krwiobiegu człowieka możliwe jest wskutek
formalnego podobieństwa praw dotyczących przepływu
cieczy (prawo Hagena-Poiseuille’a) i prawa Ohma [1, 2, 3].
Badania z zastosowaniem tak tworzonych schematów mają
istotną zaletę w stosunku do badań in vivo; nie powodują
dodatkowego stresu u pacjentów umożliwiając
przeprowadzenie symulacji wielu możliwych wariantów
interwencji w układzie naczyń krwionośnych lub zbadanie
możliwego rozwoju stanu chorobowego.
Najistotniejszą trudnością w tworzeniu elektrycznego
schematu obwodowego, który ma stanowić analog
krwiobiegu jest stworzenie odpowiedniej struktury tego
schematu oraz wyznaczenie wartości występujących w [...]
|
|
|
|
Sposób załączenia napięć zasilających silnik indukcyjny wirujący z nieznaną prędkością
|
|
|
Tomasz BINKOWSKI
|
W artykule przedstawiono koncepcję procesu uruchamiania silnika indukcyjnego wirującego z nieznaną prędkością. Uruchomienie
silnika odbywa się w wyniku identyfikacji częstotliwości napięć zasilających, które odpowiadają bieżącej wartości prędkości. Identyfikacja ta oparta
jest na wyniku obserwacji wielkości proporcjonalnej do wartości mocy chwilowej, który po odfiltrowaniu dolnoprzepustowym staje się logicznym
sygnałem warunkującym normalną pracę urządzenia sterującego. Jako normalną pracę urządzenia sterującego rozumie się realizację sterowania
skalarnego silnikiem indukcyjnym. W artykule zamieszczono wybrane wyniki badań urządzenia realizującego opisaną procedurę załączającą.
Abstract. The article describes the concept of the startup process of the induction motor rotated with unknown speed. The motor start takes place
as a result of the identification of frequency of power supply voltages, which correspond to the current values of the speed. This identification is
based on the result of the observation volume in proportion to the instantaneous value. This value after LP filtering becomes a logical signal which
determines the normal work of the control device. The implementation of the scalar control of the induction motor is considered as the normal work
of the control device. The article contains selected results of the test equipment for the implementation of a described procedure. (The power
supply start procedure in case of an induction motor rotated with unknown speed)
Słowa kluczowe: rozruch, sterowanie silnikiem, FPGA
Keywords: motor start, control, FPGA
Wprowadzenie
Trójfazowe silniki indukcyjne najczęściej zasilane są za
pośrednictwem trójfazowych, trójgałęziowych falowników
napięcia. Przełączanie łączników falownika odbywa się w
wyniku realizacji procesu modulacji. Jednym z istniejących
rozwiązań urządzeń sterujących jest układ trójfazowego
modulatora z trójfazowymi sinusoidalnymi funkcjami
modulującymi i piłokształtną funk[...]
|
|
|
|
Sterowanie prostowników jedno- i trójfazowych typu Power Factor Correction (PFC)
|
|
|
Lesław GOŁĘBIOWSKI Marek GOŁĘBIOWSKI Damian MAZUR
|
Układy prostownicze wprowadzają dużą ilość wyższych harmonicznych do sieci i psują współczynnik mocy (PF). Aby zmniejszyć to
szkodliwe zjawisko wprowadza się układy prostownicze, sterowane elektronicznie. Artykuł przedstawia dwa układy prostownicze: jedno- i trójfazowe
typu "Power Factor Correction". Przedstawiono sposób sterowania tych prostowników, pozwalający zwiększyć ich współczynnik mocy.
Zamieszczono algorytmy zapewniające to sterowanie. Wyniki symulacji potwierdzają skuteczność zaproponowanego sterowania.
Abstract. Rectifier circuits make a large number of higher harmonics in the mains and lower the power factor (PF). To reduce this harmful effect,
rectifier circuits with electronic control are introduced. This article presents two Power Factor Correction rectifier circuits: 1- and 3-phase circuits. We
present here the method of controlling these rectifiers, that allows to increase the power factor of these rectifiers. In the article we present also an
algorithms, that provide this controlling. The simulation results confirms effectiveness of the proposed controlling. (Controlling of the 1- and 3-
phase Power Factor Correction (PFC) rectifiers).
Słowa kluczowe: prostownik, współczynnik mocy, układ Power Factor Correction, sterowanie.
Keywords: rectifier, power factor, Power Factor Correction circuit, controlling.
Wstęp
Dla idealnych przebiegów sinusoidalnych współczynnik
mocy cos() (Power Factor) jest stosunkiem mocy czynnej
P do mocy pozornej S. Przy przebiegach odkształconych
należy uwzględnić występowanie wyższych harmonicznych.
Dlatego współczynnik mocy PF wyraża się wzorem:
(1)  (1)  cos( ) 1
I
I
PF
gdzie współczynnik cos() odnosi się do podstawowej
harmonicznej, zaś I(1) oraz I to wartości skuteczne,
odpowiednio podstawowej harmonicznej oraz pełnego
przebiegu prądu. Dla zwiększenia efektywności układu
elektrycznego korzystne jest uzyskanie możliwie dużej
wartości tego w[...]
|
|
|
|
Sterowanie silnikiem BLDC pracującym jako element hybrydowej platformy latającej
|
|
|
Tomasz BINKOWSKI Kazimierz BUCZEK Dariusz SOBCZYŃSKI
|
Bezzałogowa platforma latająca napędzana silnikiem spalinowym charakteryzuje się przewymiarowaniem mocy napędu. Ma to
związek przede wszystkim ze wzmożonym zapotrzebowaniem na energię w fazie wznoszenia urządzenia. Aby móc stosować w takiej platformie
silniki spalinowe o zmniejszonej mocy, konieczne jest wspomaganie ich w fazach przejściowych lotu. Proponowane rozwiązanie odnosi się do
zastosowania silnika BLDC pracującego w hybrydzie szeregowej z silnikiem spalinowym. Sposób sterowania silnikiem bezszczotkowym jest
przedmiotem badań prezentowanych w artykule.
Abstract. The power redundancy is characterized an unmanned flying platform powered by diesel engine. This is linked primarily to the higher
demand for energy in the climb of the device. To be able to use the platform with engines of the reduced power, it is necessary to assist
them in the transitional phases of flight. The proposed solution addresses the application of BLDC motor working as a serial hybrid with the
internal combustion engine. How to control the brushless engine is the subject of the research presented in the article. (Control of BLDC
motor working as flying hybrid platform component)
Słowa kluczowe: BLDC, napęd hybrydowy, FPGA, symulacja w czasie rzeczywistym
Keywords: BLDC, hybrid drive, FPGA, real-time simulation
Wprowadzenie
Silniki BLDC posiadają szereg zalet, które decydują o
ich zastosowaniu w wielu rozwiązaniach technicznych. Do
zalet tych należą m.in.:
- prosta konstrukcja mechaniczna,
- wysoka sprawność,
- dobre właściwości dynamiczne,
- duża gęstość mocy.
Szczególnie ostatnia z wymienionych zalet determinuje
zastosowanie silnika bezszczotkowego DC w napędzie
bezzałogowej platformy latającej, gdyż duża gęstość mocy
oznacza małe gabaryty i masę silnika. Silnik bezszczotkowy
prądu stałego w proponowanym rozwiązaniu jest zasilany
ze źródła napięcia stałego (bateria akumulatorów) poprzez
komutator elektroniczny, którego rolę pełni przekształtnik
energ[...]
|
|
|
|
Tyrystorowy regulator napięcia w systemie elektroenergetycznym – badania symulacyjne w programie PSIM
|
|
|
Janina RZĄSA Mateusz WDOWIARZ
|
W ramach badań nad zagadnieniem związanym z wykorzystaniem urządzeń FACTS opracowany został model symulacyjny
tyrystorowo sterowanego regulatora napięcia TCVR. Uzyskane wyniki symulacji pozwalają na przeanalizowanie zmian w przepływie mocy biernej
w linii transmisyjnej w zależności od wartości napięcia dodawczego.
Abstract. Idea of novel technology named FACTS and conception of thyristor controlled voltage regulator (TCVR) were presented. Simulation
model of the TCVR working with transmission line was made. Simulation research, described rule and possibility of power flow regulation was
investigated. (Thyristor-controlled voltage regulator in AC power system - simulation study in PSIM software)
Słowa kluczowe: FACTS, regulacja napięcia, tyrystorowy regulator napięcia TCVR, transformator regulacyjny, przełącznik zaczepów
Keywords: FACTS, voltage regulation, thyristor controlled voltage regulator TCVR, regulation transformer, tap-changer
Wprowadzenie
Szybki rozwój przemysłu oraz nowoczesnych
technologii, pociąga za sobą wzrost zapotrzebowania na
energię elektryczną pod względem ilości, jakości oraz
niezawodności w dostawie. System elektroenergetyczny
(SEE) jest układem dynamicznym, służącym do
wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Jego
głównym zadaniem jest zapewnienie odbiorcom ciągłej
dostawy energii przy zachowaniu odpowiednich
parametrów jakościowych. Zapotrzebowanie na moc
u poszczególnych odbiorców nieustannie ulega zmianie, co
wiąże się z wahaniami napięcia, dlatego wartość i poziomy
napięcia w SEE muszą być na bieżąco regulowane.
Regulacja napięcia może odbywać się pod obciążeniem
lub w stanie beznapięciowym. Można to realizować
bezpośrednio, przez wprowadzanie do układu dodatkowych
napięć, oraz pośrednio, przez zmianę spadku napięcia
w linii. W związku z tym rozróżnia się kilka metod
regulacyjnych, takich jak: zmiana parametrów sieci, zmiana
rozpływu mocy biernej, zmiana napięcia generatorów oraz
zmiana [...]
|
|
|
|
Udary prądowe przy zamykaniu układów pierścieniowych sieci przesyłowej
|
|
|
Jan MACHOWSKI Piotr KACEJKO
|
Switching operations in transmission networks can cause large surges of current and active power of generating units. In order to reduce
effects of the mentioned surges, in modern systems special devices (synchrochecks) are applied to control switching conditions of a breaker.
Selection of settings for those synchrochecks needs adequate criteria and methods for calculating abnormal current levels. The paper presents a
new method for estimating switching conditions when a network ring structure is closed. The method is based on simple numerical operations on
elements of a nodal impedance matrix and load flow data. The paper also deals with some uncertainties that can often be found in the relevant
literature. Example calculation results obtained for the Polish grid are also given. (Current surges at closing of transmission network ring
structures)
Streszczenie. Załączenia elementów sieci przesyłowych powodują duże udary prądu oraz nagłe zmiany mocy czynnej zespołów wytwórczych. Dla
ograniczenia skutków tych udarów we współczesnych systemach elektroenergetycznych stosuje się urządzenia do kontroli warunków zamknięcia
wyłącznika. Do doboru nastawień tych urządzeń potrzebne są odpowiednie kryteria oceny oraz metody obliczenia udarów prądowych.. W artykule
omawiana jest nowa metoda obliczania wartości wskaźników niezbędnych do oceny warunków załączenia. Metoda wykorzystuje elementy
impedancyjnej macierzy węzłowej sieci. W artykule omówiono również błędy popełniane przy obliczaniu prądów załączenia, spotykane w literaturze.
Podano także przykładowe wyniki obliczeń dla krajowego systemu elektroenergetycznego.
Key words: synchrocheck, switching operations, switching over currents, power surges
Słowa kluczowe: załączenia do pierścienia, udary prądowe, operacje łączeniowe
1. Wstęp
Wielkościami istotnymi dla przebiegu operacji załączenia
elementu systemu elektroenergetycznego są wartości
napięć (co do modułu, fazy i częstotliwości), mierzone na
bie[...]
|
|
|
|
Use of Methods of Statistic Dynamics Applied for Analysis of Steam Superheater
|
|
|
Stepan OZANA Martin PIES Luis VAZQUEZ
|
This paper deals with verification of the Simulink model of dynamics of control circuit with real control circuit operating in superheater of
Detmarovice power plant. This is carried out by means of exploring reaction of output superheater’s temperature to a disturbance signal, while the
output regulated temperature is kept at constant value. The stochastic methods were used for evaluation of this nonlinear circuit. The last part of the
paper is devoted to description of IME (Industrial Multivariate Explorer), which is graphical user interface for data visualization and basic analysis.
Streszczenie. Artykuł dotyczy weryfikacji Simulinkowego modelu dynamiki regulacyjnego obwodu z danymi zyskanymi z eksploatacji
przegrzewacza w elektrowni Detmarovice. Odbywa si ˛e to poprzez analize reakcji temperatury na wyj´sciu z przegrzewacza na sygnał zakłócenia,
podczas gdy temperatura na wyj´sciu jest regulowana na stały poziom. Stochastyczne metody zostały wykorzystane do oceny tego nieliniowego
obwodu. Ostatnia cz˛e´s´c artykułu jest po´swi˛econa opisowi IME (Industrial Multivariate Explorer), która jest graficznym interfejsem u˙zytkownika do
wizualizacji i analizy podstawowych danych. (U˙zycie metod dynamiki statystycznej do analizy przegrzewacza pary)
Keywords: identification, signal processing, superheater, statistic dynamics, Simulink
Słowa kluczowe: identyfikacja, przetwarzanie sygnału, przegrzewacz, dynamika statystyczna, Simulink
Introduction
The control circuit in Detmarovice power plant energetic
block described in this paper consists of three cascading
superheaters, each with its own main and fast control loop.
Fast loop has to eliminate fast disturbances while a main
loop serves for output temperature control. As the
superheaters are divided into left and right parts, the
experiments described here involve right section of the
output superheater.
This control circuit includes concurrent superheaters together
with the pipelines, [...]
|
|
|
|
Wielokryterialne wspomaganie planowania iluminacji obiektów architektonicznych
|
|
|
Tadeusz BEWSZKO Henryk WACHTA
|
Artykuł zawiera omówienie propozycji wykorzystania wielokryterialnych metod wspomagania decyzji w procesie planowania inwestycji
iluminacyjnych obiektów architektonicznych. W toku rozważań, wstępnie wyodrębniono zespół czynników finansowych, estetycznych i
bezpieczeństwa warunkujących wybór wariantu iluminacji. W kolejnym kroku zaproponowano nową metodę rozwiązania tego problemu, obejmującą:
modelowanie wielokryterialne problemu decyzyjnego oraz zastosowanie wybranej metody wieloatrybutowego podejmowania decyzji, porządkującej
wszystkie warianty decyzyjne, od najlepszego do najgorszego wariantu, przy zadanym zbiorze kryteriów decyzyjnych. Zaproponowana metoda
wspomagania decyzji daje nowe możliwości podejmowania decyzji inwestycyjnych, wykorzystując wszystkie - istotne z punktu widzenia
racjonalnego gospodarowania finansami oraz dobrego oświetlenia i bezpieczeństwa - kryteria decyzyjne.
Abstract. The paper deals with a proposal of use multi-criteria decision aid methods in planning lighting technology of architectural objects. In the
beginning sets of financial, aesthetic and safety factors determining the choice of variant illuminations were discussed. Then a concept of a new
method of solving the decision-making problem was presented. The new method includes: multi-criteria modeling of a decision problem and using
the existing multi-attribute decision making method in ordering all decision variants from the best to the worst at a given set of decision criteria. The
proposed new method offers some new opportunities for investment decision-making using all the decision-making criteria that are important for the
rational management of finances as well as for providing good lighting and security (Multi-criteria decision aid for planning lighting technology
of architectural objects).
Słowa kluczowe: technika świetlna, iluminacje architektoniczne, wielokryterialne modelowanie, wielokryterialne wspomaganie decyzji.
Keywords: lighting technology, [...]
|
|
|
|
Wykorzystanie modeli systemu elektroenergetycznego statku
|
|
|
Ryszard ARENDT
|
Przedstawiono model generatora synchronicznego oraz węzłów równoległych obciążeń, w których zastosowano wektorową
reprezentację zmiennych stanu. Przyjęto założenie o symetrycznym obciążeniu generatora, co umożliwia modelowanie obciążeń tylko dla jednej
fazy napięcia. Ze względu na ocenę pojedynczej pracy, jak również analizę stanu jałowego, generator został zbudowany jako źródło napięciowe.
Opracowane modele wykorzystano do oceny wymagań towarzystw klasyfikacyjnych dotyczących systemów elektroenergetycznych statków.
Abstract. A model of synchronous generator and parallel load circuits with vector states representation is shown. An assumption concerning
symmetrical generator loads is accepted; it enables to model only one phase load. According to evaluation and analysis of single work of generator
without load, the model of generator as a voltage source is build. The developed models for evaluation of classification society demands of ship
power subsystems are used. (Application of models of ship power subsystems).
Słowa kluczowe: model generatora synchronicznego, podsystem elektroenergetyczny statku, modele, badania symulacyjne.
Keywords: synchronous generator model, ship power subsystem, models, simulation investigations.
Wstęp
Poziom abstrakcji stosowanych modeli wpływa na
charakter opisu matematycznego zachodzących zjawisk i
co się z tym wiąże na sposób łączenia modeli składowych.
Przy opisie matematycznym systemów
elektroenergetycznych znalazły zastosowanie następujące
układy osi:
 fazowy (naturalny) oznaczany (a, b, c),
 prostokątny (liczb zespolonych) oznaczany (a, r, 0),
 prostokątny wirujący oznaczany (d, q, 0).
Dla wartości chwilowych liniowe obwody elektryczne
opisywane są liniowymi operatorami matematycznymi. W
obwodzie równoległym dwóch odbiorników energii
elektrycznej, w układzie fazowym osi (a, b, c) wartość
chwilowa płynącego prądu i(t) jest sumą wartości
chwilowych prądów dwóch gałęzi i1(t) +[...]
|
|
|
|
Wykorzystanie programu PSIM do modelowania małej elektrowni słonecznej
|
|
|
Kazimierz BUCZEK Wiesława MALSKA Sebastian PENAR
|
W pracy wykorzystano program symulacyjny PSIM do modelowania małej elektrowni słonecznej. Za budowaniem układów
fotowoltaicznych przemawia wiele korzyści i jest to doskonałą alternatywą zaopatrzenia w energię na terenach o słabo rozwiniętej infrastrukturze
energetycznej. Pomimo braku stosownych przepisów energetyka słoneczna rozwija się bardzo szybko.. W prezentowanej pracy przedstawiono
wyniki symulacji dla wybranych parametrów dla przypadku gdy jest możliwe przetwarzanie energii wytworzonej przez ogniwa PV i zmagazynowanej
w zespołach akumulatorów na energię użytkową.
Abstract. In the paper, PSIM simulation software is utilised for modelling a small solar power station. Numerous advantages weight in favour of
construction of photovoltaic systems that represent an excellent power provision alternative in areas with poorly developed electric power
infrastructure. Despite lack of relevant regulations, solar power industry grows very fast. The presented paper contains results of simulations for
selected parameters in the case when it is possible to process energy generated in PV cells and stored in battery units into utility power. (Use of
PSIM software for modelling a small solar power station)
Słowa kluczowe: energie słoneczna, fotowoltaika, elektrownie słoneczne.
Keywords: system PV, photovoltaic cell , solar energy
Wstęp
Gwałtowny rozwój przemysłu oraz nowoczesnych
technologii pociąga za sobą wzrost zapotrzebowania na
energie elektryczna. Obecnie jest ona wytwarzania głównie
w oparciu o kopaliny takie jak węgiel kamienny i brunatny
oraz technikę jądrowa bazująca na rozszczepieniu jądra
uranu. Pokłady jednak tych surowców są skończone o czym
coraz częściej i głośniej się mówi. Z tego powodu
intensywnie rozwijane są metody produkcji energii w
oparciu o odnawialne źródła energii takie jak m.in.
fotowoltaika [1,2,…,12]. Zainteresowanie systemami
fotowoltaicznymi (PV) szybko wzrasta na Świecie ze
względu na to, że przetwarzają on[...]
|
|
|
|
Wykorzystanie trójfazowego falownika w układzie V do zasilania silnika wysokoobrotowego
|
|
|
Tomasz BINKOWSKI Wiesława MALSKA
|
W nowych napędach elektrycznych, mających zastosowanie w sprzęcie AGD i elektronarzędziach, proponuje się wykorzystanie
wysokoobrotowych 3-fazowych silników indukcyjnych zasilanych poprzez układy przekształtników energoelektronicznych z sieci 1-fazowej. Ma to na
celu zmniejszenie masy silnika, a tym samym masy całego napędu, umożliwienie użytkownikowi regulacji (nastawiania) prędkości obrotowej w
szerokich granicach. W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych trójfazowego falownika w układzie V.
Abstract. The paper deals with the use of high-speed three-phase induction motors supplied through electronic power converters from single-phase
network in the new structure of electric drive systems used in household appliances and power tools. Such a solution would result in reduction of
motor weight and thus the mass of the whole drive system, possibility of regulating the rotation rate within wide range. The paper ends with results of
the simulation tests of the three phase DC/AC V- connected inverter. (The utilization of three phase V- connected inverter for supply highspeed
motor).
Słowa kluczowe: regulator prądu, trójfazowy falownik napięcia
Keywords: current controller, three phase DC/AC inverter
Wstęp
W nowoczesnych wysokoobrotowych układach
napędowych coraz częściej poszukuje się rozwiązań
technicznych, umożliwiających regulację prędkości silnika w
szerokich granicach. Aby zapewnić regulację prędkości
silnika w szerokich granicach, silniki te muszą być zasilane
z odpowiednich przekształtników energoelektronicznych,
którymi najczęściej są układy falowników napięcia.
Rozwijający się przemysł wymusił rozwój układów
zasilających maszyny, a postępy w procesie wykonywania
elementów półprzewodnikowych pozwoliły na uzasadnione
ekonomicznie poszukiwania nowych topologii tych
przekształtników.
Falowniki napięcia stanowią grupę przekształtników
energoelektronicznych, której obszar zastosowań stale
zwiększa się, wypierając klasyczne[...]
|
|
|
|
Wyznaczanie pochodnych sygnałów za pomocą regresyjnych filtrów różniczkujących
|
|
|
Dariusz JANECKI Leszek CEDRO
|
Praca przedstawia metodykę projektowania regresyjnych filtrów różniczkujących. Filtry te zapewniają znaczną eliminację szumów
pomiarowych i szumów kwantyzacji. Zaprojektowane filtry dobrze odwzorowują charakterystykę filtrów idealnych. Zaletą zaprojektowanych
regresyjnych filtrów różniczkujących jest możliwość uzyskania sygnału przefiltrowanego o tej samej długości co przed filtracją. Niniejszy artykuł
wykazuje skuteczność opracowanych filtrów cyfrowych w otrzymaniu dobrych reprezentacji pochodnych analizowanego sygnału.
Abstract. The paper presents a methodology of regressive differentiating filters design. Elaborated differential filters ensure determining of
appropriate derivatives of signal with errors far more less than simple differentiation methods, what plays particularly important role in the
identification process. The advantage of the regressive differentiation filters if the possibility of obtaining the filtered signal of the same length as
before the filtration. The designed algorithm enables to obtain a series of differential filters of orders up to n-th, where n is the order of the
approximating polynomial. (Determining of signal derivatives with the use of regressive differential filters).
Słowa kluczowe: filtry różniczkujące, filtry dolnoprzepustowe.
Keywords: differential filters; low-pass filter.
Wstęp
Filtracja sygnałów jest ważnym zadaniem współczesnej
elektroniki. Dzięki niej można wytłumić sygnały pochodzące
od zakłóceń analizując w dalszych krokach jedynie sygnał
pożądany. Obecnie stosowane filtry cyfrowe uzyskują
lepsze wyniki filtracji niż w przypadku użycia filtrów
analogowych.
Dzięki rozwojowi techniki komputerowej cyfrowe
przetwarzanie sygnałów znalazło szerokie zastosowanie w
wielu dziedzinach. Przykładem mogą być różnorakie
systemy sterowania i nadzoru: przemysłowe, wojskowe,
medyczne. Dodatkowo w epoce multimedialnej szeroko
przetwarzane i analizowane są cyfrowe sygnały mowy,
muzyki, obrazy i ich sekw[...]
|
|
|
|
Z życia SEP
|
|
Światowy Dzień Telekomunikacji i Społeczeństwa Informacyjnego
17 maja 2011 roku
Od 1999 roku Stowarzyszenie Elektryków Polskich organizuje
imprezy Światowego Dnia Telekomunikacji i Społeczeństwa Informacyjnego.
Do 2005 roku obchodzono Światowy Dzień Telekomunikacji.
Zgodnie z decyzjami podjętymi w listopadzie 2005 r. podczas
Światowego Szczytu Społeczeństwa Informacyjnego i postanowieniami
Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego
(ITU), od 2006 r. dzień 17 maja obchodzony jest jako Światowy
Dzień Telekomunikacji i Społeczeństwa Informacyjnego. Obchodom
ŚDTiSI w Stowarzyszeniu Elektryków Polskich patronował
Komitet Honorowy pod przewodnictwem Ministra Infrastruktury
Cezarego Grabarczyka. Inauguracj[...]
|
|
|
|
Zastosowanie programu FLUX 3D do analizy pola elektromagnetycznego nagrzewnicy ze wzbudnikiem zewnętrznym
|
|
|
Joanna KOLAŃSKA-PŁUSKA
|
Praca zawiera wyniki symulacji komputerowej nagrzewnicy indukcyjnej stosowanej do nagrzewania rur od zewnątrz. Za pomocą
obliczeń numerycznych wyznaczono rozkład pola magnetycznego we wszystkich obszarach układu wzbudnik zewnętrzny - rurowy wsad
przewodzący. Obliczenia numeryczne zostały wykonane dla wsadów stalowych dla różnych położeń wzbudnika. Symulację przeprowadzono z
wykorzystaniem pakietu Flux3D. Analiza pola elektromagnetycznego dokonana została metodą elementów skończonych (MES).
Abstract. Author presents results of the numerical analysis of electromagnetic field in the induction heated from outside by induction.
Electromagnetic field was calculated in all areas of the system external inductor - tubular workpiece. Numerical analysis was made for two two sites
of inductor. Distribution of magnetic field was calculated by Flux3D program. Analysis of the electromagnetic field was made by finite element
method (FEM). The heating process was simulated and analyzed in the Flux3D program however, it present in this article only one part concerning
distribution of magnetic field. This is finite element software for electromagnetic and thermal solution. The presented research shows advantages
using computer program like Flux3D. This program lets calculate a lot of quantities in easy and fast way. (Application FLUX 3D program to the
analysis the electromagnetic field in a tubular workpiece heated from outside by induction)
Słowa kluczowe: nagrzewanie indukcyjne, pole elektromagnetyczne, Flux3D
Key words: induction heating, electromagnetic field, Flux3D
Model matematyczny
Pole elektromagnetyczne w nagrzewnicy indukcyjnej
opisane jest równaniami Maxwella. Dla zadanego
wymuszenia prądu powierzchniowego cewki potencjał,
wektorowy A w całym obszarze oraz wektor gęstości
prądu J indukowanego w walcu przewodzącym, posiadają
tylko po jednej składowej zależnej od ( r , z ) w walcowym
układzie współrzędnych [1-2,7]:
(1) r, z J &#[...]
|
|
|
|
Zastosowanie wielokomórkowego regulatora AC/AC do kompensacji mocy biernej
|
|
|
Mieczysław GRAD
|
W artykule dokonano analizy możliwości wykorzystania wielokomórkowego regulatora AC/AC jako kompensatora mocy biernej.
Przedstawiono aktualne zastosowanie wielokomórkowego regulatora napięcia przemiennego. Wyznaczono zależności analityczne określające
wartość mocy biernej generowanej przez wielokomórkowy regulator napięcia obciążony indukcyjnością. Zaprezentowano wyniki badań
symulacyjnych wielokomórkowego kompensatora mocy biernej podstawowej harmonicznej prądu sieci.
Abstract. The article presents the analysis of possibility of use a multicell AC/AC voltage regulator as reactive power compensator. The current
possibility of use of multicell AC/AC converter was also present as well as the dependences defining reactive power of multicell AC voltage regulator.
The results of simulating of multicell reactive power compensator were presented. The proposed use of AC/AC multicell voltage regulator extend
possibility of use of multicell converters. (Using of multicell AC voltage regulator as a reactive power compensator).
Słowa kluczowe: przekształtniki wielokomórkowe, regulator napięcia przemiennego, moc bierna, kompensator mocy biernej.
Keywords: multicell converters, AC/AC voltage regulator, reactive power, reactive power compensator.
Wstęp
Kompensacja mocy biernej jest ciągle aktualnym
zagadnieniem inżynierii elektrycznej. Wiele odbiorników
pracujących w systemie elektroenergetycznym negatywnie
oddziałuje na sieć zasilającą [1]. Negatywne oddziaływania
dotyczy przede wszystkim generowania wyższych
harmonicznych oraz prądu biernego. W obu przypadkach
ograniczenie negatywnego oddziaływania odbiorników na
sieć zasilającą polega na zmniejszeniu mocy pozornej
w stosunku do wartości mocy czynnej [2], [3].
Przekształtniki wielokomórkowe należą do grupy
układów wielopoziomowych z kondensatorowym
poziomowaniem napięć (Flying Capacitor Converter - FCC).
Do podstawowych zalet topologii przekształtników
wielokomórkowych należy zaliczyć [2], [4]:
[...]
|
|
|
|
Zwiększanie precyzji wyznaczania przesunięć w zdjęciach astronomicznych
|
|
|
Adam POPOWICZ
|
W artykule zaprezentowano wykorzystanie pomysłu uśredniania wyników przesunięć pomiędzy zdjęciami astronomicznymi. Jak
wykazują badania na obrazach symulowanych i rzeczywistych, metoda zwiększa zauważalnie dokładność wyliczania przesunięć. Udowodniono, że
wykorzystanie uśredniania umożliwia pomiar o rozdzielczości większej niż rozdzielczość matrycy rejestrującej obraz (CCD). Sugerowane
zastosowanie obejmuje problemy amatorskiej astrofotografii takie jak uśrednianie zdjęć planetarnych oraz precyzyjne prowadzenie montażu
paralaktycznego.
Abstract. Averaging of astronomic image shifts estimation was presented in the article. Experiments based on simulated and real images proved
efficiency of the presented idea. Improvement in measurement resolution was observed. Suggested application involves amateur astrophotography
issues like stacking of planetary images and precise paralactic mount guiding. (Improvement in astronomical pictures shifts estimation).
Słowa kluczowe: amatorska astrofotografia, analiza obrazów, estymacja przesunięć
Keywords: amateur astrophotography, image processing, shifts estimation
Wstęp
Amatorska astronomia w ostatnich latach odgrywa coraz
większe znaczenie w badaniach wszechświata. Obserwuje
się wzrost ilości forów internetowych zrzeszających ludzi
interesujących się tą dziedziną. Najważniejszy wpływ na to
zjawisko ma przede wszystkim rozwój techniki i coraz
łatwiejszy dostęp do profesjonalnych narzędzi. Popularne
jeszcze wczoraj pomiary wizualne gwiazd zmiennych są
wypierane przez zdecydowane dokładniejsze i sięgające
dużo dalej pomiary z użyciem matryc CCD. Już najprostsze
modele wykorzystywane jako powszechnie kamerki
internetowe, mogą być cenne z punktu widzenia
astronomicznego [1]. Jednocześnie powstają samodzielne,
w pełni automatyczne mini-obserwatoria [2]. Stanowiska
takie dają, poza cieszącymi oko zdjęciami obiektów
niebieskich, bardzo cenne dla profesjonalistów informacje
astronomiczne. Niewielka ilość[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
