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

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY

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

Wpływ odzysku ciepła odpadowego z urządzeń gospodarstwa domowego na efektywność rozdziału energii elektrycznej w sieciach dystrybucyjnych

Karol CUPIAŁ Jerzy SZKUTNIK

W referacie przedstawiono koncepcję rozwiązania technicznego ( zgłoszenie patentowe) pozwalające na odzysk ciepła odpadowego ze sprzętu gospodarstwa domowego takiego jak pralki, zmywarki prowadzącą do oszczędności energii elektrycznej na poziomie ok. 3% w stosunku do każdego odbiorcy. Przedstawiono także analizy wpływu tego typu rozwiązania na pracę sieci i związaną z tym zmianę poziomu strat w sieciach dystrybucyjnych. Przedstawione analizy wskazują na zasadność wdrożenia tego typu urządzeń do nowoczesnego wyposażenia nowo-budowanych budynków mieszkalnych Abstract.:The article presents the idea of the technical (patent application) solution permitting the recovery of the waste-heat from household equipment as washing machines, dishwashers, leading to the electric energy saving on level approx. 3% in relation to of each customer. Introduced also analyses of the influence of this type of the solution on the function of the network and connected with this the change of the level of losses in distributive networks. Described analyses indicate the legitimacy of initiating of this type of devices to the modern equipment new-constructed apartment buildings. (The idea of the technical solution permitting the recovery of the waste-heat from household equipment) Słowa kluczowe: ciepło odpadowe, efektywność energetyczna, ograniczenie emisji CO2 Keywords: heat of waste, electrical efficiency, limitation of carbon dioxide emission Wstęp Zgodnie z zapisami Prawa energetycznego jednym z głównych założeń polityki energetycznej państwa jest racjonalizacja użytkowania paliw i energii, szczególnie przy uwzględnieniu promocji energooszczędnego budownictwa [l]. W związku z tym wszelkie działania zmierzające do realizacji poszczególnych punktów ustawy powinny znaleźć wśród zainteresowanych należną uwagę. Niemniej jednak konieczne jest wiarygodne naświetlenie problemów, które do tej pory były stosowane w polskiej energetyce w ograniczonym zakresie [13]. Wy [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Czytaj za darmo! »

Prenumerata

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

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

okres prenumeraty:

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

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

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

A Novel Control Strategy for the Power Supply to Achieve the 45 T / 600 ms Flat-Top Field

Weiwei LIU Hongfa DING Xianzhong DUAN Liang LI Fritz HERLACH

In order to achieve the 45 T / 600 ms flat-top field, one type of high-field quasi-continuous magnets (HFQCM) and a power supply system related are now under construction at the Wuhan National High Magnetic Field Center (WHMFC). Considering the temperature rise of the magnet and ripple minimization, the topology and the novel repetitive control method of the power supply system is detailed. Simulated results are provided to validate the proposed method. Streszczenie. Aby wytworzyć pole magnetyczne 45 T/600 ms opracowano specjalny typ układu zasilającego. Uwzględniono ryzyko wzrostu temperatury i potrzebę minimalizacji zafalowań. (Nowa metod sterowania układem zasilania elektromagnesu umożliwiająca otrzymanie pola magnetycznego 45 T) Keywords: high-field quasi-continuous magnets, phase-controlled rectifier, dc passive filter, repetitive control. Słowa kluczowe: pole magnetyczne, układ zasilania, elektromagnes. Introduction A wide variety of high-field magnet systems will be developed and operated at the Wuhan National High Magnetic Field Center (WHMFC) at Wuhan, China, with support from the National Development and Reformation Committee. Basic scientific research such as biology, chemistry, geology, material science engineering, medicine and solid-state physics, can then be carried out in this extreme physical environment. Research under high magnetic field conditions sometimes requires the magnetic field to be as constant as possible [1, 2, 3]. To meet the low -ripple requirement, one nitrogen-cooled, 45 T / 600 ms high-field quasi-continuous magnet (HFQCM) was specified to obtain the best performance available at the required high power level to be provided by industrial power supplies. In order to energize the HFQCM, a hybrid power supply, consisting of a 12-pulse phase-controlled rectifier (PCR) in parallel with a dc passive filter (DCPF), is proposed. The pulsed power and energy for the PCR is provided by a 100 MVA / 100 MJ więcej »

A Traffic Prediction Method based on ANN and Adaptive Template Matching

Qian GAO Guangxia LI

Considering the significant burstiness in self-similar network traffic, this paper presents a one-step traffic prediction method based on ANN (artificial neural network) and adaptive template matching. Firstly control chart is used to decompose the original traffic into non-burst part and burst part. Then the two parts are predicted by ANN and adaptive template matching method, respectively. Finally, the prediction of the original traffic is obtained by fusing the predictions of the two parts. Simulation results show that the accuracy of method proposed in this paper is much higher compared with the traditional traffic prediction methods. Streszczenie. Artykuł prezentuje metodę przewidywania przepływu informacji bazującą na sztucznych sieciach neuronowych i adaptacyjnym dopasowaniu szablonu. Początkowo przepływ dzielony jest na pogrupowany i nie pogrupowany. Następnie analizuje się obie części. Wreszcie dokonuje się fuzji rezultatów. Rezultaty symulacji wskazują że proponowana metoda ma lepszą dokładność niż metody tradycyjne. (Metoda przewidywania przepływu informacji bazująca na sztucznych sieciach neuronowych i adaptacyjnym dopasowaniu szablonu) Keywords: Traffic prediction; Control chart; Artificial neural network (ANN); Adaptive template matching Słowa kluczowe: przewidywanie przepływu informacji, systemy komunikacyjne, sztuczne sieci nauronowe. 1 Introduction In network management, traffic prediction plays important roles in resource allocation, congestion control and so on. Especially in broadband satellite communications system, access control and bandwidth allocation are centralized decision-making by the NCC (Network Control Center). In face of larger network delay, the decisions made by NCC are based on the traffic prediction results for each user at the next time [1]. Thus, the accuracy of traffic prediction will directly affect the performance of the entire network. With the development of broadband technology, multimedi więcej »

Algorytm wyznaczania nieseparowalnych dwuwymiarowych zespołów filtrów dla potrzeb systemów transmultipleksacji

Józef CIOSMAK

W artykule przedstawiono algorytm wyznaczania zespołu nieseparowalnych filtrów 2-D typu FIR dla układów transmultipleksacji obrazów (układów kodowania podpasmowego). Algorytm jest prawdziwy dla dowolnej liczby obrazów wejściowych z arbitralnym wyborem tego samego rzędu filtrów dla całego zespołu filtrów. Obliczenia ograniczono dla siatek obrazów kwadratowych i prostokątnych. Podano przykłady zespołu filtrów o współczynnikach rzeczywistych wyznaczonych numerycznie. Abstract. In the article an algorithm for calculating nonseparable two-dimensional (2-D) filter banks FIR type for transmultiplexer systems (subband system) has been presented. An algorithm is true for any arbitrary number of input image signals with arbitrary choice of the order of filters for all filter banks. Calculations have been limited to square and rectangular image grids. Examples of filter banks with real coefficients calculated numerically have been presented. (Efficient algorithm for calculating nonseparable two-dimensional filter banks for transmultiplexer systems ). Słowa kluczowe: filtry FIR, transmultipleksacja, warunki perfekcyjnej rekonstrukcji, nadpróbkowanie. Keywords: FIR filter, transmultiplexer, condition of perfect reconstruction, oversampling. Wstęp Zagadnienia zwiększenia przepływności strumienia cyfrowych danych są tematem licznych publikacji. Wynika to częściowo z zainteresowania dziedzina, częściowo z potrzeb dynamicznie rozwijającej się techniki. Problem przepływności na co dzień obserwujemy w telekomunikacji, sieciach komputerowych. Dotyka on również innych dziedzin nauki i techniki jak np. miernictwa, akwizycji danych, elektrotechniki, medycyny. Utarte staje się stosowanie metod zwielokrotnienia dla sygnałów analogowych (ang. FDM) czy dla sygnałów cyfrowych (ang. TDM). Stosowane są różnorodne metody kompresji sygnałów- coraz częściej z uwagi na taniejące układy pamięci i wzrost mocy obliczeniowej procesorów - metody kompresji są wielostopni więcej »

Analiza układów polowo-zorientowanego sterowania autonomicznym generatorem indukcyjnym

Błażej JAKUBOWSKI Krzysztof PIEŃKOWSKI

W pracy przedstawiono zagadnienia sterowania wektorowego przekształtnikowym układem z autonomicznym samowzbudnym generatorem indukcyjnym. Rozpatrzono metody pośredniego i bezpośredniego sterowania polowo-zorientowanego względem strumienia wirnika i sterowania zorientowanego względem strumienia stojana. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych. Badania potwierdziły możliwość kształtowania wartości wielkości elektromagnetycznych generatora. Abstract. The paper presents the problems of vector control of converter systems with isolated self-excited induction generator. The direct and indirect control based on rotor flux orientation and control based on stator flux orientation are considered. Some selected results of simulation of control performance are presented. The use of PWM inverter enables a smooth variation of electromagnetic state variables. (Analysis of fieldoriented control systems of isolated self-excited induction generator). Słowa kluczowe: generator indukcyjny, analiza, sterowanie polowo-zorientowane, badania symulacyjne. Keywords: induction generator, analysis, field-oriented control, simulation. Wstęp Generatory indukcyjne z wirnikiem klatkowym są powszechnie stosowane jako źródła energii elektrycznej w wielu układach energii odnawialnej. Zaletą generatorów indukcyjnych jest prostota konstrukcji, duża niezawodność działania, niskie koszty inwestycyjne i eksploatacji. W wielu przypadkach generatory te pracują jako układy autonomiczne z oddawaniem energii do urządzeń odbiorczych przyłączonych do generatora [7]. W konwencjonalnych układach autonomicznej pracy generatorów indukcyjnych proces samowzbudzenia generatora jest zapewniany przez kondensatory wzbudzenia przyłączone bezpośrednio do zacisków stojana generatora. Istotną wadą tych układów jest duża zmienność napięcia i częstotliwości generatora przy zmianach obciążenia generatora i prędkości kątowej maszyny pierwotnej napędzającej generator. Przy st więcej »

Analysis of permanent magnet motor with powder magnetic core using edge element method

Dorota STACHOWIAK Rafał M. WOJCIECHOWSKI

In the paper the potential application of soft magnetic composite material (Somaloy 500) in the permanent magnet motor (PMM) has been presented. The influence of rotor material parameters on electromagnetic torque and electromotive forces (emfs) of PMM has been discussed. Two types of permanent magnet motors have been considered: (a) rotor with powder magnetic core and (b) rotor with laminated magnetic core. Parameters of motors have been calculated using reluctance network method. Reluctance network has been formed using the interpolation functions of edge and facet element. Streszczenie. W artykule rozważono możliwość zastosowania kompozytu magnetycznie miękkiego typu Somaloy 500 w silnikach magnetoelektrycznych. Zbadano wpływ parametrów materiałowych wirnika na moment elektromagnetyczny i wartość sił elektromotorycznych rozpatrywanych silników. Parametry całkowe silnika wyznaczono na podstawie rozwiązań równań oczkowych siatki reluktancyjnej. Siatkę reluktancyjną utworzono na podstawie funkcji interpolacyjnych elementów krawędziowych i ściankowych. (Analiza silnika magnetoelektrycznego o rdzeniu z kompozytu proszkowego metodą elementów krawędziowych). Keywords: permanent magnet motor, powder magnetic materials, electromagnetic torque, edge element method. Słowa kluczowe: silnik magnetoelektryczny, materiał proszkowy, moment elektromagnetyczny, metoda elementów krawędziowych. Introduction Permanent magnet machines (PMMs) are widely applied in industrial applications. Recently, in order to improve the performance of PMM the new powder magnetic materials have been proposed. Currently, two types of those materials are available, respectively with soft and hard magnetic properties [1]. In opposite to laminated cores (made of traditional magnetic sheets) the soft magnetic composite (SMC) powder materials have 3D-flux carrying capabilities. Application of those 3D magnetic properties is a key to success with an SMC core motors. This techn więcej »

Analytical Field Expressions due to Inclined Lightning Channel

Mahdi IZADI Mohd Zainal Ab KADIR Chandima GOMES Wan Fatinhamamah WAN AHMAD

In order to have a fast determination of electromagnetic fields peaks associated with inclined lightning channel, the analytical electromagnetic field expressions were proposed, assuming a pulse shaped return stroke current at channel base and by considering the channel angle and the observation point angle effects on the electromagnetic fields. Also, the return stroke velocity effects on the peaks of electromagnetic fields were processed. The results were compared with the perpendicular lightning channel case. The proposed fields’ expressions are very useful in determining the peak values of electromagnetic fields, since they are considered as critical parameters in estimation of lightning induced voltage peak on the power line. Streszczenie. Zaproponowano analityczną metodę wyznaczania pola elektromagnetycznego towarzyszącego odchylonemu kanałowi wyładowania. Przyjęto impulsowy kształt uderzeniowego prądu. Przeprowadzono obliczenia dla różnych kątów kanału wyładowania. (Analityczne wyrażenie na pole elektromagnetyczne wywołanie wyładowaniem odchylonym pod kątem) Keywords: Electromagnetic Fields, lightning, inclined channel. Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, wyładowanie. Introduction Evaluation of electromagnetic field due to lightning channel is an important topic for considering indirect effects of lightning on the power systems[1], while the coupled electromagnetic fields with power lines can cause high voltage on the power lines. The most common assumption about the lightning channel is that it makes a perpendicular channel with the ground surface[2]. However, in reality, the lightning strikes the ground surface with an angle less than 90 degrees with respect to the ground[3]. Therefore, in order to estimate the electromagnetic fields fast due to the inclined lightning channel in the time domain, the general field’s expressions are proposed and the results are compared with previous field expressions associat więcej »

Automatic word's identification algorithm used for digits classification

Janusz DULAS

Artykuł przedstawia efekt kilkuletnich prac autora nad stworzeniem algorytmu automatycznej identyfikacji cyfr wypowiadanych w języku polskim. Nowatorska metoda wykorzystująca analizę obrazów otrzymanych z charakterystyk czasowych wypowiedzi pozwala na osiągnięcie lepszych rezultatów niż stosowane powszechnie analizy widmowe. (Algorytm automatycznej identyfikacji słów w wykorzystaniu do klasyfikacji cyfr) Abstract. This article describes the results of some years of research into automatic digits’ identification algorithm for Polish. The new method based on the image recognition received from time characteristics gives better results than well known frequency domain analyses. Słowa kluczowe: Automatyczna segmentacja mowy, analiza czasowa, sterowanie za pomocą mowy, automatyczne rozpoznawanie mowy Keywords: Automatic speech segmentation, time domain analysis, speech controlling, automatic speech recognition. Introduction Automatic speech recognition systems are more and more popular in our life. Now we have voice-controlled mobile phones, radios, information systems and many others. Nowadays the most popular method used for automatic speech recognition is The Hidden Markov Model (HMM) method [1,2,3] which is based on finding certain amount of states and the probabilities of transition among them. Another method which is not as popular as HMM method is the Neural Network application [4,5,6]. In this case The Neural Networks learn the right answers using many, mostly frequency domain parameters. The new method worked out by the author uses the images recognition received from the time characteristics of the spoken words. This is a new approach which doesn’t use the frequency domain parameters but the results of recognition are the same or better than in other methods. The grid method This is the author’s method where on each pitch period the rectangle grid is placed and the binary matrix is obtained. This process i więcej »

Badania eksperymentalne trójfazowego falownika quasi-Z

Jacek RĄBKOWSKI Mariusz ZDANOWSKI Krzysztof TOMCZUK Henryk SUPRONOWICZ

W artykule przedstawiono tematykę związaną z badaniami eksperymentalnymi trójfazowego falownika typu quasi-Z (qZ) przeznaczonego do współpracy z baterią ogniw fotowoltaicznych. Omówiono zagadnienia związane z konstrukcją modelu przekształtnika o mocy pozornej 2 kVA. Przedstawiono kolejne etapy badań układu: od uruchomienia przy obciążeniu rezystancyjnym po pracę na sieć trójfazową 3x400 V RMS. Abstract. In this paper experimental investigation of the 2 kVA three phase quasi-Z inverter for the photovoltaic applications is presented. The construction issues of the laboratory model are described. Then, following steps are presented starting from the resistive load tests to the grid operation at full voltage of 3x400 V RMS. (Experimental tests of the three-phase quasi-Z-source inverter). Słowa kluczowe: falownik typu qZ, modulacja szerokości impulsów, fotowoltaika, ogniwa fotowoltaiczne Keywords: Z-source inverter, Pulse Width Modulation, photovoltaic, photovoltaic cells Wstęp Wartość napięcia wyjściowego modułu fotowoltaicznego zależy znacznie od wielu czynników takich, jak nasłonecznienie, temperatura czy wreszcie pobierana z niego moc. Dlatego jednym z kluczowych wymagań stawianych układom przeznaczonym do sprzęgania ogniw fotowoltaicznych jest zdolność do pracy przy napięciu wejściowym zmieniającym się w szerokim zakresie. Takie wymaganie spełnia m.in. układ falownika typu Z o charakterystyce obniżająco podwyższającej [1]. W literaturze można znaleźć propozycję zastosowania tego układu do sprzęgania ogniw fotowoltaicznych [2] pomimo, że falownik Z był raczej przeznaczony do współpracy z ogniwami paliwowymi w napędach do pojazdów samochodowych [3]. Wydaje się jednak, że o ile wersja klasyczna falownika Z nie odpowiada w pełni wymaganiom ze względu na nieciągły prąd wejściowy, to zmodyfikowany falownik nazwany quasi-Z (w skrócie qZ) [4] jest propozycją wartą rozważenia [5]. Zamiana miejscami elementów obwodu Z w ten sposób, że prą więcej »

Badanie charakterystyk transformacji indukcyjnego przekładnika prądowego z rdzeniem toroidalnym Ni80Fe20 dla sinusoidalnych prądów o częstotliwościach 50 Hz  20 kHz

Michał KACZMAREK

Scharakteryzowanie metrologicznych właściwości przekładnika prądowego podczas transformacji sinusoidalnych prądów o podwyższonych częstotliwościach oraz sygnałów odkształconych zawierających wyższe harmoniczne wymaga wyznaczenia charakterystyk zmian błędów prądowego i kątowego badanego przekładnika wraz ze zmianą częstotliwości transformowanego prądu pierwotnego dla zadanych procentowych wartości znamionowego prądu pierwotnego i obciążenia uzwojenia wtórnego. Abstract. Determine of the metrological properties of the current transformer (CT) during transformation of sinusoidal currents of frequency above 50 Hz and distorted signals which contain higher harmonics requires designation of its characteristics of current error and phase displacement changes with a primary signal frequency increase for the given percentage of rated primary current and secondary winding load. (Studies of the inductive current transformer with Ni80Fe20 toroidal core transformation characteristics designated for sinusoidal currents of frequency 50 Hz  20 kHz). (Investigations of current transformer with Ni80Fe20 toroid core in frequency range 50 Hz - 20 kHz) Słowa kluczowe: błąd prądowy, błąd kątowy, przekładnik prądowy, częstotliwościowe charakterystyki transformacji, jakość energii. Keywords: current error, phase displacement, current transformer, transformation characteristic in frequency domain, power quality. Wstęp Poprawna ocena jakości energii elektrycznej dostarczanej odbiorcom indywidualnym wymaga kontroli poziomu zaburzeń przewodzonych występujących w napięciach i prądach sieci elektroenergetycznych. Wymogi dotyczące dopuszczalnych granicznych wartości poszczególnych harmonicznych w napięciu zasilającym po stronie odbiorców indywidualnych zostały określone w normach [1 - 2], a także opisane w opracowaniach [3 - 5]. Podczas pomiarów jakości energii, w przypadku prądów i napięć o znacznych wartościach, konieczne jest zastosowanie odpowiednich pr więcej »

Bezrdzeniowa maszyna tarczowa z magnesami trwałymi – modelowanie 3D

Piotr PAPLICKI

W artykule przedstawiono metodę opracowania parametrycznych modeli geometrycznych 3D maszyn tarczowych wzbudzanych magnesami trwałymi w programie Flux3D. Przedstawiono zasadnicze więzy, opisane związkami funkcyjnymi, między modelem i jego cechami, użyte przy modelowaniu maszyny z wirnikiem dwutarczowym i bezrdzeniowym, wewnętrznym stojanem. Ponadto pokazano przykłady wygenerowanych modeli maszyny o różnych ilościach biegunów oraz wymiarach geometrycznych. Wybrane modele symulacyjne porównano z modelem fizycznym. Abstract. The paper presents the method of creating parameterized geometric three-dimensional models of permanent magnet excited disc-type electrical machines in Flux3D application. Essential links described functional compounds between the model and its features used for modeling the machine with two outer disk rotors and one inner coreless stator is presented. In addition, shows examples of machine-generated models of the various quantities of poles and geometric dimensions. Some simulation models have been compared with physical model. (Coreless disc-type electrical machine with permanent magnets -modeling 3D) Słowa kluczowe: maszyna tarczowa z magnesami, Flux3D, stojan bezrdzeniowy, parametryczny model geometryczny Keywords: disc-type PM electrical machine, Flux3D, coreless stator, parameterized geometric model Wstęp Współczesne projektowanie nowych typów maszyn elektrycznych obydwa sie, coraz częściej, przy wykorzystaniu trójwymiarowej metody elementów skończonych (MES). Dzięki programom komputerowym, wykorzystującym metodę MES 3D, udaje się poprawnie budować, analizować oraz optymalizować maszyny elektryczne, w tym maszyny tarczowe, które są coraz częściej wykorzystywane w napędach transportowych lub jako generatory synchroniczne. Projektowanie obwodów magnetycznego i elektrycznego maszyn elektrycznych polega głównie na poszukiwaniu ich optymalnych geometrii, które umożliwiają uzyskanie np. najwyższego stosunku momentu więcej »

Calculation of Coil Inductance in Tubular Linear Reluctance Motor using Three Dimensional FEM

Ali MOSALLANEJAD Abbas SHOULAIE

This paper reports a study of coil inductance in every plunger positions in tubular linear reluctance motors (TLRMs) with open type magnetic circuits. In this paper, all inductance (minimum and maximum inductance) calculation methods in winding of tubular linear reluctance motors are described. Furthermore, a new approach in maximum inductance calculation based on energy method is proposed. Electromagnetic finite-element analysis is used for motor simulation and coil inductance calculation. Moreover, inductance of a prototype TLRM was measured with experimental methods. Simulation results of coil inductance calculation using 3-D FEM with coil current excitation is compared to theoretical and experimental results. The comparison yields a good agreement. Streszczenie. Przedstawiono analizę indukcyjności cewki stosowanej w rurowym reluktancyjnym silniku liniowym z otwartym obwodem magnetycznym. Zastosowano metodę elementu skończonego do symulacji silnika i obliczania indukcyjności cewki. (Obliczenia indukcyjności cewki w rurowym liniowym silniku reluktancyjnym) Keywords: Tubular linear reluctance motors, minimum and maximum inductance, FEM analyses Słowa kluczowe: silnik reluktancyjny, indukcyjność, metoda element skończonego Introduction Using electric circuit theory, linear motors under both ac and dc supplies have been greatly studied [1- 5]. It must be mentioned here that linear dc motors have lower efficiency than ac ones. However, they are widely used in lots of applications [6]. Linear motors have several types which differ in construction. TLRM is a linear motor that can operate in different modes of operation such as selfoscillating, switched-oscillating and accelerator. A TLRM consists of two major parts i.e. a moving part, also known as plunger, and a stator. Stator is a winding which is fed by a dc source and produces the magnetic field. A TLRM in its simplest form is illustrated in Fig. 1 [6],[7]. Fig 1. Tubular linear re więcej »

Calculation of Optimized Parameters for the Rectangular Microstrip Antennas by means of Taguchi Method

Ismail SALKIM Asim Egemen YILMAZ

Based on the orthogonal arrays (OAs) concept, Taguchi’s method is a procedure effectively reducing the number of test iterations required in an optimization process. Even though the method has a quite wide spectrum of applications in general, applications of Taguchi method in electromagnetic theory are rare. In this study, the method is applied for rectangular microstrip patch antenna design. The obtained results show that the antenna design parameters are extracted in a successful manner. Streszczenie. Bazująć na ortogonalnej matrycy zredukowano skutecznie liczbę iteracji niezbędnych do optymalizacji projektu anteny. Metodę zastosowano do projektu prostokątnej mikropaskowej anteny. (Obliczenia optymalnych parametrów mikroanteny prostokątnej przy wykorzystaniu metody Taguchi) Keywords: Taguchi method, optimization, rectangular microstrip patch antenna, resonant frequency. Słowa kluczowe: antenna, częstotliwość rzonansowa, metoda Tageuchi. 1. Introduction For the solution of most of the inverse engineering problems, trial-and-error based approaches are usually applied. The class of optimization algorithms, which are known as “Metaheuristics", are nothing but procedures performing the trial-and-error operations in a more intelligent and systematic manner. Especially for test engineering applications, in which numerous test cases shall be executed for coverage of whole possible input combinations, Taguchi method is one of the most efficient and hence popular approaches for lowering the number of cases to be executed while satisfying a reasonable coverage percent. Developed by Dr. Genichi Taguchi, who is a quality engineer, the method is based on the concept of orthogonal arrays. That is the main reason for satisfying maximum coverage with a minimum number of trials. Even though the method has so far widely been used for different applications of chemical engineering, power electronics, and many areas in industry, there więcej »

Calculation of the transient currents in transformers using field-circuits methods

Bronisław TOMCZUK Dariusz KOTERAS Jan ZIMON Andrzej WAINDOK

The Field- Circuit Method (FCM) and the new Modified Time Stepping Finite Element Method (MTSF) as well as classical Time Stepping Finite Element Method (TSF) have been used for the transient current calculations in transformers. The execution times for MTSF and TSF methods have been compared. The novel method (MTSF) is about two times faster than the classical (TSF) method. Two constructions of the 1-phase transformer have been studied. The first one is an amorphous modular transformer (T1) and the second one is the transformer with laminated carbon steel core (T2). The calculated inrush currents were compared with the measured ones. Streszczenie Do obliczeń przebiegów czasowych prądów w transformatorach wykorzystano: Metodę Polowo-Obwodową (MPO), Zmodyfikowaną Metodę Kroku Czasowego (ZMKC) oraz klasyczną Metodę Kroku Czasowego. Porównano czasy obliczeń dla klasycznej Metody Kroku Czasowego (MKC) oraz dla ZMKC wykorzystującej dwuwymiarową analizę polową. ZMKC jest około dwa razy szybsza od MKC. Analizowano dwa 1-fazowe transformatory. Pierwszy to transformator amorficzny budowy modułowej T1, natomiast drugi to transformator tradycyjny z rdzeniem z blachy elektrotechnicznej T2. Otrzymano dobrą zgodność obliczeń z pomiarami. (Obliczenia przebiegów czasowych prądów w transformatorach przy użyciu metod polowo-obwodowych). Słowa kluczowe: Metoda Kroku Czasowego, Metoda Polowo-Obwodowa, prąd załączania transformatora. Keywords: Modified Time Stepping Method, Field-Circuit Method, inrush current of the transformer. Introduction The small power transformers are switch on/off in their operation. In the switching on moments a non-sinusoidal transient inrush current arises. In some cases, the magnitude of the inrush current is several times higher than the operational load current. Its value depends mostly on the voltage magnitude of the supplying source and the residual flux in the transformer core, as well as the current flux derivative called więcej »

Control of different-rating battery energy storage system interface to a microgrid

PENG SIMIN SHI GANG CAO YUNFENG CAI XU

This paper focuses on different-rating battery energy storage system (BESS) integrated into a microgrid. To improve the power quality and satisfy the requirements of power system, it is necessary to integrate different-rating BESS composed battery modules (BM) and power conditioning system (PCS) into the microgrid. The BESSs can supply suddenly changed loads, especially for sensitive loads that must have uninterruptible power supply. A new control strategy included slack mode control and load mode control is presented to enable the BESSs operate in two operation mode: the free-slack operation mode and the load-sharing operation mode. In the load sharing operation mode,the controller enable various load proportionally shared by two different-rating BESS parallelly operating without communication between them In the free-slack mode operation, the BESSs acting as a free-slack can adequately balance the active and reactive power of the microgrid to maintain the voltage and frequency at point of common coupling (PCC) to a desired level. The advantage of the proposed control method is that the unified controller is employed for the two operation mode without swithing between different controllers. Details of modeling of the BM and PCS and the corresponding control strategy are described. The effectiveness of the BESSs and proposed control method is verified through simulations and experiments. Streszczenie. W artykule omówiono bateryjny system gromadzenia energii BESS zintegrowany w mikrosiecią. W celu poprawy jakości energii łączy się systemy BESS z układami kondycjonowania PCS. System BESS działający jako układ zabezpieczający przed chwilowymi zanikami energii musi cechować się niezawodnością. Zaprezentowano nowa strategię sterowania łączącą tryb łagodny i tryb kontroli obciążenia. Zaletą metody jest że do sterowania stosowany jest zunifikowany kontroler bez potrzeby przełączania między różnymi kontrolerami. Skuteczność c metody potwierdziły symu więcej »

Determination of conditions for equal effect of random and bursty errors on the bandwidth of signalling CCS No7 channel

Dragan MITIĆ Aleksandar LEBL Žarko MARKOV

In this paper, we give the answer to the question: are there conditions under which the effects of bursty and random errors on the bandwidths of signalling CCS No7 channel are equal? At first, we present the method that determines the characteristics (bandwidth, waiting time on message sending) of signalling CCS No7 channel under the influence of random errors and bursty errors. At the end we specify method that determines the conditions for an equal effect of random and bursty errors on the bandwidth of signalling channel. Streszczenie. W artykule próbuje się odpowiedzieć na pytanie: czy są warunki kiedy efekty błędów pogrupowania i przypadkowych w kanale komunikacyjnym CCS No7 są jednakowe? Zaproponowano metodę określania charakterystyki - pasma, czasu oczekiwania na wiadomość w zależności od błędów. (Określanie warunków jednakowego efektu błędów przypadkowych i błędów pogrupowania na pasmo kanału CCS No7) Keywords: bandwidth of signalling CCS No7 channel, random errors, bursty errors, Jensen’s inequality. Słowa kluczowe: pasmo kanału, błędy przypadkowe, CCS Nr.7. Introduction The recommendation Q.706 [1], among others, deals with the following characteristics: - time delay of signalling messages, - method of determination of the time delay for sending the signalling message by signalling CCS No7 (Common Channel Signalling Number 7) channel when the errors are uniformly distributed, - transmission links for CCS No7 signalling messages sending with a possible correction of errors by primary or preventive cyclic retransmission method, - the formula for the average waiting time, which is necessary to send the signalling message by signalling CCS No7 channel, in the presence of errors or in the errorfree state, for both methods of error correction. One of the drawbacks of Q.706 recommendation is that it says nothing about the bursty errors and their impact on waiting time for sending the signalling message by signalling CCS więcej »

Dobór tranzystorów falownika 300VDC/100kHz do pracy w podwójnym mostku aktywnym

Mieczysław NOWAK Piotr GRZEJSZCZAK Mariusz ZDANOWSKI Roman BARLIK

W referacie przedstawiono studium doboru tranzystorów do mostka wysokonapięciowego 300V na przykładzie prototypowego przekształtnika stosowanego do sprzęgania źródeł napięcia - podwójnego mostka aktywnego o wysokiej częstotliwości pracy 100 kHz. Jako kryterium oceny przyjęto minimalne straty energii występujące w łącznikach. Dla grupy wstępnie wyselekcjonowanych handlowych tranzystorów typu MOSFET oraz superszybkich IGBT wyznaczono i porównano straty energii w charakterystycznych warunkach pracy. Przy szacowaniu strat przewodzenia posłużono sie symulacjami na podstawie parametrów katalogowych natomiast przy wyznaczenia strat łączeniowych przeprowadzono badania laboratoryjne. Abstract. In this paper a study of the transistors selection suitable for a high voltage 300V bridge, being part of a laboratory prototype of a bidirectional dc/dc interface (DAB) working with the frequency of 100 kHz, is presented. The basis for this selection is the minimum energy lost in the inverter switches. For the group of fast switching IGBTs and different types of high voltage MOSFETs (as CoolMOS, MDmeshMOS and others) available in the market energy losses were estimated. In the case of conducting losses, the simulation model based on a data sheet parameter was used and the switching losses were measured in a laboratory. (Selection of power switches designed for applying in a dual active bridge 300VDC/100kHz) Słowa kluczowe: podwójny mostek aktywny, analiza termograficzna, dobór szybkich łączników, straty energii w tranzystorach mocy MOSFET, tranzystory CoolMOS, diody Schottky’ego z węglika krzemu. Keywords: Dual active bridge, DAB-switch selection, energy losses in power MOSFETs and IGBTs, CoolMOS, silicon-carbide Schottky diodes, bridge power MOSFET leg Wstęp W nowoczesnych urządzeniach zasilających i energetycznych sprzęgach często spotykany jest tranzystorowy przekształtnik mostkowy pracujący bądź jako falownik, bądź rzadziej, jako prostownik akty więcej »

Efektywna synchronizacja oscylatorów chaotycznych

Zdzisław TRZASKA

Przedstawiona w artykule procedura synchronizacji oscylatorów, opiera się na metodzie estymacji nieznanych parametrów obwodu chaotycznego. Procedura jest skuteczna nawet w przypadku dysponowania tylko jednym z przebiegów w układzie i może być adaptowana na przypadek większej liczby nieznanych parametrów. Kryteria stabilności przewidywanej synchronizacji ustalone zostały przez zastosowanie funkcjonalnej teorii Lapunova, która umożliwia estymację parametrów w uzależnieniu od stopnia sprzężenia oscylatorów oraz czasu opóźnienia. Efektywność kryteriów została zbadana na drodze odpowiednich symulacji komputerowych. Abstract. The paper is focused on procedure of synchronization of chaotic oscillators with applying the method of unknown parameters of the chaotic circuit. The presented procedure is effective even in the case of accessibility to one state variable in the system only and it can be adapted to the case of many unknown parameters of the system elements. Stability criteria of the possible synchronization are based on the Lapunov functional theory which allows an estimation of the system parameters depending on the rate of coupling of the oscillators and the time delay. The efficiency of the established criteria has been verified by suitable computer simulations. (Synchronization of chaotic oscillators). Słowa kluczowe: synchronizacja oscylatorów, oscylatory chaotyczne, połączenia oscylatorów chaotycznych, stabilność synchronizacji, estymacja. Keywords: synchronization of oscillators, chaotic oscillators, coupling of chaotic oscillators, stability of synchronization, parameters estimation. Wstęp Wiele układów natury elektrycznej, elektronicznej, mechanicznej, fizycznej, chemicznej i biologicznej oraz im pokrewnych, generuje zjawiska zmienne w czasie w sposób rytmiczny. Mogą być one odwzorowane za pomocą nieliniowego układu dynamicznego opisanego równaniem zmiennych stanu (1) x (t)  f (x,t) gdzie kropka nad zmienną jest więcej »

Energoelektroniczne szerokopasmowe źródła napięcia i prądu

Michał GWÓŹDŹ Michał KRYSTKOWIAK

Zadaniem układów energoelektronicznych jest przekształcanie energii elektrycznej pobieranej ze źródła na napięcie (prąd) o kształcie i częstotliwości wymaganej przez odbiornik energii elektrycznej, a także sterowanie przepływem tej energii. Przekształtniki te nie powinny zakłócać pracy źródeł energii. Rozumianym w ten sposób zagadnieniem przekształcania energii wychodzą naprzeciw m.in. energoelektroniczne szerokopasmowe źródła napięć i prądów. W artykule zaprezentowano modele liniowe układów tego typu oraz wybrane wyniki badań symulacyjnych. Abstract. Technical requirements are connected with precise of control, speed of reaction as well as resistance onto disturbances from receiver or power supply of power electronics inverters. It causes, from demand grows up onto power electronic arrangements small and large power, linear in view of input and output, acting in real time. Proposed structures of controlled power electronics sources depends on work these in closed feedback loop, where classical regulators are replaced by wide band filters. The paper presents small-signal models of those and investigations results of simulation models. (Models of wide-band power electronics controlled current and voltage sources). Słowa kluczowe: harmoniczne, IGBT, filtry pasywne, modulacja szerokości impulsów (MSI), przetwarzanie sygnałów. Keywords: harmonics, IGBT, passive filter, Pulse Width Modulation (PWM), signal processing. Wstęp Energoelektroniczne źródła sterowane (prądu oraz napięcia) są układami zamkniętymi, wykorzystującymi modulację impulsową o stałej częstotliwości nośnej i strukturze układu sterowania, gdzie klasyczne regulatory wielkości wyjściowej zastąpione zostały szerokopasmowymi filtrami cyfrowymi [2-9,12]. Na wyjściu silnoprądowym przekształtnika stosuje się złożony, pasywny filtr energetyczny o charakterystyce dolnoprzepustowej. Dzięki tym zabiegom wzrasta jakość przebiegów (sygnałów mocy) na wyjściu energetycznym - w sensie odwz więcej »

Energoelektroniczny regulator napięcia przemiennego o sterowaniu impulsowym do współpracy z odbiornikiem łukowym

Andrzej KANDYBA Marian HYLA

W artykule omówiono strukturę modelu energoelektronicznego układu zasilania plazmotronu typu GlidArc. Przedstawiono elementy składowe modelu symulacyjnego. Zaproponowano bezprzepięciową metodę sterowania impulsowego przekształtnika. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji komputerowej. Przedstawiono wnioski wspomagające proces realizacji praktycznej układu. Abstract. In the article the structure of AC-AC PWM voltage controller model supplying GlidArc plasmatron is described. It presents the components of the model. Proposed in this article switching control method allows to eliminate dead times and commutation surges. Selected results of computer simulation are shown. Conclusions that support the process of practical implementation of such a system are also presented. (AC-AC PWM voltage controller supplying arc receiver). Słowa kluczowe: energoelektronika, układy zasilania, ślizgający się łuk elektryczny, sterowanie impulsowe Keywords: power electronics, power system, gliding electrical arc, switching surges Wstęp Próby stosowania łuku elektrycznego w inżynierii ochrony środowiska, mimo szerokich możliwości zastosowań, są wciąż na etapie badań. Rozważane są możliwości stosowania plazmy do unieszkodliwiania odpadów stałych, ciekłych i gazowych, a w związku z tym potrzeba konstruowania nowych typów plazmotronów i układów ich zasilania. Usuwanie niepożądanych związków chemicznych z powietrza jest szczególnie kłopotliwe ze względu na ich niewielkie stężenia (często na poziomie kilkuset ppm). W takich przypadkach można zastosować generatory plazmy nierównowagowej, w których wysokonapięciowa plazma o małej gęstości mocy wypełnia całą przestrzeń roboczą plazmotronu przez którą przepływa oczyszczany gaz. Taki typ plazmotronu można zastosować w procesie usuwania z powietrza par lakierów i rozpuszczalników w lakierniach, usuwania toksycznych związków ze spalin dużych silników np. w generatorach prądotwórczych oraz usuwać niebezpieczne zwią więcej »

Experimental study of protection and control applied to Permanent Magnetic DC Motor

Nadir BOUCHETATA Mohamed BOURAHLA Abdelmadjid MENAD

A century ago, steam engines, petroleum and power were competing to replace animal power. Whenever it was possible to feed continuously by an external source, moving vehicles, therefore, reserved lanes or shared, is electricity that has prevailed: subway, train, tram, trolley bus. For other autonomous vehicles that require a power source on board, fossil fuels and internal combustion engines have taken almost the entire market for obvious reasons of autonomy but not in the medical field. Streszczenie. W artykule analizowano silnik prądu stałego w zastosowaniach napędowych. Zaproponowano metody zabezpieczeń i sterowania tym silnikiem. (Badania systemów zabezpieczeń i sterowania silnikiem prądu stałego) Keywords: Microcontroller, Permanent magnetic DC motor, Electrical vehicle, Protection and Control. Słowa kluczowe: silnik prądu stałego, sterowanie, zabezpieczenia. Introduction The DC machine is a rotating electric machine that operates completely reversible, as its name suggests, from a voltage and a direct current. In the context of small engines, it is suitable for electrochemical power sources. For hi więcej »

Formal Analysis of Service-oriented Architectures

Vahid RAFE

Even though model checking is one of the most accurate analyses techniques to verify software systems, the problem of model checking is that it is not feasible for large and complex software systems, which their state spaces are too large. In these situations one can use scenariobased model checking techniques. In this paper, we present an approach to analyze large and complex systems specified by graph transformation systems. To do so, we propose the scenario-based model checking techniques. We explain how the approach will affect to the size of the state space by focusing on the most important occurring scenarios in a system. Streszczenie. Problem sprawdzania modelu software jest istotny jeśli badamy duży i złożony system. W artykule zaprezentowano metodę umożliwiającą taką analizę systemu opisanego przez transformację grafu. Zaproponowano technikę sprawdzania opierającą się na modelu bazującym na scenariuszu. (Analiza formalna architektury typu service-oriented) Keywords: Graph Transformation, SoA, Verification, Bogor. Słowa kluczowe: software, transformacja grafu. Introduction For the most of the modern software systems it is desirable to operate “correctly" (especially for safety-critical systems) [1]. By “correctly" we mean that in these systems there must be no bug and all the requirements must be covered by the developed software system. Finding the bugs and defects in the early stages of development process has less cost. So, it is better to do verification on the model in the design stage and before implementation. Another important issue is that some times it is desirable to analyze different critical application scenarios and operations (like database access, user interaction, communication with remote components, etc.) [2] on the model before implementation in order to judge the realizability of a given application scenario. Especially, in distributed applications it is very important to choose the right p więcej »

Ghost Character Recognition Theory and Arabic Script Based Languages Character Recognition

Muhammad Imran RAZZAK Abdulrahman A. MIRZA

Arabic script is used by more than 1/4th population of the world in the form of different languages like Arabic, Persian, Urdu, Sindhi, Pashto etc but each language have its own words meaning and set of alphabets. The set of Urdu alphabets is a superset of the alphabets sets for all other Arabic script based languages. Arabic script based languages character recognition is one of the most difficult task due to complexities involved in this script not exist in any other script. This paper present a novel technique Ghost Character Recognition Theory that will helps to develop a Multilanguage character recognition system for Arabic script based languages based on Ghost Character Theory. The main benefit of proposed approach is that it will works for all Arabic script based languages by doing little effort for ghost character (basic skeleton) and developing dictionary for every language. Handling all Arabic script based languages has several issues like recognition rate is low as compared to system for specific languages and specific writing style i.e. Nastaliq or Naskh, but in general, this small difference of recognition rate is not a big issue for multilingual system and at the end we will get multilingual character recognition system. Streszczenie. Języki arabskie są bardzo trudne do zaadaptowania w systemie automatycznego rozpoznawania znaków. W artykule opisano algorytm Ghost character umożliwiający realizację OCR większości języków arabskich. (Algorytm Ghost character w zastosowaniu do rozpoznawania znaków języka arabskiego) Keywords: Ghost Character Theory, Multilingual, Character Recognition, Arabic Script, Urdu, Persian. Słowa kluczowe: rozpoznawanie znaków, język arabski Introduction There are at least 26% Muslim in the world having directly or indirectly interaction with Arabic language script due to the born of Islam Arabs. Basically this script is followed in many countries are Arabian Peninsula, Iraq, Iran, Pakistan, Afghanist więcej »

Hardware-in-the-Loop FPGA-based Simulations of Switchmode Converters for Research and Educational Purposes

Adam PENCZEK Robert STALA Łukasz STAWIARSKI Miłosz SZAREK

The paper presents in details a method and results of Hardware-in-the-Loop real-time simulation of switch-mode converters in FPGAbased hardware. A mathematical description of DC-DC boost converter model, its FPGA-based implementation and debugging results are presented. The results are compared with Simulink model and practical converter. The presented method of simulation can be used for verification of discrete control in designed converters and also as an educational platform. Streszczenie. W artykule przedstawiono w szczegółach metodę i rezultaty symulacji przekształtników impulsowych zrealizowane w układach FPGA. Przedstawiono opis matematyczny modelu przekształtnika DC-DC podnoszącego napięcie, jego implementację w układzie FPGA oraz wyniki. Wyniki z modelu są porównywane z modelem zbudowanym w pakiecie Simulink oraz z praktyczną realizacją układu. Zaprezentowana metoda symulacji może zostać zastosowana do weryfikacji sterowania dyskretnego w projektowanych przekształtnikach oraz jako platforma edukacyjna. (Symulacje czasu rzeczywistego przekształtników impulsowych, zrealizowane w układach FPGA, dla celów badawczych i edukacyjnych). Keywords: Hardware-In-Loop simulation, FPGA, Real-time model, DC-DC boost converter Słowa kluczowe: FPGA, czas rzeczywisty, przekształtnik DC-DC typu boost, symulacje Introduction Simulation tools are commonly used for research and educational purposes in power electronics. Usually PCbased methods are used to verify operation of a system and control design. However, a controller circuit designed in PCbased simulation tools is far away from its practical implementation in a hardware. If the control system is dedicated to digital implementation (e.g. in DSP processor or FPGA) it can be verified using FPGA-based method of physical system modeling. In such method a discrete model of the power system (e.g. power electronic converter) is implemented in a FPGA IC and the controller is verified in a real ti więcej »

Influence of the rotor construction on the single-phase line start permanent magnet synchronous motor performances

Maciej GWOŹDZIEWICZ Jan ZAWILAK

W artykule przedstawiono konstrukcję jednofazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi. Na podstawie jednofazowego silnika indukcyjnego masowej produkcji został zbudowany model polowo-obwodowy jednofazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi w programie Maxwell wersja 14. Wzięto pod uwagę różnorodne konstrukcje wirnika. Zbadano wpływ konstrukcji wirnika na właściwości silnika. Zbadano właściwości rozruchowe silnika. (Wpływ konstrukcji wirnika na właściwości jednofazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim). Abstract. The paper deals with construction of single-phase line start permanent magnet synchronous motor. Circuit-field single-phase line start permanent magnet synchronous motor model based on the mass production single-phase induction motor was applied in Maxwell ver. 14 program. Various rotor constructions were taken into account. Influence of the rotor construction on the motor properties was examined. Starting motor properties were investigated. Słowa kluczowe: silnik jednofazowy, silnik synchroniczny, magnesy trwałe, rozruch bezpośredni. Keywords: single-phase motor, synchronous motor, permanent magnets, line start. Introduction Single-phase induction motors are widely used in domestic appliances and light-duty industrial applications where three-phase supply is not readily available. Rated power of this electric motor type is limited by rated current of the single-phase 230 V socket which is almost always equal to 16 A. It follows that single-phase motor rated power does not exceed 3 kW. In induction motors torque is developed due to slip between stator rotating magnetic field and rotor bars. It causes rotor copper loss due to flowing current through the rotor bars. Moreover, magnetizing current is needed to produce magnetic flux. It causes additional stator copper loss due to flowing current through the stator winding. In synchronous motors magnetic flux is produced b więcej »

Integration of Fuzzy and Sliding Mode Control Based on Fractional Calculus Theory for Permanent Magnet Synchronous Motor

Bitao ZHANG Youguo PI

The design of integration of fuzzy and sliding mode control (SMC) for the velocity control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is proposed in this paper. A fractional order proportion plus integration sliding surface is chosen. A fuzzy controller is designed using the sliding surface and its derivation as inputs, which is independent on system model. Some simulations and experiments results show that the synthesized performance of the proposed method in this paper based on fractional order manifold is superior to that based on integer order sliding surface. Streszczenie. Przedstawiono projekt zintegrowanego sterowania synchronicznym silnikiem z magnesami stałymi wykorzystujący sterowanie ślizgowe i logikę rozmytą. Symulacje i eksperymenty potwierdziły skuteczność zaproponowanej metody. (Zintegrowane sterowanie silnikiem synchronicznym wykorzystujące sterowanie ślizgowe i logikę rozmytą) Keywords: Velocity control, fractional order sliding manifold, fuzzy control, permanent-magnet synchronous motor (PMSM). Słowa kluczowe: in the case of foreign Authors in this line the Editor inserts Polish translation of keywords. Introduction Permanent-magnet synchronous motor (PMSM) drives play a vitally important role in high performance motion control applications. The field-oriented control, or vector control, is used in the design of PMSM servo drives to achieve smooth starting and acceleration. However, several electromechanical parameters variations (due to temperature variation, saturation and skin effects) and external load disturbances in practical applications lead to degradation of the drive performance [1]. In order to address these drawbacks, several advanced control techniques have been proposed in recent years [2-5]. However, some of these methods are complex and depend on system models. It is difficult to be applied on real-time control system such as machine tool. Using the differentiation and integration of fractional więcej »

Investigation of Transient Torque during a Power System Fault in Wind Power Turbines Having a DFIG and Crowbar Circuit

Mengzeng CHENG Xu CAI Guoxiang WU

To study the influence of power system voltage drop on the doubly-fed induction generator (DIFG) shaft, this paper analyzes the electromagnetic torque change of the DFIG through approximated analytical expression of the stator fault current and rotor fault current obtained by the superposition between transient current based on vector method and steady-state current based on equivalent circuit method, and then the DFIG torque change situations under the following circumstances: the three-phase symmetrical voltage dip of stator terminal, the converter of the rotor side is cut off, and the crowbar circuit is put into the operation, will be analyzed through the method. Furthermore, on the basis of theoretical analysis, a 2MW DFIG model is established by PSCAD, and the simulation results validate that the torque changes of the DFIG shaft could be analyzed by the expression of the DFIG torque during the grid voltage drops through the superposition of the transient current and steadystate current. At last, the optimizing value of the crowbar resistance is given. Streszczenie. W artykule analizuje się zmiany momentu elektromagnetycznego podwójnie zasilanego generator indukcyjnego DFIG poprzez ocenę prądów wirnika i stojana otrzymaną przez superpozycję prądów przejściowych (metoda wektorowa) i prądu stanu ustalonego (metoda obwodów zastępczych). Badania symulacyjne potwierdziły słuszność metody. (Badania momentu przejściowego podczas zakłóceń pracy systemu z turbiną wiatrową wyposażoną w układ DFIG) Keywords: Voltage dip, Doubly-fed Induction Generator (DIFG), Electromagnetic Torque, Crowbar Circuit, Shaft. Słowa kluczowe: zapad napięcia, DFIG, moment elektromagnetyczny. Introduction In China and other parts of the world, most wind farms are located in the regions that have rich wind resource, however, because these regions are remote and in bad conditions, the power system connected with the wind farms is far away from load centers and weak [1] więcej »

Koncepcja kryptosystemu RSA z kluczem jednorazowym

Janusz JABŁOŃSKI

W prezentowanym opracowaniu zaproponowany został model asymetrycznego, opartego na schemacie RSA, systemu kryptograficznego z kluczem jednorazowym (ang. OTP, One Time Pad). Omówiony został system RSA oraz sposób realizacji szyfrowania oparty na algorytmie potęgowania metoda binarną. Kluczowym elementem proponowanego rozwiązania jest wykorzystanie możliwości układów FPGA w zakresie "rekonfiguracji różnicowej" w czasie rzeczywistym. Zaproponowano skojarzenie "różnicowego strumienia konfiguracyjnego" z wartością jednorazowego klucza szyfrującego. Efektem implementacji proponowanych rozwiązań jest możliwość realizacji poufnych i bezpiecznych systemów transakcyjnych, które mogą zostać wykorzystane w wielu dziedzinach wymagających poufnej wymiany informacji. Abstract. In article was presented the concept a OTP system based at RSA schema and FPGA. Was presented a cryptosystem RSA and algorithm “modular exponentiation" as basically functions. The essentially proposition in this paper is to use FPGA and “differential bit stream" in real time reconfigurations for exchange the cryptographic scrambler configurations. In this solutions differential bit stream define a OTP private key value. This concept may possible implemented safety and security for many of electronic business and telecommunications system domain. (Base at RSA the One Time Pad system concept). Słowa kluczowe: RSA, klucz jednorazowy, FPGA, konfiguracja różnicowa. Keywords: RSA, ones use key, FPGA, differential bitstream. Wstęp Bezpieczeństwo danych i ochrona informacji jest jednym z kluczowych elementów funkcjonowania we współczesnym zinformatyzowanym społeczeństwie. Podpis cyfrowy i szyfrowanie informacji to uznane i skuteczne mechanizmy zabezpieczające zarówno dane jak również kanały komunikacyjne. Powszechnie stosowanymi metodami dla zapewnienia atrybutów bezpieczeństwa: poufność, integralność, nienaruszalność, rozliczalność, są kryptosystemy asymetryczne [1]. W kr więcej »

Mathematical model of the electromagnetic accelerator

Orest HAMOLA Vsevolod HORYACHKO Petro STAKHIV Bogush ULRYCH

The model of the electromagnetic accelerator is offered as a solenoid with ferromagnetic core. The mathematical model is formed on the basis of the unique magnetic flux without dividing into a basic flux and leakage flux. The mathematical model of accelerator is formed in the coordinates of contour magnetic fluxes and currents of branches as a system differentially eventual equations. Streszczenie. Analizowano model przyśpieszeniomierza elektromagnetycznego w postaci solenoid z rdzeniem ferromagnetycznym. Analizowano strumień magnetyczny bez podziału na strumień cewki i strumień rozproszony. (Model matematyczny przyśpieszeniomierza elektromagnetycznego) Keywords: electromagnetic energy, solenoid, magnetic flux, eddy current. Słowa kluczowe: energia elektromagnetyczna, solenoid, strumień magnetyczny Introduction The modeling of electromagnetic and kinetic energies transformation is an important task to decide during the developing of electrical engineering devices. In this article the mathematical model of the electromagnetic accelerator is examined as a solenoid with ferromagnetic core. In such accelerator utilizes an electromagnetic force to propel an core, when we apply voltage in the form of rectangular impulse. Mathematical model of electromagnetic accelerator is formed as a circuit model on the basis of the unique magnetic flux without dividing into basic and leakage fluxes. This model is developed based on the following assumptions: The mathematical formulation of the problem - taking into account the magnetic field symmetry of the accelerator, the probed area is broken on such elementary volumes as cylinders (Fig. 1). These volumes are represented in the chart of magnetic core as lumped magnetic resistances; - ed więcej »

Metoda AHP w wyborze sprzedawcy energii

Paweł PODOLSKI Krzysztof ROHATYŃSKI Bogumiła WNUKOWSKA

Decyzja wyboru sprzedawcy energii, związana z możliwościami jakie daje rynek energii nie może opierać się wyłącznie na analizie oferowanych cen poszczególnych sprzedawców. W procesie decyzyjnym należy również wziąć pod uwagę inne aspekty oferty danego sprzedawcy, które wraz z oferowaną ceną powinny decydować o jego wyborze. W artykule zostanie przedstawiony model decyzyjny, stworzony w oparciu o metodę rozwiązywania wielokryterialnych problemów decyzyjnych AHP, który wspomaga proces wielokryterialnego wyboru sprzedawcy energii. Abstract. Decision of choice of new vendor, on energy market, can not resist only on analysis of offered individual price of vendors. Potential recipient have to take into consideration in process of choice of new vendor other aspects of his offer which with price commonly decide about choice. In article will be presented a decision model which has been made in foothold about method AHP which is helpful in process of choice of vendor of energy. (AHP method in process of choice vendor of energy). Słowa kluczowe: model wielokryterialny, sprzedawca energii, metoda AHP. Keywords: multicriteria model, vendor of energy, method AHP. Wstęp Otwarcie rynku energii w Polsce dało odbiorcom energii spektrum możliwości związanych z obniżaniem kosztów energii elektrycznej poprzez zmianę sprzedawcy energii. Od 1 lipca 2007 roku, pełne otwarcie rynku energii wprowadziło w życie tzw. zasadę TPA, która umożliwia korzystanie z sieci energetycznej przedsiębiorstwa sieciowego do którego dany odbiorca jest przyłączony bez obowiązku kupowania od niego energii elektrycznej [1]. Odbiorca dzięki zasadzie TPA ma możliwość wyboru sprzedawcy energii oferującego mu najkorzystniejsze warunki ofertowe. Powstanie spółek obrotu energią, które zapoczątkowało otwarcie rynku energii, oferujących zróżnicowaną ofertę handlową spowodowało wśród odbiorców energii pewną dezorientację, którego ze sprzedawców wybrać. Pojawił się więc problem wyboru sp więcej »

Metoda korekcji prądu ciemnego w matrycach CCD

Adam POPOWICZ

Celem artykułu jest zaprezentowanie nowego podejścia do korekcji prądu ciemnego w matrycach CCD. Szczególne zastosowanie tej metody dotyczy zdjęć o bardzo długich czasach naświetlania, gdzie ładunek generowany termicznie wpływa wyraźnie na jakość otrzymywanych obrazów. W odróżnieniu od dotychczas stosowanej metody odejmowania klatki ciemnej, nowy pomysł opiera się na zależnościach czasowych generacji prądu ciemnego, uwzględnia budowę piksela i procesy zachodzące podczas długotrwałej rejestracji materiału. Nowa idea została porównana z klasycznym podejściem korekcyjnym na rzeczywistych zdjęciach astronomicznych. Abstract. A new correction algorithm for dark current generation in CCDs was presented in the article. The suggested application includes long exposure images correction when the thermally generated charge significantly degrades image quality. Unlike the nowadays widely used dark frame subtraction method, the new concept is based on time dependencies of dark current in CCDs, provides for pixel structure and processes during long term image acquisition. Both - the present and the new method - were compared on sample real astronomical images. (A correction algorithm for dark current in CCDs). Słowa kluczowe: matryca CCD, prąd ciemny, korekcja obrazów, astrofotografia Keywords: CCD matrix, dark current generation, image correction, astrophotography Wstęp Wraz z wyparciem fotografii analogowej, błona fotograficzna została zastąpiona układami matryc CCD oraz CMOS [1]. W profesjonalnych zastosowaniach wykorzystywane są pierwsze z nich, ze względu na zasadę działania, która pociąga za sobą wyższą czułość sensorów CCD nad CMOS. Zasada działania obu typów układów jest podobna. Matryca podzielona jest na piksele, w których w wyniku zjawiska fotoelektrycznego następuje konwersja padających fotonów na elektrony, które gromadzone są w studniach potencjału w każdym pikselu. Następnie, po zakończeniu ekspozycji, wykonywany jest odczyt zgrom więcej »

Modelowanie cieplne linii kablowych w tunelach z wentylacją wzdłużną

Włodzimierz KAŁAT

Przedstawiono koncepcję modelowania cieplnego linii kablowych umieszczonych w podziemnym tunelu, użyteczną dla wyznaczenia rozkładu temperatury w przekroju poprzecznym i stanie cieplnie ustalonym. Uwzględniono podłużny ruch powietrza w tunelu o stałym natężeniu przepływu powodujący zmianę rozkładu poprzecznego temperatury w funkcji jego położenia mierzonego od wlotu. Obserwacja tych zmian pozwala poznać rozkład wzdłużny temperatury żyły kabla, jego powierzchni zewnętrznej, powietrza wewnętrznego w tunelu i na obu ścianach jego obudowy, a stąd wnioskować o dopuszczalnej obciążalności prądowej długotrwałej. Do modelowania posłużono się metodą sieci cieplnych (MSC). Abstract. The concept of heat power modeling of power cables located in underground tunnels useful for determining the temperature distribution in cross section of the system and steady-state conditions is presented in this paper. Constant air flow intensity is taken into consideration influencing on cross-sectional temperature distribution as the function of the length of distance measured from the air inlet. Observation of this changes between two adjacent cross-sections results in finding the longitudinal temperature distribution of cable core, cable surface, internal air and both walls of the tunnel, as well, what leads to prediction of power cable ampacity. For modeling the method of thermal network (TNM) was applied. (Heat power modeling of power cables in tunnels with longitudinal air flow). Słowa kluczowe: kable elektroenergetyczne, obciążalność prądowa, model cieplny, wentylacja w tunelu Keywords: power cable ampacity, thermal model method, ventilation in tunnel Wstęp Zdecydowana większość kabli elektroenergetycznych układana jest wprost w ziemi, gdzie udział powietrza jako medium chłodzącego jest całkowicie wyeliminowany. Zdarza się jednak, zwłaszcza w aglomeracjach miejskich, lub trudnych do przeprawy terenach, że linie kablowe koncentruje się i układa w podziemnych t więcej »

Modelowanie i optymalizacja silnika reluktancyjnego dwumodułowego

Marian ŁUKANISZYN Marcin KOWOL Janusz KOŁODZIEJ

W artykule przedstawiono wyniki badań optymalizacyjnych popartych weryfikacją pomiarową dla dwumodułowej maszyny reluktancyjnej ze strumieniem poprzecznym i wirnikiem zewnętrznym. Zaprezentowano, wyznaczone w drodze obliczeń optymalizacyjnych, nowe prototypy maszyn TFM. W procedurze optymalizacji wykorzystano algorytmy ewolucyjne w połączeniu z trójwymiarowym środowiskiem do obliczeń pola elektromagnetycznego oraz bazą danych. Otrzymane z obliczeń charakterystyki momentu elektromagnetycznego porównano i zweryfikowano pomiarowo na obiekcie rzeczywistym uzyskując dobrą zgodność wyników. Abstract. The paper presents the modeling and optimization process with experimental validation of the two-modular reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor. The new prototype motor structure was prepared on the basis of the performed optimization. The main optimization instrument was Matlab and its evolutionary algorithm connected with a three-dimensional field computations software and MySQL data base. The calculated electromagnetic torque characteristics are in very good agreement with the experimental data obtained from prototype motors. (Modeling and optimization of the two-module switched reluctance motor). Słowa kluczowe: silniki reluktancyjne, silniki ze strumieniem poprzecznym, optymalizacja, metoda elementów skończonych (MES). Keywords: switched reluctance motors, transverse flux motors, optimization, finite element method (FEM). Wstęp Szybki rozwój technologii komputerowej w zasadniczy sposób wpłynął również na zmianę podejścia do projektowania przetworników elektromechanicznych. Dostępne liczne, bardzo zaawansowane środowiska obliczeniowe umożliwiają przeprowadzenie analizy, jak również optymalizacji konstrukcji bez konieczności budowy licznych, kosztownych prototypów. Stosując różne metody optymalizacji, powiązane z odpowiednimi kryteriami oceny funkcji celu, projektant już na tym etapie dokonuje wyboru szczegółowego rozwi więcej »

Modelowanie wielostopniowych przekładników napięciowych indukcyjnych

Wiesław JAŁMUŻNY Danuta ADAMCZEWSKA Iwonna BOROWSKA-BANAŚ

W artykule opisano dwa modele matematyczne indukcyjnych napięciowych przekładników kaskadowych. Wyniki badań symulacyjnych wykorzystano do zbudowania i analizy właściwości metrologicznych modelu fizycznego przekładnika napięciowego czterostopniowego dwurdzeniowego. Poprawność opracowanej metody projektowania zweryfikowano praktycznie, porównując charakterystyki błędów transformacji modeli matematycznych i przekładnika rzeczywistego. Abstract. The article presents two mathematical models of cascaded electromagnetic voltage transformers. The results of simulation investigations were used to build and analyze metrological properties of a physical model of the voltage transformer with four-stage two-cores construction. The accuracy of the designed method was verified in practice by comparing transformation errors characteristics of mathematical and real models of voltage transformer. (Modeling of multi-stage electromagnetic voltage transformers). Słowa kluczowe: przekładniki napięciowe, modele symulacyjne przekładników kaskadowych. Keywords: voltage transformers, simulation models of cascaded voltage transformers. Wstęp Metody projektowania i badania wielostopniowych przekładników napięciowych indukcyjnych decydują o poprawności ich konstrukcji. Przekładniki te stanowią ważny element systemu elektroenergetycznego, decydujący m.in. o dokładności pomiaru energii elektrycznej [1]. Szczególne znaczenie ma opracowanie konstrukcji technicznie najtrudniejszych, tzn. takich, które są budowane na najwyższe napięcia, a tym samym mają złożoną budowę i powinny wytrzymywać trudniejsze warunki eksploatacyjne. Do konstrukcji takich należą wysokonapięciowe przekładniki indukcyjne na napięcia od 123 kV. Podstawową trudność przy projektowaniu takich przekładników stanowi spełnienie dwóch przeciwstawnych oczekiwań: odpowiedniej wytrzymałości elektrycznej i wymaganej klasy dokładności. Im wyższe napięcie znamionowe tego typu przekładników, tym trudniej w więcej »

Modification of Petri nets modeling production processes when quality control is introduced

Agnieszka LASOTA Andrei KARATKEVICH

Petri nets can be used as a model of production processes, as far as such processes often contain the steps which can be executed in parallel. Such modeling can serve for optimization and verification of production processes, because a wide range of existing methods of Petri net analysis can be applied. Adding to a production process the steps in which quality control is performed requires changes in the modeling net to keep it well-formed. Such modifications are the topic of the article. The production processes are modeled by s-nets and -nets. Streszczenie. Sieci Petriego, jako formalny model procesów współbieżnych, doskonale nadają się do optymalizacji i weryfikacji procesów produkcyjnych. Wykorzystane w tym celu metody redukcji oraz analizy sieci pozwalają zbadać czy sieć jest dobrze zbudowana a tym samym czy proces produkcyjny będzie poprawnie realizowany również po wprowadzeniu pośrednich punktów kontroli jakości w wyniku czego może wystąpić konieczność przeprowadzenia modyfikacji. Do odwzorowania rzeczywistych procesów produkcyjnych zastosowane zostały s i  - sieci. (Modyfikacje sieci Petriego modelujących procesy produkcyjne po wprowadzeniu punktów kontroli jakości). Słowa kluczowe: sieci Petriego, -sieci, s-sieci, proces produkcyjny. Keywords: Petri nets, -nets, s-nets, production process. Introduction Petri nets [1,2,3] can be used for modeling, analysis and verification of a wide range of parallel processes, especially asynchronous ones. Among others, they can be applied to formal verification of the production processes [4,5]. A correct production process should have no deadlocks, should never try to initialize again an operation which is already active, and should be cyclic. That means that a Petri net which models such process should be well-formed. There are various methods which allow to check whether a net is well-formed and, if it is not, to diagnose its defect. When the quality contro więcej »

New Methods of Constructing Test Sequences for Datapath

Andrei KARATKEVICH

The paper presents the original algorithms for generation of sequences of microinstructions for testing a datapath in a microprogrammed digital system. It is supposed that every direct connection between the datapath units should be tested, and the length of test sequence should be minimized. The proposed algorithms have been compared using the examples. Streszczenie. W artykule przedstawiono nowe algorytmy generowania sekwencji mikroinstrukcji dla testowania ścieżki przetwarzania danych w mikroprogramowanym układzie cyfrowym. Zakłada się, że każde możliwe połączenie bloków ścieżki przetwarzania danych należy sprawdzić. Sekwencja testowa powinna być minimalizowana względem długości. Zaproponowane algorytmy porównano przy pomocy przykładów. (Nowe metody konstruowania sekwencji testowych dla ścieżki przetwarzania danych). Keywords: datapath, testbench, verification, microprogrammed system. Słowa kluczowe: ścieżka przetwarzania danych, środowisko testowe, weryfikacja, układ mikroprogramowany. Introduction: testing of datapath A digital system, such as a processor or a controller, usually can be considered as a composition of a datapath and a control unit (fig. 1). For every component there exist specific methods of synthesis and verification [1-4]. Fig.1. Digital system as a composition of control unit and datapath For verification of a digital system project, appropriate testbench is usually created. Sequence of input values is a necessary component of a testbench. If the system under test is a datapath, there should be two kinds of inputs: signals from the external world and the microoperations from the control unit. Then the testbench should contain a sequence of signals from the control unit. Specific features of testing of datapath of a microprogrammed system are the following [1]: every direct connection between the data path units should be tested; data can be directly written only to the input datapath units and directly read więcej »

Numeryczna metoda analizy zjawisk sprzężonych w silniku o biegunach wpisywanych

Wojciech SZELĄG Marcin ANTCZAK Mariusz BARAŃSKI Piotr SZELĄG Piotr SUJKA

W artykule przedstawiono budowę i zasadę działania silnika o biegunach wpisywanych. Do analizy silnika zaproponowano polowy model sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, cieplnych i mechanicznych. W rozważaniach uwzględniono histerezę magnetyczną materiału magnetycznie twardego. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz algorytm kolejnych kroków czasowych. Opracowaną metodę oraz oprogramowanie wykorzystano do analizy silnika o biegunach wpisywanych. Abstract. In the paper an electric motor with written poles has been presented. To the analysis of coupled electromagnetic, thermal and mechanical motion phenomena in the motor the field model has been proposed. In the consideration the magnetic hysteresis of permanent magnet material has been taken into account. The numerical implementation of proposed model is based on the FEM and a step-by-step algorithm. Elaborated method and software has been applied to the analysis of written pole motor. (Numerical method of coupled phenomena analysis in written pole motor). Słowa kluczowe: silnik o biegunach wpisywanych, analiza, zjawiska sprzężone. Keywords: written pole motor, analysis, coupled phenomena. Wstęp Silnik o biegunach wpisywanych opracowano w Stanach Zjednoczonych na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia [1,2,3]. W stanie pracy ustalonej zachowuje się on jak silnik synchroniczny magnetoelektryczny. Natomiast podczas rozruchu powstaje w nim moment elektromagnetyczny histerezowy oraz moment asynchroniczny. Jego zaletą w porównaniu z silnikami synchronicznymi magnetoelektrycznymi o rozruchu asynchronicznym jest brak w przebiegu momentu elektromagnetycznego rozruchowego składowej przemiennej wytwarzanej przez magnesy trwałe. Składowa ta utrudnia rozruch silnika o magnesach trwałych. Silniki o biegunach wpisywanych charakteryzują się dobrymi właściwościami rozruchowymi. Względny prąd rozruchowy jest najczęściej mniejszy od 2, a w wyniku p więcej »

Ocena funkcji niezawodnościowych napowietrznych oraz wnętrzowych stacji transformatorowo-rozdzielczych SN/nN

Andrzej Ł. CHOJNACKI

W artykule przedstawiona została analiza podstawowych funkcji charakteryzujących właściwości niezawodnościowe elektroenergetycznych stacji napowietrznych oraz wnętrzowych SN/nN, jakimi są funkcja intensywności awarii, funkcja niezawodności oraz funkcja zawodności. Na podstawie wieloletnich obserwacji stacji SN/nN eksploatowanych na terenie dużego zakładu energetycznego w kraju określone zostały przebiegi empiryczne wymienionych funkcji. Podjęta została także próba dopasowania funkcji teoretycznych do zaprezentowanych funkcji empirycznych. Abstract. The paper presents an analysis of the basic functions characterizing the properties of reliability of indoor power stations and overhead pole stations, such as failure intensity function, reliability function and unreliability function. On the basis of observations of MV / LV stations operated in a large power company in the country were determined empirical courses listed functions. Was also taken an attempt to fit theoretical distributions to empirical functions presented. (Evaluation of the reliability functions of MV / LV indoor and overhead pole stations). Słowa kluczowe: stacje elektroenergetyczne, funkcja niezawodności, funkcja zawodności, intensywność awarii. Keywords: power distribution station, reliability function, unreliability function, failure intensity. Wstęp Problem niezawodności stacji elektroenergetycznych jest bardzo ważny ze względu na pewność dostaw energii elektrycznej do znacznej grupy jej odbiorców. W wielu przypadkach przerwy w dostawie energii stwarzają realne zagrożenie dla życia lub zdrowia ludzkiego, np. w przypadku osób korzystających z profesjonalnej aparatury medycznej podtrzymującej życie. Stałe więc nadzorowanie pracy stacji oraz analiza awarii w nich występujących są konieczne, aby ustalić metody właściwej eksploatacji oraz przedsięwziąć wszelkie środki mające na celu wyeliminowanie niektórych awarii w przyszłości. Konieczne jest zwłaszcza wyeliminowanie więcej »

Ocena zgodności charakterystyk magnesowania i stratności toroidalnych obwodów magnetycznych o różnych wymiarach

Wiesław JAŁMUŻNY Danuta ADAMCZEWSKA Iwonna BOROWSKA-BANAŚ

W artykule dokonano weryfikacji metody wyznaczania charakterystyk magnesowania i stratności materiałów magnetycznych na podstawie małogabarytowych próbek pierścieniowych w odniesieniu do ich wykorzystania przy budowie rdzeni przekładników prądowych. Określono możliwości wykorzystania uzyskanych zaproponowaną metodą charakterystyk do projektowania przekładników prądowych o znacznych w porównaniu z próbkami wymiarach rdzeni. Abstract. The article covers verification of estimation method of magnetization and loss curves of soft magnetic materials characteristics on the basis of toroidal test cores with small dimensions as regards their application in the construction of magnetic cores of current transformers. The possibility to use the characteristics obtained with the proposed method was defined, for the design of current transformers with significant, in comparison with test cores, dimensions of magnetic cores. (Conformity evaluation of magnetizing and loss curves of toroidal magnetic circuits with different dimensions). Słowa kluczowe: przekładnik prądowy, charakterystyka magnesowania, charakterystyka stratności, błędy transformacji. Keywords: current transformer, magnetizing curve, loss curve, transformation errors. Wstęp Autorzy, wykorzystując swoje bogate doświadczenie w zakresie projektowania przekładników prądowych i napięciowych, podjęli się trudnego zadania polegającego na ustaleniu stopnia zbieżności charakterystyk magnesowania i stratności materiałów magnetycznych pozyskiwanych od ich producentów z rzeczywistymi obwodami magnetycznymi przekładników. W pracy nad projektowaniem tych obwodów wykorzystanie poprawnych charakterystyk materiałów magnetycznych ma znaczenie nie tylko techniczne, lecz także ekonomiczne. Producenci materiałów magnetycznych dostarczają przebiegi charakterystyk, więcej »

Oddziaływanie elektromechaniczne w systemie napędowym z silnikiem skokowym

Andrzej POCHANKE Tomasz SZOLC

W pracy przedstawiono model matematyczny do badania dynamicznego oddziaływania między częściami elektromechanicznymi w systemie napędowym z hybrydowym silnikiem skokowym. W przypadku takiego systemu musi być zapewniony precyzyjny ruch obrotowy, dlatego już w procesie projektowania trzeba przewidzieć i uwzględnić efekt sprzężenia elektromechanicznego, a można to uczynić jedynie z wykorzystaniem dostatecznie dokładnych modeli matematycznych układu mechanicznego i silnika napędowego. Z przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych wynika, że wpływ oddziaływania elektromechanicznego na właściwości systemu napędowego z silnikiem skokowym może być znaczne. Abstract. In the paper there is studied dynamic interaction between electromechanical parts of the precise micro-drive system driven by the hybrid stepping motor. Since in such a case a possibly exact rotational motion of the mechanism must be assured, it is necessary to use sufficiently accurate models of the drive system and the electric motor, where dynamic electromechanical coupling effects are going to be taken into consideration. So that models are presented. From the computational results it follows that there is observed significant influence of the electromechanical coupling on the performance of the drive system driven by stepping motor. (Electromechanical interaction in the drive system driven by the stepping motor) Słowa kluczowe: układ napędowy, silnik skokowy, oddziaływanie elektromechaniczne, modele matematyczne. Keywords: drive system, stepping motor, electromechanical interaction, mathematical models. Wstęp Współczesne elektryczne systemy napędowe pracują prawie wyłącznie w stanach dynamicznych, co wynika ze sposobu zasilania uzwojeń silnika elektrycznego. Konsekwencją stanów dynamicznych w uzwojeniach silnika jest kształt funkcji momentu elektromagnetycznego znacznie odbiegający od przebiegu pożądanego: stałego lub sinusoidalnego w zależności od typu silnika. Zmienny moment ele więcej »

Performance Evaluation of SuperLU and PARDISO in Power System Load Flow Calculations

Alimorad KHAJEH ZADEH Hossein ZEYNAL Khalid MOHAMED NOR Mohamed SHAABAN

This paper evaluates the performances of two direct linear system solvers, which are the SuperLU and the PARDISO, in the calculation of power system load flow. The objective is to share experience in their performance in power flow solution. There are five sub-processes in a power flow algorithm. Within these sub-processes, dominant total execution times are the ones associated with the solution of a set of linear equations. Two well-known sparse direct linear system solvers are employed to carry out the computations. Results obtained show that the SuperLU solver offers a better performance by having a faster execution time in these two sub-processes for all tested cases. A variety of standard test systems, including IEEE 118 bus, 300 bus, and practical utilities of 664 bus, and FERC 4995bus are used to validate the results Streszczenie. W artykule oceniono właściwości metod SuperLU i PARDISO w zastosowaniu do obliczeń przepływu obciążeń. Przeprowadzono obliczenia dla dwóch rozproszonych systemów. Stwierdzono, że SuperLU umożliwia szybsze rozwiązanie problemu. Zbada no różne standardowe systemy, jak IEEE 118 czy FERC 4995. (Ocena możliwości solverów SuperLu i PARDISO w zastosowaniu do obliczeń przepływu obciążeń) Keywords: Load Flow Analysis, Newton Raphson, SuperLU, PARDISO, Sparse Linear Equation Solvers. Słowa kluczowe: in the case of foreign Authors in this line the Editor inserts Polish translation of keywords. Nomenclature FD Fast-decoupled H, N, J, L Sub-matrices of Newton-Raphson Jacobian matrix i, j Suffix or prefix of busbar indices Iter Number of iterations I, V, Variable and vector for current, voltage, angle, respectively Jacob Jacobian LU Fact LU factorization MM Mismatch NB Number of buses NBr Number of branches NG Number of generator NNZ Number of non zero NR Newton-Raphson P, Q Variable and vector for active and reactive power, respectively y, Y Variable and matrix for admittance, respectively więcej »

Performance Improvement of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Drive using Space Vector Modulated-Direct Thrust Force Control

Jawad FAIZ Mehdi MANOOCHEHRY Ghazanfar SHAHGHOLIAN

This paper proposes a space vector modulation (SVM) direct thrust force control (DFC) concept to minimize the ripples of the electromagnetic thrust force and flux-linkage, and fix the switching frequency in a conventional DFC system for permanent magnet linear synchronous motors. A special method called symmetrical SVM is applied to achieve a high performance drive. Simulation results show that the proposed SVM-DFC can improve the steady-state performance considerably while keeping the dynamic performance of the conventional DFC. Streszczenie. W artykule zaproponowano wykorzystanie modulacji wektora przestrzennego SVM i bezpośrednie sterowanie siłą ciągu DFC do minimalizacji zafalowań siły ciągu w synchronicznym silniku z magnesami trwałymi. Rezuyltaty symulacji pokazały że zaproponowany system SVMDFC pozwla na poprawę właściwości silnika w stanie ustalonym przy właściwościach dynamicznych nie gorszych niż w układach konwencjonalnych. (Poprawa parametrów liniowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi przy użyciu metod SVM i TFC) Keywords: PMLSM, DFC, Symmetrical SVM, DFC-SVM. Słowa kluczowe: liniowy silnik synchroniczny, SVM, DFC. Introduction Ever increasing extensive application of linear motors in transportation systems, elevators and other linear move result in a wide investigation of these types of electrical motors. Advantages of permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) compared to other linear motors lead to wide application of PMLSM in industrial systems particularly where a precise move is vital. The most important advantages of PMLSM include high efficiency, appropriate power factor, low friction, high axial force density and low heat losses [1-4]. To design a secure drive system for PMLSM, a control system having an appropriate performance is required to be able to compensate the parameters variations, load disturbance, friction, uncertain dynamics and difficulty of using conventional gear systems. Direc więcej »

Pomiar grubości metodą prądów wirowych

Leszek DZICZKOWSKI

Opisano propozycję realizacji skutecznej wiroprądowej metody pomiaru grubości cienkich blach i folii wykonanych z przewodzących materiałów nieferromagnetycznych. Wiroprądowa metoda pomiaru grubości jest interesującą alternatywą wtedy, gdy dostęp do badanej folii możliwy jest z jednej strony lub folia pokryta jest innym materiałem nieprzewodzącym. Proponowana metoda polega na automatycznym doborze częstotliwości prądu wymuszającego i oryginalnym procesie skalowania wykonywanym za pomocą wzorców. Abstract. The paper deals with the idea how to efficiently measure thickness of thin sheets and foils made of electrically conductive nonferromagnetic materials. The measurement method based on application of eddy currents seems to be an interesting alternative when the examined foil or coating is accessible only from one side or the foil or coating is covered with another non-conductive material. The proposed method consists in automatic adjustment of frequency for the excitation current and in the original calibration process that can be carried out with use of patters. (Thickness measurements with use of the eddy-current method). Słowa kluczowe: grubościomierz, badania nieniszczące, prądy wirowe, systemy mikroprocesorowe, metrologia elektryczna. Keywords: thickness gauge, non-destructive tests, eddy currents, microprocessor systems, electric metrology. Wprowadzenie Omawiany problem dotyczy pomiaru grubości folii i cienkich blach metodą prądów wirowych. Sonda będąca stykową cewką pomiarową o określonej impedancji zbliżana jest do płaskiej powierzchni blachy. Jeżeli w cewce płynie prąd zmienny to wokół cewki powstaje pierwotne pole magnetyczne. Jeżeli blacha jest wykonana z materiału przewodzącego prąd elektryczny to w tym materiale indukują się prądy wirowe. Zgodnie z regułą Lentza indukowane prądy wirowe wytwarzają własne pole magnetyczne skierowane przeciwnie do pola wzbudzającego. Zatem w obrębie cewki powstaje pole wypadkowe różne od pie więcej »

Powtarzalność jako miara jakości testu dokładności licznika energii elektrycznej

Andrzej OLENCKI

Opisano problemy związane z ustaleniem czasu pomiaru przy sprawdzaniu dokładności liczników energii elektrycznej. Przedstawiono ewolucję poglądów i zaproponowano przyjęcie estymatora odchylenia standardowego dla potrzeb wyznaczania czasu pomiaru energii. Zaprezentowano stanowisko do badań liczników, w tym zdjęcia charakterystyki maksymalnej wartości estymatora odchylenia standardowego w funkcji czasu pomiaru. Opisano metody ustalania czasu pomiaru energii implementowane w testerach liczników. Abstract. Describes the problems associated with determining of the appropriate measurement time for verifying the accuracy of electricity meters. Presents the evolution of ideas and proposes to use the estimation of the standard deviation for determining the measurement time of energy. There is presented the test system for testing of energy meters, which allows to obtain the characteristics of the maximum value of the estimation of the standard deviation as a function of energy measurement time. Presents methods for determining the measurement time, which are implemented in energy meters testers. (The repeatability as a quality accuracy test standard of the electrical energy meter). Słowa kluczowe: sprawdzanie liczników energii, dokładność licznika energii, powtarzalność, odchylenie standardowe. Keywords: testing of energy meters, accuracy of electricity meters, repeatability, estimation of the standard deviation. Sprawdzanie dokładności liczników energii Wskazania użytkowych liczników energii elektrycznej są podstawą do rozliczeń między dostawcą energii elektrycznej i jej odbiorcą. Z tego powodu sprawdzaniu dokładności wskazań liczników jest udzielana duża uwaga, zarówno w normach, jak i rozporządzeniach urzędowych. Normy i rozporządzenia dotyczą sytuacji, kiedy licznik energii jest odłączony od sieci energetycznej i jest zasilany z wymuszalnika, co pozwala na sprawdzenie licznika we wszystkich, określonych normami, punktach pomiarowych i w war więcej »

Problematyka modelowania wielowzbudnikowych nagrzewnic indukcyjnych

Marcin WESOŁOWSKI Ryszard NIEDBAŁA Daniel KUCHARSKI

Indukcyjne urządzenia grzejne coraz szerzej wykorzystywane są w aplikacjach zaawansowanych, wymagających utrzymania skrajnie dokładnych warunków cieplnych. W niniejszej pracy omówiono nową koncepcję wielowzbudnikowej nagrzewnicy indukcyjnej umożliwiającej precyzyjne kształtowanie pól temperatury. Omówiono wstępne badania modelu nagrzewnicy oraz problematykę obliczania i sterowania wielowzbudnikowych, wieloczęstotliwościowych nagrzewnic indukcyjnych. Abstract. In the article, the prototype of induction heating system for implementation in huge number of modern technologies was described. Presented concept of multi- frequency, multi - inductor heating system allow for precisely generation of temperature distribution within the heating zones. The preliminary studies of the concept, and problems of simulation and control of such devices were described. (Accuracy of modeling of multi-inductors induction heating systems). Słowa kluczowe: nagrzewanie indukcyjne, modelowanie, badania, układy wielowzbudnikowe. Keywords: induction heating, modeling, tests, multi-inductor. Wstęp Wiele nowoczesnych technologii realizowanych w urządzeniach elektrotermicznych wymaga precyzyjnego sterowania przestrzennymi rozkładami pól temperatury. Stwierdzenie to, mimo bardzo szerokiego spektrum zastosowań, w niniejszej pracy ograniczono do wykorzystywania nagrzewania indukcyjnego w procesach wytwarzania nowoczesnych materiałów półprzewodnikowych [2, 6]. Istotne trudności wspomnianych technologii wynikają między innymi z ograniczonych możliwości kształtowania dynamicznie zmiennych, przestrzennych rozkładów temperatury w klasycznych układach nagrzewnic indukcyjnych. Przykładowy widok elementów układów do monokrystalizacji metodą PVT oraz metodą VGF wraz z rozkładami temperatury w poszczególnych strefach podczas realizacji procesu pokazano na rysunku 1 [7]. Rys. 1. Widok podstawowych elementów układu do monokrystalizacji metodą PVT (a) oraz VGF (b). 1- wsad w więcej »

Problemy z placebo i ślepą próbą w przypadku różnych technik stymulacji elektrycznej i magnetycznej stosowanych w psychiatrii

Tomasz ZYSS Dominika DUDEK Andrzej ZIĘBA Robert T. HESE Andrzej KRAWCZYK Piotr GORCZYCA Jarosław SOBIŚ

Oprócz farmakoterapii w leczeniu rozmaitych zaburzeń psychiatrycznych wykorzystuje się różne techniki fizykalne polegające np. na stymulacji elektrycznej lub magnetycznej głowy/mózgu. Potwierdzenie skuteczności danej metody wymaga badań klinicznych przeprowadzonych w warunkach zaślepienia oraz w kontroli do placebo. Praca prezentuje trudności związane z zapewnieniem tych warunków właśnie w przypadku wybranych metod fizykalnych. Abstract. Except pharmacotherapy in treatment of various psychiatric disorders are used different physical techniques based on the electrical or magnetic stimulation of the head/brain. Confirmation of the effectiveness of the given method requires clinical investigations conducted in the blinded conditions and in the control to placebo. The paper presents difficulties connected with the assurance of these conditions in the case of chosen physical methods. (Problems with placebo and blind testing in various techniques of electric and magnetic stimulation applied in psychiatry). Słowa kluczowe: psychiatria, stymulacja elektryczna i magnetyczna, placebo, zaślepienie Keywords: psychiatry, electrical and magnetic stimulation, placebo, blind testing W medycynie, w tym również w psychiatrii - stosuje się rozmaite postacie stymulacji elektrycznej i magnetycznej. Do metod tych zalicza się: elektrowstrząsy EW, stymulację nerwu błędnego VNS (vagus nerve stimulation), przezczaszkową stymulację magnetyczną TMS (transcranial magnetic stimulation), magnetowstrząsy MST/MCT (magnetic seizure therapy / magnetoconvulsive therapy), głęboka stymulacja mózgu DBS (deep brain stimulation) oraz przezczaszkowa stymulacja stałoprądowa (tDCS = transcranial direct current stimulation). Techniki te omówiliśmy ostatnio w kilku publikacjach [1, 2]. Niniejszą pracę chcielibyśmy poświęcić problemowi placebo oraz zaślepienia badań. Omówienie pojęć placebo i ślepej próby Wprowadzenie na rynek nowego leku jest procedurą trudną, jak również dłu więcej »

Projekt silnika tarczowego z magnesami trwałymi

Tadeusz GLINKA Tomasz WOLNIK Emil KRÓL

W artykule przedstawiono projekt oraz obliczenia obwodu elektromagnetycznego silnika tarczowego z magnesami trwałymi, którego obwód elektromagnetyczny składa się z dwóch zewnętrznych stojanów oraz wewnętrznego wirnika. Taka konstrukcja silnika tarczowego cechuje się efektywnym wykorzystaniem objętości maszyny, a tym samym wysokim współczynnikiem gęstości mocy. W artykule przedstawiono wyniki analitycznych obliczeń obwodowych silnika oraz wyniki trójwymiarowych polowych obliczeń magnetostatycznych oraz obliczeń dla pracy silnikowej. Ponadto zbadano wpływ geometrii obwodu elektromagnetycznego na wybrane parametry silnika, między innymi wpływ kształtu magnesów trwałych na moment zaczepowy maszyny. Abstract. This article presents a project and calculations of electromagnetic circuit in axial flux permanent magnet motor with two outer stators and inner rotor. It is an axial flux motor which is characterized by efficient use of the machine volume, and thus a high ratio of the power density. The analytical circuit calculations have been overwritten and the results of three-dimensional magnetostatic field calculations as well as the results for motor work have been presented. Furthermore, the influence of the electromagnetic circuit geometry on the selected motor parameters has been studied, e.g. influence of the shape of permanent magnets on the cogging torque has been investigated (Design of a disc motor with permanent magnets). Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silniki tarczowe, silniki z magnesami trwałymi. Keywords: electrical machines, axial flux motors, permanent magnet motors. Wprowadzenie Istnieje szereg różnego rodzaju zastosowań, w których gabaryty silnika elektrycznego są bardzo istotnym kryterium. Jako przykład można wymienić tu między innymi napędy pojazdów elektrycznych, napędy wind oraz maszyn wyciągowych, w których przestrzeń do zabudowy silnika jest w znaczący sposób ograniczona. W związku z tym, na konstruktorach maszyn e więcej »

Propozycje normalizacyjne w zakresie badań dokładności przekładników przeznaczonych do transformacji przebiegów sinusoidalnych o podwyższonych częstotliwościach

Michał KACZMAREK Ryszard NOWICZ

Obecnie obowiązujące normy dotyczące indukcyjnych przekładników prądowych i napięciowych nie określają klas i wymagań w zakresie sposobu oceny ich dokładności dla przebiegów sinusoidalnych o częstotliwościach wyższych niż 100 Hz. W artykule autorzy przedstawili sposób badań oraz propozycję zaleceń normalizacyjnych dotyczących definiowania i wyznaczania błędów przekładników prądowych i napięciowych do pomiarów podczas transformacji przebiegów sinusoidalnych dowolnych częstotliwości. Abstract. The current standards for the inductive current and voltage transformers do not specify requirements for measurement their accuracy in the transformation of sinusoidal signals with frequencies higher than 100 Hz. In this paper the authors attempted to determine the research methodology and the recommendations necessary to define and determine the errors of current and voltage transformers during the transformation of sinusoidal signals of any frequency. (Proposals for the standardization of testing the accuracy of inductive instrument transformers during transformation of sinusoidal signals with frequencies above 50 Hz). Słowa kluczowe: indukcyjny przekładnik, klasa dokładności, wartości błędów, transformacja sygnałów podwyższonych częstotliwości. Keywords: inductive instrument transformer, accuracy class, error values, transformation of above 50 Hz frequency signals. Wstęp Zalecenia normalizacyjne [1 - 2] dotyczące indukcyjnych przekładników prądowych i napięciowych nie określają wymagań dotyczących sposobu oceny ich dokładności i nie podają wartości dopuszczalnych błędów odpowiednio prądowego lub napięciowego i kątowego dla poszczególnych klas dokładności podczas przetwarzania sygnałów sinusoidalnych o częstotliwościach wyższych niż 100 Hz. Indukcyjne przekładniki są jednak obecnie często stosowane do transformacji sygnałów o podwyższonych częstotliwościach lub przebiegów odkształconych zawierających wyższe harmoniczne [3 - 13]. Istotne, ze wzg więcej »

Przydatność elektronicznych przekładników prądowych do pracy w podwyższonej temperaturze

Artur SZCZĘSNY

W artykule przedstawiono wymagania jakie powinny spełniać przekładniki elektroniczne pracujące w pętli zamkniętej (C/L), ze względu na rosnące wymagania środowiska pracy. Decydują o tym między innymi coraz większe moce układów wykonawczych, powodujące podwyższenie temperatury pracy półprzewodnikowych elementów sterujących, nawet do 200C, a co za tym idzie temperatury środowiska pracy przekładników elektronicznych. Podwyższona temperatura wpływa na dokładność przetwarzania sygnałów przez przekładniki elektroniczne, umieszczane w pobliżu tych elementów, ponieważ zmieniają się właściwości rdzenia magnetycznego oraz punkt pracy układów elektronicznych wykorzystanych w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Artykuł prezentuje także wyniki badań mających na celu ocenę przydatności przekładników elektronicznych do pracy w podwyższonej temperaturze, poprzez, wyznaczenie wpływu temperatury na częstotliwościowe pasmo pracy przekładnika. Abstract. In this article are preset the requirements which the electronic transducers working in closed loop (C/L) should fulfil, for the sake of growing requirements of working condition. About conditions of work decide the mainly the higher powers of executive elements. It causes the rise of temperature of work semiconductor elements of electric drive even to 200 C and also the temperature of environment of work the electronic transducers. The increased temperature influences on accuracy of processing the signals by electronic transducers, located in close by high power electronics elements, because the proprieties of magnetic core and the working point of elements used in negative feedback loop are changing. The article presents the results of research which aim was the evaluation of usefulness electronic transducers to work in raised temperature. For this evaluation was determine the influence of temperature on frequency band of work of transducers. (Practicability electronic current transducers to w więcej »

Reducing Energy Losses for Fan Applications with V/f control of PMSMs

Stefan BROCK Tomasz PAJCHROWSKI

The paper deals with the problem of V/f control of a Permanent Magnet Synchronous Motor without winding dumper for fan applications. Based on stability analysis, an additional stabilizing loop is introduced. Voltage optimization was carried out in order to minimize the input power of PMSM. Simulation results confirmed the validity of the applied solution for fan applications. Streszczenie. W artykule przedstawiono problem sterowania silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych bez klatki tłumiącej według zasady V/f dla napędu wentylatora. Przedstawiono analizę stabilności i dodano dodatkową pętlę stabilizującą prędkość obrotową. Przeprowadzono optymalizację napięcia w celu zminimalizowania energii pobranej przez silnik PMSM. Wyniki symulacyjne potwierdzają słuszność zastosowanej metody dla napędu wentylatorowego. (Redukcja strat energii silnika wentylatora sterowanego według zasady V/f) Keywords: Energy Losses, V/f control, PMSM, fan applications Słowa kluczowe: straty energii, sterowanie U/f, silnik synchroniczny o magnesach trwałych, napęd wentylatorowy Introduction In the motion control applications use of permanent magnet synchronous motors (PMSM) has significantly increased due to their features such as high efficiency and high power density [1,4]. In servo applications, in order to achieve high dynamic performance in torque, speed and position response the field orientation should be applied in a closed loop control [2]-[4]. The PMSM control requires a position sensor such as an incremental or absolute encoder, which increases the cost and decreases the reliability of the control system. Therefore, PMSM sensorless control is widely used. One of the methods used is a sensorless vector control, which estimates the rotor position by using, for example, the motor’s electromotive force [5], or by using a Kalman filter [6,7]. The second method is V/f control in an open loop without rotor position. In applications such as pum więcej »

Research on Cooperative Diversity in Mobile Satellite Communication System

XIAO JIE GENGXIN ZHANG GUOZHEN ZANG

In order to improve the system performance, the cooperative diversity technology was been adopted to obtain the diversity gains in mobile satellite communication system. First, the feasibility of cooperative diversity in mobile satellite communication system was analyzed. Second, we present a satellite mobile cooperative communication system model and derive two generalized error probability expressions with CRC (Cyclical Redundancy Check) or not. We also derive and simulate SER of the proposed system over different satellite mobile channels. Last, symbol-errorrate (SER) performance analysis is provided for a decode-and-forward cooperative scheme in mobile satellite communication system. The results show that the analytical results are in great accordance with the ones obtained by simulation. Also, it was shown that, whether or not adopt CRC depends on the channel link quality between the source node and the relay node. Streszczenie. W celu poprawy parametrów systemu komunikacyjnego zaadaptowano technologię kooperacyjne różnorodności. Przeanalizowano wykonalność kooperacyjnej różnorodności w systemach mobilnych komunikacji satelitarnej. Następnie określono błędy prawdopodobieństwa w systemach z CRC I bez CRC. Analizowano także parametr SER. (Badania kooperacyjnej różnorodności w mobilnym systemie komunikacji satelitarnej) Keywords: Satellite communication; Cooperative diversity; Detect-and -Forward Słowa kluczowe: komunikacja satelitarna, różnorodność koopreracyjne 1 Introduction The wireless channel in mobile satellite communication is a typical fading channel. To obtain reliable communications, there is a significant need for method of combating detrimental effects in this wireless fading channel. Most of the current existed mobile satellite systems use the convolution coding and interleave techniques to overcome the effects of the fading; some of them also use diversity reception techniques, such as Globalstar system [1]. Recently& więcej »

Research on Partial Discharge Localization in XLPE Cable Accessories Using Multi-Sensor Joint Detection Technology

Wendong ZHENG Yong QIAN Ning YANG Chengjun HUANG Xiuchen JIANG

A multi-sensor joint detection technology was proposed based on the theory of the high frequency current transformer (HFCT) method, Ultra-high frequency (UHF) method and acoustic emission (AE) method. An experimental partial discharge (PD) testing was applied on XLPE cable with artificial defect signals. The experimental results show that the multi-sensor joint detection technology will help to identify the PD signals from the interference noises and improve the localization accuracy. Streszczenie. Zastosowano wielosensorową metodę badania wyładowania niezupełnego: wysokoczęstotliwościowy transformator prądu oraz metodę emisji akustycznej. Badania przeprowadzono na kablu ze sztucznym sygnałem defektu. Umożliwiło to wydzielenie sygnału z szumów i poprawe dokładności pomiaru lokalizacji. (Badania lokalizacji wyładowania niezupełnego w kablu XLPE przy użyciu techniki multiczujnikowej) Keywords: XLPE cable; partial discharge; Multi-Sensor; HFCT; UHF; AE Słowa kluczowe: kabel XLPE, wyładowanie niezupełne. Introduction As the extensive application of Cross-linked Polyethylene (XLPE) cable in power grid, power accidents caused by insulation faults in cable equipments are increasing constantly. Meanwhile, the cable laying method is mainly concerned with underground, which brings problems on state testing and fault localization in cable systems. Therefore, how to judge the cable insulation situation effectively and locate the fault site accurately is of great practical significance [1]. Insulation faults occur more often in cable accessories. And the existence of insulation faults, can lead internal partial discharge (PD) to occur. Through the partial discharge testing in XLPE cable accessories, we can indirectly access the XLPE cable insulation status. In this paper, we proposed a XLPE cable on-line testing method which based on multi-sensor joint detection technology, in order to realize the partial discharge localization in XLPE cable więcej »

Ripple Analysis for Three-Phase Four-Leg Active Power Filters

Kazimierz MIKOŁAJUK Andrzej TOBOŁA

The paper presents the analytical method of ripple estimation in active power filters. The method is based on an average model of PWM voltage source inverter. The formulae for the ripple magnitude are derived for three-phase four-leg structures. The numerical example for filters generating third order harmonics is presented. Streszczenie. Przedstawiono analityczną metodę estymacji tętnienia prądu wynikającego z przełączeń obwodu w aktywnych filtrach energetycznych. Metoda opiera się na uśrednionych modelach z modulacją PWM. Odpowiednie formuły analityczne zostały opracowane dla układu trójfazowego czteroprzewodowego. Wykonano obliczenia dla układu generującego trzecią harmoniczną prądu. (Analiza tętnień prądu w trójfazowych czteroprzewodowych strukturach aktywnych filtrów energetycznych). Keywords: averaging techniques for switching circuits, current ripple, active power filters. Słowa kluczowe: metoda uśredniania układów przełączanych, tętnienia prądu, aktywne filtry energetyczne. Introduction The wide use of consumer electronics and power electronic based products in industries causes current and voltage pollution in power distribution system. Active power filters have been developed to clean harmonics from power supply. The main components of active power filters are voltage source inverters. An important feature of power electronic circuits working in switching scheme is a ripple effect. Switching frequency errors are undesirable effects always accompanying these techniques [1]. The magnitude of current ripples can be computed by simulation of a specific PWM realisation. More general information can be obtained from analytical formulae. Such formulae can be derived when an average model of PWM inverter is employed. Average models simplify analysis and speed up simulation. The analytical method of ripple estimation in single-phase and threephase three-wire structures of active power filters is presented in [3]. To compensate t więcej »

Rola rozproszonego strumienia w badaniach pola układu magnetycznego przy zastosowaniu magnetooptycznego efektu Faradaya

Zdzisław ŻYCKI

Głównymi składnikami wykonanych podstawowych badań było: opracowanie i wykonanie układów pomiarowych służących do pomiaru pól magnetycznych przy użyciu światłowodów, opracowanie czujników światłowodowych oraz wykonanie obliczeń i pomiarów pól magnetycznych występujących w urządzeniach elektromagnetycznych. Niżej zamieszczone opracowanie zawiera wyniki obliczeń numerycznych rozkładów pola magnetycznego w jednym ze stosowanych w badaniach układów magnetycznych. Celem tych obliczeń było wyznaczenie miejsc oraz sposobu umieszczenia czujnika światłowodowego w układzie magnetycznym urządzeń elektromagnetycznych tak, aby mógł być spełniony magnetooptyczny efekt Faradaya. Abstract: The main components of the basic investigations conducted were: developing and execution of measuring systems serving for measuring magnetic fields by means of optical fibres, developing optical fibre sensors and performing calculations and measurements of magnetic fields occurring in electromagnetic equipment. The elaboration below contains results of numerical calculations of magnetic field distribution in one of the magnetic systems used in the investigations. The aim of these calculations was to determine the positions and the way of placement of the optical fibre sensor in the magnetic system of electromagnetic equipments, so that the magnetic effect of Faraday could be obtained. (The role of the leakage flux in investigations of the field of a magnetic system using the magneto - optical effect of Faraday). Słowa kluczowe: układ magnetyczny, magnetyczny strumień rozproszony, czujnik światłowodowy, magnetooptyczny efekt Faradaya, rozkład pola magnetycznego. Keyword: magnetic system, magnetic leakage field, fibre optical sensor, magneto - optical effect of Faraday, distribution of magnetic field. Wstęp Zjawiska magnetooptyczne omawiane w artykule są wynikiem oddziaływania zewnętrznego pola magnetycznego na strumień świetlny, rozprzestrzeniający się w światłowodzie, więcej »

Specyfikacja hierarchicznej maszyny stanów UML 2.4 i jej automatyczna implementacja w języku Verilog

Grzegorz BAZYDŁO Marian ADAMSKI

W artykule przedstawiono autorską metodę syntezy behawioralnej sterowników logicznych opisanych diagramami maszyny stanowej UML 2.4. Opisano podzbiór UML wybrany do jednoznacznej, graficznej specyfikacji sterowników logicznych ze szczególnym uwzględnieniem przejść bezwarunkowych, stanów końcowych oraz przejść automatycznych (zakończeniowych). Metoda syntezy została zaimplementowana w systemie U2V umożliwiającym automatyczną implementację w języku opisu sprzętu Verilog. Abstract. The paper presents a new, original method of reconfigurable logic controllers (RLC) design. It starts from behavioral specification in UML 2.4 state machine model, which is automatically converted into a structure of hierarchical network of linked state machine on Register Transfer Level (RTL) and described in XML format. Proprietary U2V CAD system transforms an initial graphical specification into a set of related XML modules and generate from them final synthesizable description in Verilog. (Specification of UML 2.4 Hierarchical State Machine and its computer based implementation by means of Verilog). Słowa kluczowe: UML, maszyna stanowa, Verilog, FPGA. Keywords: UML, state machine, Verilog, FPGA. 1. Wstęp W artykule przedstawiono metodę syntezy wbudowanych, rekonfigurowalnych sterowników logicznych, opisanych diagramami maszyny stanowej UML. Modelowanie w standardowym języku graficznym, stosowanym już powszechnie w inżynierii oprogramowania ma szereg zalet, stąd zostało ono również zaadaptowane przez światowy przemysł elektroniczny jako zalecana, perspektywiczna forma specyfikacji behawioralnej mikrosystemów wbudowanych. Odwzorowanie współbieżnego, hierarchicznego algorytmu sterowania binarnego w formie strukturalnego, modularnego opisu funkcjonowania w językach opisu sprzętu, takich jak VHDL lub Verilog, jest przedmiotem badań naukowo-technicznych w wielu ośrodkach przemysłowych i uniwersyteckich na świecie [1,2,3,4]. Większość wyników dotychczas opubl więcej »

Spis treści / contents

01 Michał KACZMAREK - Badanie charakterystyk transformacji indukcyjnego przekładnika prądowego z rdzeniem toroidalnym Ni80Fe20 dla sinusoidalnych prądów o częstotliwościach 50 Hz  20 kHz 1 02 Wiesław JAŁMUŻNY, Danuta ADAMCZEWSKA, Iwonna BOROWSKA-BANAŚ - Modelowanie wielostopniowych przekładników napięciowych indukcyjnych 5 03 Artur SZCZĘSNY - Przydatność elektronicznych przekładników prądowych do pracy w podwyższonej temperaturze 8 04 Wiesław JAŁMUŻNY, Danuta ADAMCZEWSKA, Iwonna BOROWSKA-BANAŚ - Ocena zgodności charakterystyk magnesowania i stratności toroidalnych obwodów magnetycznych o różnych wymiarach 13 05 Michał KACZMAREK, Ryszard NOWICZ - Propozycje normalizacyjne w zakresie badań dokładności przekładników przeznaczonych do transformacji przebiegów sinusoidalnych o podwyższonych częstotliwościach 17 06 Mirosław GAJER - Wizualizacja dynamiki roju cząstek z wykorzystaniem języka VRML 20 07 Tomasz ADRIKOWSKI, Dawid BUŁA, Marian PASKO - Współpraca energetycznego filtru aktywnego z filtrem hybrydowym w przypadku symetrii obciążenia 25 08 Andrzej Ł. CHOJNACKI - Ocena funkcji niezawodnościowych napowietrznych oraz wnętrzowych stacji transformatoroworozdzielczych SN/nN 29 09 Michał GWÓŹDŹ, Michał KRYSTKOWIAK - Energoelektroniczne szerokopasmowe źródła napięcia i prądu 37 10 Włodzimierz JANKE - Węglik krzemu w energoelektronice - nadzieje i ograniczenia 41 11 Włodzimierz KAŁAT - Modelowanie cieplne linii kablowych w tunelach z wentylacją wzdłużną 47 12 Andrzej KANDYBA, Marian HYLA - Energoelektroniczny regulator napięcia przemiennego o sterowaniu impulsowym do współpracy z odbiornikiem łukowym 52 13 Daniel KUCHARSKI, Ryszard NIEDBAŁA, Marcin WESOŁOWSKI, Jacek HAUSER - Wyznaczanie oporu cieplnego stożka ściętego i piramidy ściętej przy użyciu programu Elmer 56 14 Mieczysław NOWAK, Piotr GRZEJSZCZAK, Mariusz ZDANOWSKI, Roman BARLIK - Dobór tranzystorów falownika 300VDC/100kHz do pracy w podwójnym mostku aktywnym 60 15 An więcej »

Sprzętowa implementacja algorytmu maskowania zakłóceń transmisji cyfrowych danych wizyjnych

Wojciech ZAJĄC Grzegorz ANDRZEJEWSKI

W artykule przedstawiono wyniki prac nad sprzętową implementacją algorytmu maskowania zakłóceń transmisji cyfrowych danych wizyjnych. Przedstawiono założenia algorytmu, opisano mechanizmy maskowania zakłóceń, zaproponowano strategię implementacji oraz przedyskutowano wyniki. Abstract. In the paper there are presented results of work on hardware implementation of digital image data transmission error concealment algorithm. The idea of transmission error concealment of visual data is presented and discussed, Hybrid Error Concealment Algorithm (HECA) operation and structure is described. Considered elements (operational stages) of the HECA algorithm are described in detail. Implementation strategy and results are presented and a conclusion is drawn. (Hardware Implementation of Digital Visual Data Transmission Error Concealment Algorithm). Słowa kluczowe: obraz cyfrowy, dyskretna transformata kosinusowa, maskowanie zakłóceń transmisji, implementacja sprzętowa. Keywords: digital image processing, Discrete Cosine Transform, error concealment, hardware implementation. Wstęp Cyfrowe dane wizyjne narażone są w procesie przesyłu lub składowania na uszkodzenia. Ponieważ tego rodzaju dane praktycznie zawsze poddane są kompresji o charakterze i rodzaju odpowiednim do wymagań, ich wrażliwość na uszkodzenia znacząco wzrasta. Aby zapewnić poprawność transmisji danych na żądanym poziomie, konieczne jest stosowanie szeregu mechanizmów podnoszących odporność danych na ewentualne uszkodzenia. Niestety stosowanie tych mechanizmów zawsze wiąże się z koniecznością transmitowania danych dodatkowych, które z punktu widzenia danych podstawowych są w istocie zbędne. Konieczność transmitowania danych nadmiarowych zmniejsza efektywną przepustowość kanałów transmisyjnych. Rozwiązaniem alternatywnym jest technika maskowania błędów. Technika opiera się na założeniu, że sygnał nadchodzący do odbiornika może zawierać błędy i należy podjąć kroki, by ich wpływ us więcej »

Synteza blokowa automatów stanów z zastosowaniem łącznego kodowania wielokrotnego

Arkadiusz BUKOWIEC

W artykule zostanie przedstawiona metoda syntezy skończonych automatów stanów z wyjściami typu Mealy’ego do struktur programowalnych. Metoda bazuje na wielokrotnym kodowaniu mikroinstrukcji podzielonych na podzbiory w oparciu o aktualny stan. Dodatkowo podzbiory te są łączone ze sobą w pary tak aby można je było zidentyfikować poprzez wykorzystanie niepełnego kodu. Prowadzi to do realizacji układu cyfrowego automatu z wykorzystaniem struktury dwupoziomowej. Abstract. The method of synthesis of Mealy FSMs into FPGAs is proposed. Synthesis is based on the structural decomposition and the multiple encoding. There is proposed an innovation of microinstruction encoding that is called joined multiple encoding. A set of microinstruction is divided into subsets based on a current state. Then, subset are joined into pairs. Each pair is identified base on a part of state code. Next, microinstruction are encoded separately in each pair of subsets. (Architectural synthesis of FSMs with joined multiple encoding). Słowa kluczowe: Skończony automat stanów, FPGA, Synteza logiczna, Dekompozycja blokowa. Keywords: FSM, FPGA, Logic synthesis, Architectural decomposition. Wstęp Skończone automaty stanów są wciąż jedną z najpopularniejszych metod realizacji jednostek sterujących [1, 2]. Natomiast układy FPGA są bardzo często stosowane do realizacji układu logicznego takiego automatu [3, 4]. Duże znaczenie, w realizacji całego systemu cyfrowego, takiego układu powoduje, że optymalizacja wykorzystywanych zasobów sprzętowych stanowi ważną problematykę. Jednym z rozwiązań tego problemu jest synteza układu z wykorzystaniem osadzonych bloków pamięci [3, 5] oraz zastosowaniem struktur wielopoziomowych [1, 3]. W referacie został przedstawiony sposób wielokrotnego kodowania mikroinstrukcji umożliwiający zmniejszenie liczby funkcji boolowskich realizowanych przez układ kombinacyjny automatu, z wykorzystaniem odpowiedniego kodowania stanów oraz łączeniem p więcej »

Testowanie przekładników pomiarowych zainstalowanych w sieci energetycznej

Krzysztof URBAŃSKI

W artykule został opisany sposób sprawdzania pomiarowych przekładników prądowych i napięciowych w miejscu ich zainstalowania w systemach pomiaru energii. Sposób wykorzystuje zmodyfikowany dla potrzeb testowania analizator i tester liczników energii Calport100. Opracowane rozszerzenie możliwości pomiarowych pozwala na sprawdzenie poprawności połączeń przekładników i licznika w systemie jedno i trójfazowym, sprawdzenie błędu przekładni i błędu kątowego przekładników a także pomiar obciążenia przekładnika w miejscu zainstalowania. Abstract. This article presents method of on site energy measurements systems testing with special attention paid for current and voltage instrument transformers testing. The method uses modified for testing purposes three phase analyzer and tester of watthour meters type Caloprt 100. Development of extended functions allows for testing the correctness of measurement system wiring, checking the ratio error and phase error of instrument transformers and transformer burden measurement under the load conditions on site. There is described the schematic of connections by means of current clamps and then the good and bad results of wiring testing are presented with explanation of reasons. The results of burden testing are shown with description of too low, right and too high load. (On site instrument transformers testing). Słowa kluczowe: przekładnik pomiarowy, przekładnia, analizator, obciążenie przekładnika, błąd przekładni, kalibrator mocy, licznik energii. Keywords: instrument transformer, measurement transformer, transformer ratio, transformer burden, power calibrator, energy meter. Wstęp Rosnące ceny energii elektrycznej, mającej znaczący udział w kształtowaniu więcej »

The Electromagnetic Field Simulation and Analysis for the Characteristics of EM Wave in 10kV XLPE Cable Joints

Wendong ZHENG Yong QIAN Lu CHENG Chengjun HUANG

A 10kV cross-linked polyethylene (XLPE) cable joint simulation model was established, in which the electromagnetic wave resulted from partial discharge (PD) was simulated by Finite Integration Technique (FIT). Factors influencing the electric field intensity and energy loss of UHF signals were analyzed. The simulation results indicate that quasi-TEM is the main propagation mode of EM wave, UHF signal intensity is related with the detection distance and the original PD pulse waveform. Streszczenie. Zbadano połączenie 10 kV kabli z izolacją polietylenową. Może tam powatwać fala elektromagnetyczna jako rezultat wyładowania niezupełnego. Przeanalizowano natężenie pola elektrycznego i straty energii. Stwierdzono, że quasi-TEM (linia długa) jest głównym sposobem prppagacji flai elektromagnetycznej. (Symulacja pola elektromagnetycznego w połączeniu 10kV kabla w izolacji polietylenowej) Keywords: XLPE Cable Joint, Partial Discharge, Ultra High Frequency, FIT Słowa kluczowe: połączenie kablowe, ;pole elektromagnetyczne, wyładowania niezupełne. Introduction The occurrence of PD in XLPE cables is associated with the generation of electromagnetic pluses. The pulse width is less than 1 ns and the bandwidth is over 1 GHz[1]. The ultra high frequency (UHF) method, capturing these pluses from discharge sites by antenna sensors, is used more and more frequently in the on-site PD detection of XLPE cables. Compared with traditional measurements, it has better behavior on anti-interference and high precision on defect detection and location[2-4]. XLPE cable joint is composed of conductor, isolation layer, semiconducting layer, metal shielding and stress cone. When XLPE cables joint is in operation, the electric stress concentrates on the discontinuous interfaces between metal shielding, conductor and semiconducting layer. After a period time of running, the XLPE cable joint has a high risk of intrusion by dust, particle, water bubble and other contam więcej »

Trójfazowy generator sygnału losowo odkształconego

Piotr MRÓZ

Podczas ostatnich lat, na skutek coraz szerszego stosowania techniki cyfrowej, w tym DSP, w urządzeniach pomiarowych, zmieniają się wytyczne związane ze sposobem badania dokładności takich przyrządów. Jednym z elementów podlegających zmianie jest kształt sygnału testującego. Kształty te zapisywane są w normach wraz z opisem sposobu badania poszczególnych typów urządzeń. Powstał pomysł, by do testowania użyć przebiegi sinusoidalne odkształcone losowo. W niniejszym artykule przedstawiono opis generatora umożliwiającego generowanie takich przebiegów. Abstract. During the last years the digital technique, including DSP technique, has been used in measurement devices. As a result the new devices require a modified accuracy testing methods. One of changing elements are waveforms of testing signals. The waveforms are saved in norms that include a description of testing method for each kind of device. There is the idea to use the randomly distorted sinusoidal waveforms to testing. The randomly distorted signals can be used to mark accuracy of devices or influence of non sinusoidal power supplies to correctness of their work. The paper presents the randomly distorted three-phase waveforms generator. (Three-phase randomly distorted waveforms generator). Słowa kluczowe: liczniki energii elektrycznej, testowanie, generowanie przebiegów, sygnały odkształcone. Keywords: electric energy meters, testing, waveform generation, distorted signals. Wprowadzenie Podczas ostatnich lat, systemy energetyczne podlegają istotnym zmianom warunków działania oraz oprzyrządowania stosowanego do ich kontroli i monitorowania. Ciągle wzrastające rozproszenie elektroniki mocy, nieliniowości i urządzeń zmiennych w czasie, zarówno w przemysłowych jak i w domowych sieciach, w więcej »

Uproszczony model do symulacji chłodzenia mokrą wstęgą papieru nagrzewanych indukcyjnie walców kalandrujących

Jerzy ZGRAJA

Jedną z metod nagrzewania walców kalandrujących jest metoda indukcyjna. Pozwala ona m.in. na lokalne dogrzewanie wybranych obszarów powierzchni walców, a tym samym wyrównanie temperatury w obszarach lokalnych spadków wywołanych różną wilgotnością walcowanej czy gładzonej wstęgi papieru. W pracy przedstawiono metodę pozwalającą na symulację chłodzenia walców spowodowanego odbiorem ciepła przez wilgotną wstęgę papieru. Metoda pozwala na obliczanie rozkładu temperatury w wirującym walcu opasanym w części przez przesuwającą się wstęgę papieru o narzuconej, zmieniającej się wilgotności wejściowej. Model obliczeniowy bazujący na bilansie energii, kondukcji oraz trzecim i czwartym warunku brzegowym może być szczególnie użyteczny przy symulacji układów regulacji indukcyjnie nagrzewanych walców papierniczych. Abstract. The induction heating is one of possible methods of heating calender roll in paper industry. It allows on local heating up of chosen areas of the roll to reduce no-uniform temperature distribution resulted by of differences of moistening of paper. In the work the simplified method for simulation the heat transfer between calandering roll and paper has been presented. The method allows to estimate the temperature distribution of rotating cylinder which is girded in part by the moving paper with any moisture. Computational model being based on balance of the energy, conduction and existing thermal conditions. It can be especially useful for simulation the systems of temperature distribution control using induction method of cylinder heating. (Simplified model for simulation the heat transfer between induction heated calander rolls and wet paper). Słowa kluczowe: nagrzewanie indukcyjne, suszenie papieru, kalandrowanie. Keywords: induction heating, drying of paper, calandering. Wstęp Jednym z końcowych etapów produkcji papieru gazetowego jest proces jego gładzenia tzw. kalandrowania. Polega on na przepuszczaniu wstęgi papieru przez zespó więcej »

Węglik krzemu w energoelektronice – nadzieje i ograniczenia

Włodzimierz JANKE

Węglik krzemu jest materiałem półprzewodnikowym, który stwarza szanse na poprawę parametrów elementów energoelektronicznych. Pierwsze produkowane seryjnie elementy półprzewodnikowe z węglika krzemu, czyli diody z barierą Schottky’ego pojawiły się na rynku w r. 2001. W licznych opracowaniach naukowo-technicznych i notach aplikacyjnych przedstawione są zalety elementów z SiC na tle właściwości tradycyjnych elementów krzemowych. Celem analiz przedstawionych w tej pracy jest pokazanie, że część optymistycznych opinii na temat zalet elementów z węglika krzemu jest przesadzona. Jednocześnie elementy te są kilkakrotnie droższe od elementów krzemowych o zbliżonych parametrach. Abstract. Silicon carbide is recognized as a very promising semiconductor material, especially for applications in power electronics. The first SiC device - Schottky Barrier Diode is commercially available since 2001. There are many papers, conference presentations and application notes discussing the advantages of SiC power devices over the traditional silicon devices. According to the analysis presented in this paper, some opinions concerning the advantages of SiC devices are exaggerated. On the other hand the SiC devices are very expensive as compared to silicon ones, therefore the proper choice of semiconductor device for given power electronic circuits is an involved task. (The advantages and limitations of silicon carbide power devices) Słowa kluczowe: Węglik krzemu, Energoelektronika, Ograniczenia termiczne. Keywords: Silicon carbide, Power electronics, Thermal limitations. Wstęp Parametry węglika krzemu jako materiału półprzewodnikowego stwarzają szansę na wytwarzanie elementów o bardzo korzystnych właściwościach, zwłaszcza dla zastosowań w energoelektronice. Jest to jednak materiał trudny w obróbce technologicznej. Hodowla monokryształów SiC przydatnych do wytwarzania elementów półprzewodnikowych została opracowana na przełomie lat 80-tych i 90-tych XX wi więcej »

Wizualizacja dynamiki roju cząstek z wykorzystaniem języka VRML

Mirosław GAJER

W artykule zaproponowano wykorzystanie języka VRML (Virtual Reality Modeling Language) w celu wizualizacji zjawisk związanych z dynamiką roju cząstek. Obecnie algorytmy rojowe są powszechnie wykorzystywane w celu poszukiwania rozwiązań wielu trudnych problemów optymalizacyjnych. Innym obszarem zastosowań algorytmów rojowych jest wizualizacja przebiegu złożonych reakcji chemicznych prowadzących do powstania charakterystycznych wzorców czasoprzestrzennych. W artykule zaproponowano nowy algorytm opisujący zachowanie się roju cząstek. Skuteczność rozważanego algorytmu została przeanalizowana na podstawie trójwymiarowych wizualizacji zaprogramowanych w języku VRML. Abstract. In the paper, we propose an implementation of the Virtual Reality Modeling Language (VRML) for the purpose of visualization of phenomena related to particle swarm dynamics. Nowadays, particle swarm algorithms are commonly used in order to find solutions to numerous difficult optimization problems. Another area of implementation of particle swarm algorithms is visualization of compound chemical reactions that lead to the emergence of characteristic spatiotemporal patterns. In the article, we propose a new algorithm that describes the behavior of a particle swarm. The efficiency of the algorithm was analyzed taking an example of three-dimensional visualizations that were programmed in VRML. (Visualization of particle swarm dynamics with the use of Virtual Reality Modeling Language). Słowa kluczowe: algorytmy rojowe, chemia roju cząstek, grafika komputerowa, język VRML. Keywords: particle swarm, swarm chemistry, computer graphics, Virtual Reality Modeling Language (VRML). Wprowadzenie Obecnie dużym zainteresowaniem badawczym cieszą się algorytmy rojowe, które z powodzeniem wykorzystywane są w celu rozwiązywania licznych problemów optymalizacyjnych uznawanych dotychczas za trudne obliczeniowo [1]. Algorytmy rojowe wchodzą w skład szerzej rozumianych systemów ewolucyjnych, do więcej »

Wpływ konstrukcji wirnika na parametry maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi

Marcin WARDACH Piotr PAPLICKI Ryszard PAŁKA Piotr CIERZNIEWSKI

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dziewięciu modeli maszyn elektrycznych o różnych konstrukcjach wirnika z magnesami typu NdFeB i jednej konstrukcji stojana. We wszystkich modelach zachowano stałą ilość biegunów oraz objętość źródeł sił magnetomotorycznych. Na podstawie analizy momentów elektromagnetycznych, indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej, napięcia indukowanego oraz ich pulsacji, wskazano najlepsze rozwiązania konstrukcyjne wirników w obwodzie magnetycznym maszyny, które dały najmniejsze pulsacje i największe wartości momentu elektromagnetycznego. Abstract. The paper presents results of simulations of nine models of electrical machines having different rotor structures with NdFeB-type permanent magnets and the stator of the same construction. In all models the constant number of poles and volume sources of magnetomotive force (mmf) has been assumed. Based on the analysis of electromagnetic torque, magnetic flux density in the air-gap and the induced voltage (emf) in the stator winding and it’s pulsation, the best design solutions of the rotor structure have been indicated (the smallest pulsation and the largest electromagnetic torque). (Influence of the rotor construction on parameters of the electrical machine with permanent magnets). Słowa kluczowe: maszyna elektryczna, moment zaczepowy, moment elektromagnetyczny, obwód magnetyczny, magnes trwały. Keywords: electrical machine, cogging torque, electromagnetic torque, magnetic circuit, permanent magnet. Wstęp Jednym z ważniejszych elementów obliczeń optymalizacyjnych w procesie projektowania maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi jest wyznaczenie wartości średniej momentu elektromagnetycznego oraz określenie zawartości pulsacji momentu, jakie występują w maszynie [3]. Maszyny elektryczne ze stojanem użłobkowanym charakteryzują się mniejszą szczeliną powietrzną i większym momentem elektromagnetycznym niż porównywalne maszyny o strukturze bezżło więcej »

Wpływ parametrów obwodu zwarciowego i budowy układu komutacyjnego na dynamikę działania ultraszybkiego wyłącznika próżniowego prądu stałego

Franciszek WÓJCIK

W artykule omówiono działanie wysokonapięciowych ultraszybkich wyłączników próżniowych prądu stałego oraz podano wybrane rozwiązania ich głównych układów łączeniowych, umożliwiające zasilanie obwodu komutacyjnego ze źródła napięcia głównego lub pomocniczego. Określono warunki pracy łącznika głównego, łącznika pomocniczego, dławika komutacyjnego oraz kondensatora komutacyjnego przy wyłączaniu prądu zwarciowego w pierwszym i drugim zerze prądu. Podano wymagania dla obwodu komutacyjnego próżniowego wyłącznika prądu stałego. Omówiono wpływ parametrów obwodu komutacyjnego na dynamikę działania wyłącznika. Abstract. This article describes the operation of HVDC ultra-high-speed vacuum circuit-breakers, and presents the selected solutions of their main switching systems that make it possible to supply a commutation circuit from the source of a main or an auxiliary voltage. The operating conditions have been determined for the main switch, auxiliary switch, inductance of commutation circuit and commutation capacitor when a short-circuit current is switched-off at its first and second zero. The requirements for the commutation circuit of a DC vacuum circuit-breaker are given. The effect of commutation circuit parameters on the dynamics of operation for the circuit-breaker is dealt with. (Influence of short-circuit parameters and construction of commutation circuit of ultra-high-speed vacuum circuit breakers on dynamics of its operation) Słowa kluczowe: próżniowe wyłączniki ultraszybkie, wyłączanie przeciwprądem, wyłączanie zwarć, ograniczanie prądów zwarciowych. Keywords: ultra-high-speed vacuum circuit-breakers, breaking by countercurrent, fault clearance, limitation of short-circuit currents. 1. Wstęp Wyłączniki prądu stałego są stosowane w elektrycznej trakcji kolejowej, miejskiej, górniczej, metrze, a także w rożnego rodzaju przemysłowych systemach napędowych oraz w elektrotermii. Największymi użytkownikami tych wyłączników są: trakcja kolejowa więcej »

Współpraca energetycznego filtru aktywnego z filtrem hybrydowym w przypadku symetrii obciążenia

Tomasz ADRIKOWSKI Dawid BUŁA Marian PASKO

W artykule przedstawiono koncepcję pracy równoległej energetycznego filtru aktywnego (EFA) oraz hybrydowego energetycznego filtru aktywnego (HEFA) w 3-fazowym systemie energetycznym mocy z odbiornikiem symetrycznym. Celem działania filtrów jest eliminacja harmonicznych prądu źródła oraz kompensacja mocy biernej w układzie źródło-odbiornik, przy założonym racjonalnym podziale zadań filtracyjnych pomiędzy filtrami. Filtry zasymulowano w środowiskach MATLAB-Simulink oraz OrCAD-Capture&PSpice z użyciem interfejsu SLPS. Abstract. In the paper the conception of parallel running of active power filter (APF) and hybrid active power filter (HAPF) in 3-phase energetic power system with balanced load was presented. Aim of filters running is elimination of source current harmonics and compensation of reactive power in source-load system, with assumed efficient division of filtering task between both filters. Filters was simulated in MATLAB-Simulink and OrCAD-Capture&PSpice environment using SLPS interface. (Cooperation between active power filter and hybrid filter under balanced load conditions). Słowa kluczowe: energetyczny filtr aktywny (EFA), hybrydowy energetyczny filtr aktywny (HEFA), praca równoległa, interfejs SLPS Keywords: active power filter (APF), hybrid active power filter (HAPF), parallel running, SLPS interface Wstęp W pracy rozważono na poziomie koncepcyjnym pracę równoległą [14], [17] energetycznego filtru aktywnego (EFA) oraz hybrydowego energetycznego filtru aktywnego (HEFA) w systemie 3-fazowym mocy do eliminacji harmonicznych prądu źródła (is1, is2, is3) oraz równocześnie do kompensacji mocy biernej podstawowej harmonicznej w układzie źródłoodbiornik (całkowita moc bierna podstawowej harmonicznej Qs wydawana przez źródło równa zero). Rozważania ograniczono do przypadku systemu z odbiornikiem symetrycznym. Istotnym wymogiem projektu jest osiągnięcie stawianego celu filtracyjnego i kompensacyjnego przy racjonalnym wykorzystaniu więcej »

Wyznaczanie oporu cieplnego stożka ściętego i piramidy ściętej przy użyciu programu Elmer

Daniel KUCHARSKI Ryszard NIEDBAŁA Marcin WESOŁOWSKI Jacek HAUSER

W artykule przedstawiono problem oporu cieplnego brył, w których występuje zwężenie powierzchni, przez które przenika ciepło. Przedstawiono klasyczny sposób wyznaczania wartości oporu tego typu bryły, który porównano z wynikami uzyskanymi z symulacji numerycznej ich pola temperatury, przy zastosowaniu oprogramowania symulacyjnego Elmer. Opracowano specjalny program do wykonania znacznej liczby symulacji i zbiorczej prezentacji uzyskanych wyników. Abstract. In the paper, the problem of the thermal resistance of frustum is presented. This kind of solid is characterized by a change of the surface in the direction of heat flow. Classic method of determining the known formula of resistance of frustum is described. Typical formulas are compared with results obtained from a simulation of a given solid in Elmer software. A special program to automatize performing a large number of simulations and gathering results is presented. (Determination of thermal resistance of the Frustum Cone and Pyramid using Elmer Software) Słowa kluczowe: opór cieplny pryzmy i ostrosłupa ściętego, symulacja pól temperatury, automatyzacja symulacji numerycznych Keywords: thermal resistance of frustum, simulation of thermal field, numerical simulation automatization Wstęp W artykule przedstawiono problem oporu cieplnego brył, które charakteryzują się zmienną powierzchnią dla przepływającego strumienia cieplnego (mocy cieplnej). Przykładem takich brył jest przede wszystkim stożek ścięty (Rys. 3) oraz pryzma (piramida ścięta, przedstawiona na rysunku 1). Ściana budynku, czy ściana pieca komorowego o kształcie prostopadłościennym, charakteryzującym się powierzchnią ściany wewnętrznej mniejszą od powierzchni zewnętrznej, to przykłady tego typu brył. Przy wyznaczaniu wartości oporu cieplnego w tych przypadkach, często dla uproszczenia wyznacza się jego wartość, traktując obiekt jako prostopadłościan, co oczywiście obarczone jest pewnym błędem. Twórcy norm, na podstawie k więcej »

Z życia SEP

Jerzy Barglik

Rada Prezesów SEP obradowała w Gliwicach W dniach 23-24 września w Gliwicach odbyło się 6. w kadencji 2010- 2014 zebranie Rady Prezesów SEP. Spotkanie upłynęło w serdecznej, koleżeńskiej atmosferze, a wszyscy uczestnicy zgodnie podkreślali znakomitą organizację spotkania przez Oddział Gliwicki SEP. Udział wzięło 34 prezesów i 9 wiceprezesów bądź członków zarządów oddziałów oraz osoby zaproszone. Było także liczne grono osób towarzyszących. Oficjalny program zebrania rozpoczął się od zwiedzenia gliwickiej fabryki Opla. Następnie odbyła się część merytoryczna zebrania. Dziekan Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej prof. Lesław Topór-Kamiński przedstawił informację o swoi więcej »

Zastosowanie polarymetrycznych czujników natężenia prądu i Ślizgającej Dyskretnej Transformaty Wienera – Chinczyna w układach kontrolno - zabezpieczeniowych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia 110 kV

Sławomir Andrzej TORBUS Dariusz SURMA

W artykule przedstawiono koncepcję realizacji układu kontrolno - zabezpieczeniowego linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia 110 kV w oparciu o polarymetryczne czujniki natężenia prądu, w których cewka pomiarowa wykonana jest z jednomodowego światłowodu telekomunikacyjnego różnych standardów oraz Ślizgającą Dyskretną Transformatę Wienera - Chinczyna (SDW-KT). Zaproponowano przykładowe rozwiązania konstrukcyjne - typy włókien światłowodowych, rodzaje źródeł światła oraz rodzaje detektorów światła w polarymetrze. Rozważania teoretyczne poparto wynikami symulacji komputerowej, na podstawie których można szacować odległość centralnego punktu akwizycji i obróbki danych pomiarowych od badanych przewodów fazowych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia 110 kV. Przy użyciu symulacji komputerowej w środowisku MATLAB wykazano, że do analizy sygnałów losowych i niestacjonarnych, którymi są sygnały prądów w przewodach linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia, należy stosować SDW-KT. Dodatkowo określono opóźnienie czasowe jaki wprowadza proponowany układ kontrolno - zabezpieczeniowy. Abstract. In this paper is presented the concept of implementation the system of protect and control of states of high-voltage power lines 110 kV, based on polarimetric current sensors, in which the measuring coil is made based on various types of telecommunication single mode optical fibers and Sliding Discrete Wiener - Khinchin Transform (SDW-KT). Have been proposed sample design solutions - types of fiber, types of light sources and types of light detectors in the polarimeter. Theoretical considerations supported the results of computer simulations, based on which you can estimate the distance from a central point of acquisition and processing of measurement data to the tested cables of high-voltage power lines of 110 kV. Using computer simulations carried out in an MATLAB software showed that the analysis of those currents in the wires of high-voltage więcej »

Zastosowanie programowania liniowego do badania sieci Petriego

Robert DYLEWSKI Marian ADAMSKI Janusz JABŁOŃSKI

W literaturze przedmiotu, proponuje się wykorzystywanie metod algebry liniowej (LA) do badania strukturalnych i dynamicznych własności sieci Petriego, zwracając uwagę na zalety techniki ILP (Integer Linear Programming). Bezkrytyczne stosowanie ogólnych, uniwersalnych procedur matematycznych o stosunkowo dużej sprawności obliczeniowej prowadzi jednak do niepotrzebnego wygenerowania dużej liczby zbytecznych rezultatów. Projektant rekonfigurowalnego sterownika logicznego (RLC) zmuszany jest do pracochłonnej selekcji trudnych do intuicyjnego zinterpretowania wyników analizy, nieprzydatnych w trakcie projektowania matrycowego układu cyfrowego. W artykule dokonano krótkiego, krytycznego przeglądu dotychczas stosowanych metod analizy sieci Petriego z wykorzystaniem technik ILP. Pokazano sposób racjonalnego wykorzystania ILP do wyznaczania i efektywnej selekcji inwariantów bezpiecznej sterującej sieci Petriego, z pominięciem jej znakowań pozornych umiejscowionych wśród potencjalnie osiągalnych stanów globalnych i przemieszanych razem z rzeczywistymi stanami globalnymi. Abstract. The paper presents a novel part of well known design methodology for Reconfigurable Logic Controllers implementation, which starts from a suitable cover of the control interpreted Petri net by means of the minimal number of its proper state machine (SM) components. The proposed analysis procedure is based both on Integer Linear Programming (ILP) and structural theory of Petri nets. The number of generated P-invariants, treated as candidates for covering all places of the net, is usually too surplus and contains subsets which do not define State Machine components. Some of P-invariants do not properly define state machine components because they have no intersection or they have more then one intersection with real distributed global states of the control interpreted net. Another well known drawback of the known ILP methods is the generation of several spurious global states o więcej »