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)

Badanie perfuzji płuc metodą tomografii impedancyjnej

Konrad NITA Marcin MATACZ Stefan F. FILIPOWICZ

The paper presents the application of the EIT in the clinical chest ventilation tests. It presents the fundamental parameters of the medical images obtained using the EIT. The preferred methods are to solve the inverse problem based on linear algorithms using the approximation of the studied objects with the finite element method. The inverse problem has been solved by a multiple analysis of the simple problem and by minimizing the false distribution of the potentials at the edge of the area in relation to the vector of the measured data - the reconstructed lung image is given for the data obtained through the experiment. (Electrical Impedance Tomography in the pulmonary perfusion tests) Streszczenie. W pracy przedstawiono zastosowania tomografii impedancyjnej w badaniach przewietrzania klatki piersiowej. Określono podstawowe parametry obrazów medycznych uzyskiwanych metodą tomografii impedancyjnej. Podano preferowane metody rozwiązania zagadnienia odwrotnego oparte o algorytmy liniowe wykorzystujące aproksymację badanych obiektów przy zastosowaniu metody elementów skończonych. Zagadnienie odwrotne rozwiązano poprzez wielokrotną analizę zagadnienia prostego oraz minimalizację błędu rozkładu potencjałów na brzegu obszaru w stosunku do wektora danych pomiarowych - podano rekonstrukcję obrazu płuc dla danych uzyskanych w drodze eksperymentu. Keywords: Electrical Impedance Tomography, Finite Element Method, inverse problem Słowa kluczowe: tomografia impedancyjna, metoda elementów skończonych, zagadnienia proste i odwrotne, wizualizacja rozwiązania Wprowadzenie Tomografia impedancyjna rozwijana jest od początku lat siedemdziesiątych dwudziestego wieku i doprowadziła do wielu ciekawych rozwiązań i rezultatów. Dzięki takim zaletom, jak: nieinwazyjność, niskie koszty, wygoda i praktyczność użycia, metoda ta znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach. Dla porównania z tomografią z klasyczną, jest około tysiąckrotnie tańsza, tysiąckrotnie "mniejsz [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Czytaj za darmo! »

Prenumerata

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

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

okres prenumeraty:

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

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

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

A computer-based imaging system for multispectral inspection of skin cancer

Adam ŚWITOŃSKI Tomasz BŁACHOWICZ Aleksander SIEROŃ Konrad WOJCIECHOWSKI

Multi-band imaging computer-based system, self-designed and self-constructed, based on a liquid-crystal filter with spectral transmittance driven in 400 nm - 740 nm wavelengths range is presented. Performed tests of images dimensionality reduction, which base on different types of principal component analysis, indicated onto flexibility and usefulness of the described approach for skin cancer diagnosis. Streszczenie. W artykule opisano samodzielnie zaprojektowany i wykonany, wspomagany komputerowo, oparty na transmisyjnym filtrze ciekłokrystalicznym pracującym w zakresie długości fal od 400 nm do 740 nm, układ do obrazowania wielospektralnego. Przeprowadzone testy redukcji wymiarowości obrazu, w oparciu o różne rodzaje analizy jego składowych głównych, wskazały na użyteczność zastosowanego podejścia w diagnostyce raka skóry. (Komputerowy system wielospektralnej analizy danych obrazowych raka skóry). Keywords: multispectral imaging, principal component analysis, spectral signature, skin cancer. Słowa kluczowe: obrazowanie wielospektralne, analiza składowych głównych obrazu, sygnatura spektralna, rak skóry. Introduction Both in science and industry, different imaging procedures try to enhance or even correct human-eye redgreen- blue (RGB) principal-components sensingcapabilities by the use of multi-photon microscopy[1 ], nightvision magnifiers [2] and/or imaging spectrometers [3]. One of the most important areas within this range of activity, is dedicated to multispectral imaging in a chosen spectral range, for example, in X-ray analysis [4], or in Fourier- Transform Infra-Red (FT-IR) spectroscopy. [5] Within the visible range (VIS), multispectral imaging employs setups with mechanically selectable spectral windows [6], or electrically driven liquid-crystals (LCD) filters [7], and/or uses acousto-optic filtering [8,9]. VIS imaging applies different widths and combinations of spectral windows followed by computer-based image processing więcej »

A mathematical model of a DC drive on the basis of variational approaches

Andriy CZABAN Marek LIS

In the paper a mathematical model of an electromechanical drive consisting of a DC drive, which drives an active load through an elastic clutch. The system is considered as an electric circuit with fixed parameters. For derivation of differential state equations a variational approach was applied. On the basis of the proposed model the transient states in the drive system have been considered. The results of mathematical simulations are presented in the graphical form. Streszczenie. W pracy przedstawiono model matematyczny napędu elektromechanicznego składającego z silnika prądu stałego, który przez sprzęgło elastyczne napędza obiekt o aktywny momencie obciążenia. System rozpatrywany jako elektryczny układ o parametrach skupionych. Do wyprowadzenia różniczkowych równań stanu elektromechanicznego wykorzystano podejścia wariacyjne. Na podstawie zaproponowanego modelu przeanalizowano nieustalone procesy dynamiczne w układzie napędowym. Wyniki symulacji matematycznych przedstawiono w postaci graficznej. (Model matematyczny napędu prądu stałego na podstawie podejść wariacyjnych). Keywords: Hamilton-Ostrogradski principle, Euler-Lagrange’ systems, DC drive system. Słowa kluczowe: zasada Hamiltona-Ostrogradskiego, Euler-Lagrange’a systemy, napęd prądu stałego. Introduction In the present paper, starting from a modified Hamilton- Ostrogradski principle, a mathematical model of a DC drive was presented. The drive system consists of a motor, a long elastic shaft and a load mechanism. The application of interdisciplinary approaches in the theory of methods of mathematical modelling of drive systems makes it possible to determine fully all parameters related to movement or design, what is not always possible for classical approaches. The mathematical model of the system. In generalized coordinates the electri charges in the stator and rotor windings are denoted as  1,2 1,2 q Q , the rotation angles of the rotor and the suppl więcej »

A model for approximating the EMF variability from cellular telephony base stations

Paweł BIEŃKOWSKI Kamil STANIEC

Long-term EMF measurements in the vicinity of several base stations indicate that regardless of the base station type (GSM or UMTS), a similar repeatable pattern in the radiation characteristics has been observed associated with different user activity schemes over a 24-hour long period. However, such precise logging requires large amount of data needs to be collected. In order to compress the numerous readings a simple piece-wise linear model has been proposed to describe the measured characteristics with as few as 14 parameters. Streszczenie. Długo-zmienne pomiary w pobliżu wielu stacji bazowych wskazują na to, że bez względu na rodzaj stacji (GSM lub UMTS) daje się zaobserwować podobny, powtarzalny wzorzec charakterystyki promieniowania związany z różną aktywnością użytkowników w trakcie cyklu 24- godzinnego. Jednakże, tak precyzyjna rejestracja wymaga zebrania dużej ilości danych. W celu kompresji licznych odczytów zaproponowano kawałkami liniowy model do opisu zmierzonych charakterystyk za pomocą jedynie 14 parametrów. (Model aproksymacji zmienności pola elektromagnetycznego od stacji bazowych telefonii komórkowej). Keywords: electromagnetic field, variability, compression, radiation. Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, zmienność, kompresja, promieniowanie. Introduction The electromagnetic field (EMF) especially emitted by radiocommunication systems, is nowadays considered as one of the factors impacting the environment. Electromagnetic emissions are liable to regulations as regards both the correct spectrum management as well as environmental and human exposure. The permitted EMF levels in the environment, the measurement methodology and the rules of evaluating compliance with requirements, are contained in a set of norms, legal enactments, directives and recommendations [1,2,3]. The analysis of the permitted EMF levels cited in these sources, demonstrates however a significant differences in the EMF impact evaluation on więcej »

A Numerical Evaluation of Electric Field and SAR Distribution Around a Titanium Implant in the Trunk of a Child

Arkadiusz MIASKOWSKI Grażyna OLCHOWIK Andrzej KRAWCZYK Ewa ŁADA-TONDYRA Andrzej BARTOSIŃSKI

The paper presents a numerical evaluation of electric field and SAR distribution in the trunk of a 6-year-old boy. The analysis was done for two cases - a boy’s trunk with and without an implant. The electric field and SAR distribution were compared with regard to reference levels recommended by EU. The summary of results indicates that a conductive object in between tissues does not cause notable local enhancement both in the electric field and SAR distribution. Streszczenie. W artykule przedstawiono numeryczną analizę rozkładu pola elektrycznego i współczynnika SAR w tułowiu sześcioletniego chłopca. Analizę wykonano dla dwóch przypadków: model tułowia z implantem i bez niego. Uzyskane rozkłady pola elektrycznego i SARu odniesione zostały do norm rekomendowanych przez UE. Zaprezentowana analiza wykazała, że obecność implantu nie powoduje znaczących zmian w rozkładzie pola elektrycznego i SARu. (Numeryczna analiza rozkładu pola elektrycznego i SAR w tułowiu dziecka z tytanowym implantem). Słowa kluczowe: metalowy implant, pole elektryczne, SAR, normy ochronne. Keywords: metallic implant, electric field, SAR, safety standards. Introduction The environment is constantly exposed to electromagnetic field (EMF). The influence of EMF on living organisms is of various ways and results in different effects. One of its effects is the therapeutic one [1]. However, it should be consciously controlled by indicating, for example, safety zones [2]. It results from the fact that the reaction of organism on EMF depends on many factors, such as the quantity of absorbed energy, time of exposure, and EMF frequency. The frequency dependence divides the EMF effects into two main parts: physiological effects caused by eddy currents (low frequency) and thermal effects caused by dielectric losses (high frequency). The latter ones are demonstrated by SAR coefficient (Specific Absorption Rate). In order to evaluate SAR distribution in a human body a więcej »

Adaptation of artificial hierarchical division of the road network to different traffic conditions

Łukasz CHOMĄTEK

In this article an algorithm for adaptation of the artificial hierarchical division of the road network to different traffic conditions is presented. The algorithm is an extension of the known Highway Hierarchies algoritm. After application of the proposed improvements, obtained results revealed the reduction of the computational time required for finding optimal path between two points on the map. What is more, presented algorithm can be applied in case of solving dynamic Vehicle Routing Problem. Streszczenie. W niniejszym artykule zaprezentowano algorytm adaptacji sztucznego podziału hierarchicznego sieci drogowej do zmiennych warunków natężenia ruchu. Algorytm jest rozwinięciem algorytmu Highway Hierarchies. Po zastosowaniu zaproponowanych przez autorów zmian otrzymano redukcję czasu obliczeniowego potrzebnego do wyznaczenia optymalnej trasy pomiędzy punktami w grafie połączeń drogowych. (Adaptacja sztucznego podziału hierarchicznego sieci drogowej do zmiennych warunków natężenia ruchu) Keywords: road network hierarchical division, Parallel Hierarchies, Dynamic Vehicle Routing Problem. Słowa kluczowe: podział hierarchiczny sieci drogowej, dynamiczny problem marszrutyzacji Introduction Efficient vehicle routing is one of the major problems in most cities. Complexity of the road network causes the need of the efficient algorithms for finding the optimal routes between points on the map. Such algorithms are often implemented either to work on personal car navigation system or as an online services. Limited resources of personal devices as well as growing number of users of the web-based systems exacts optimization of the algorithms computational complexity and the memory usage. Classical algorithms for finding optimal itineraries for drivers are based on the priority queue, where each node’s priority is calculated in different methods. Modern approahes for this problem are based on the hierarchical division of the road network więcej »

Aktywny przekształtnik sieciowy dedykowany dla źródeł rozproszonych z funkcją kompensacji wyższych harmonicznych

Szymon PIASECKI Marek JASIŃSKI

Artykuł opisuje algorytm sterowania dwupoziomowego przekształtnika AC-DC pracującego jako sprzęg między siecią elektroenergetyczną (SEE) a źródłami rozproszonymi (ŹR), takimi jak odnawialne źródła energii (OZE) czy obciążenia aktywne (OA). Algorytm umożliwia stabilną pracę przekształtnika w warunkach odkształconej sieci zasilającej (zapady, wyższe harmoniczne napięcia) oraz poprawę jakości przetwarzanej energii poprzez zastosowaną funkcjonalność kompensacji wyższych harmonicznych. W artykule przedstawiono algorytm sterowania, model symulacyjny, wstępne wyniki symulacyjne i eksperymentalne. Abstract. The paper presents control algorithm dedicated for two level voltage source converter operating as an interface between the Grid and Distributed Sources like Renewable Energy Sources (RES) or Active Loads (AL). Control algorithm gives possibility for stable operation of the converter during supplying voltage disturbances (higher harmonics and voltage dips) and also for improvement of the power quality by Harmonics Compensation functionality. In this paper control algorithm, simulation model, preliminary simulation and experimental results has been presented. (Grid Connected Converter with Harmonics Compensation functionality for Distributed Systems). Słowa kluczowe: rozproszone źródła energii, odnawialne źródła energii, jakość energii, kompensacja wyższych harmonicznych, współpraca z siecią elektroenergetyczną Keywords: Distributed Energy Sources, Renewable Energy Sources, Power Quality, Higher Harmonics Compensation, Grid Interface Wstęp Zwiększająca się ostatnich latach liczba zainstalowanych i podłączonych do sieci elektroenergetycznej (SEE) źródeł energii odnawialnej (OZE) i obciążeń aktywnych (OA) powoduje coraz powszechniejsze stosowanie przekształtników energoelektronicznych. Przekształtniki pracują jako sprzęg między siecią elektroenergetyczną a źródłami rozproszonymi, przez co jakość ich pracy ma znaczący wpływ na jakość energii o więcej »

Algorytmy MPPT dla modułów fotowoltaicznych w warunkach przesłonięcia

Elżbieta BOGALECKA Piotr KOŁODZIEJEK Marcin LICZNERSKI

Podstawą opłacalności modułów fotowoltaicznych jest wysoka sprawność całego układu na którą składają się sprawności modułów, przetwornic oraz algorytmu śledzenia maksymalnej mocy (MPPT - Maximum Power Point Tracking). Przesłonięcie nawet części modułu powoduje zmianę kształtu charakterystyki i istotne straty mocy. W artykule pokazano wpływ przesłonięcia na pracę modułów oraz na efektywność algorytmów MPPT. Zaproponowano zmodyfikowany algorytm MPPT. Analizę poparto wynikami badań laboratoryjnych. Abstract. The basis of profitability is the high efficiency of the system, which is determined by efficiency of the PV modules, converters and applied maximum power tracking algorithm (MPPT). Partially shaded PV module effects are the I-U and P-U characteristics shape change and a significant power loss. The article shows the impact of the shading effect to PV modules operation and to the efficiency of MPPT algorithms. In the article modified MPPT algorithm is proposed and experimental verification of the analysis is provided. (Photovoltaic modules shading effect impact to the Maximum Power Point Tracking algorithms efficiency). Słowa kluczowe: moduły fotowoltaiczne, algorytmy MPPT, częściowe przesłonięcie, sprawność instalacji PV. Keywords: photovoltaic modules, MPPT algorithms, shading effect, PV system efficiency. Wstęp Rosnące zainteresowanie energetyką odnawialną spowodowane jest m.in. gwarancją zakupu wytworzonej energii po atrakcyjnych cenach i rozwojem technologii wytwarzania urządzeń, co skutkuje spadkiem cen. Jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się rynków w ostatnich kilku latach (wzrost o ok. 30% r.d.r.) jest rynek przetwornic do modułów fotowoltaicznych. Towarzyszy temu wzrost sprawności (do ok. 23%) i spadek cen modułów PV. Podstawą opłacalności inwestycji w instalacje fotowoltaiczne jest sprawność przetwarzania energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Na sprawność składają się nie tylko sprawność mod więcej »

Analiza numeryczna konstrukcji badawczej do pomiarów ekranowania pola elektromagnetycznego przez ubiór ochronny

Jaromir SOBIECH Jarosław KIELISZEK Robert PUTA Paweł BODERA Wanda STANKIEWICZ

Właściwości ochronne ubioru do pracy w polu elektromagnetycznym sprawdza się określając zapewniane przez niego ekranowanie w standardowym układzie badawczym. W opisywanej metodzie wyznacza się je mierząc pole elektryczne wewnątrz wykonanego ze stratnego materiału fantomu oraz wewnątrz tego fantomu umieszczonego w ubiorze ochronnym. Poprawność uzyskiwanych wyników zależy od budowy fantomu. Poniższa praca dotyczy doboru właściwości elektrycznych wykorzystywanego w fantomie stratnego materiału. Abstract. The protective properties of clothing, that is used to protect workers against the strong electromagnetic field, are specified by measurement of the electromagnetic shielding provided by clothing in the standard test system. In the described method the electric field is measured inside the lossy phantom and inside this phantom when is placed inside the protective suit. The correctness of the measurement depends on the phantom structure. This work concerns matching of the dielectric properties of the phantom lossy medium. (Numerical analysis of test structures for the measurement of the shielding of electromagnetic field by protective suits). Słowa kluczowe: bezpieczeństwo i higiena pracy, odzież ochronna, pole elektromagnetyczne, modelowanie numeryczne. Keywords: environmental safety at work, protective suit, electromagnetic field, numerical modeling. Wstęp Zadaniem ubiorów ochronnych jest zmniejszenie poziomów pola elektromagnetycznego, na jakie narażony jest pracownik, do wartości dopuszczalnych. Stosuje się je wszędzie tam, gdzie zachodzi konieczność przebywania pracownika w obszarze strefy niebezpiecznej. W niektórych wypadkach odzież taką stosuje się również w obsza więcej »

Analiza wpływu wybranych charakterystyk i parametrów mierników PEM używanych do pomiarów ochronnych na niepewność pomiarów

Paweł BIEŃKOWSKI Bartłomiej ZUBRZAK

Artykuł prezentuje podstawowe charakterystyki mierników pola elektromagnetycznego (PEM) oraz ich wpływ na przydatność mierników pomiarach ochronnych. Dokonano w nim analizy parametrów istotnych z punktu widzenia pomiarów z uwzględnieniem pól modulowanych oraz impulsowych oraz przedstawiono wpływ najważniejszych parametrów związanych z charakterystykami: dynamiczną, częstotliwościową oraz czasową. Abstract. The article presents the basic characteristics of the electromagnetic field (EMF) meters and their impact and usefulness in safety measurements. Was made an analysis of the parameters relevant to the field measurements including modulated and pulse fields and the influence of the most important parameters related to the dynamic, frequency and time characteristics. (Analysis of the influence of selected characteristics and parameters of EMF meters used for safety measurements on measurement uncertainty). Słowa kluczowe: metrologia pola elektromagnetycznego, mierniki pola elektromagnetycznego, niepewność pomiaru Keywords: electromagnetic fields metrology, EMF meters, measurement uncertainty Wstęp Mierniki natężenia pola elektromagnetycznego (PEM) wykorzystywane są w różnych dziedzinach, między innymi w badaniach związanych z ochroną przed PEM [1], w kompatybilności elektromagnetycznej, w elektroenergetyce oraz w procesach produkcyjnych (piece indukcyjne, piece oporowe, zgrzewarki, etc). Mierniki PEM są wyposażone w czujniki reagujące na zadaną składową PEM w wymaganym zakresie częstotliwości [2]. Jak każda aparatura pomiarowa, charakteryzują się ograniczoną dokładnością pomiaru, co jest spowodowane nieidealnymi charakterystykami metrologicznymi oraz niepewnością wzorcowania. Duże znaczenie ma również zakres wzorcowania i różnica między warunkami wzorcowania a rzeczywistymi pomiarami, a także rodzaj mierzonego pola. Większość urządzeń na rynku to mierniki przystosowane do pomiaru pól CW (i w takich polach wzorcowane), a obecnie co więcej »

Analysis of rotor disc thickness in coreless stator axial flux permanent magnet synchronous machine

Peter VIRTIČ

This paper presents the analysis of rotor disc thickness in coreless stator axial flux permanent magnet synchronous machine (AFPMSM) with double external rotor and internal stator. An important advantage of these types of machines is that rotors can be implemented by using massive ordinary construction steel. Due to the high possibility of large weight of AFPMSMs there is a tendency to implement as lightweight design as possible. In this work, the influence of rotor disk thickness on AFPMSM characteristics is investigated. Streszczenie. Artykuł prezentuje analizę grubości dysku wirnikowego w maszynie synchronicznej ze strumieniem osowym i magnesem trwałymz podwójnym zewnętrznym wirnikiem i pojedynczym wewnętrznym stojanem. Ważną korzu=yścią stosowania tego typu maszyn jest to, że wirniki mogą być implementowane za pomocą masywnej stali konstrukcyjnej. Dużej możliwości osiągnięcia dużej wagi w tych maszynach, istnieje tendencja do omplementowania tak lekkich materiałów jak to tylko możliwe. (Analiza grubości dysku wirnikowego w maszynie synchronicznej ze strumieniem osiowym i magnesem trwałym). Keywords: axial flux, permanent magnet, synchronous machine, rotor thickness. Słowa kluczowe: strumień osiowy, magnes trwały, maszyna synchroniczna, grupość wirnika. Introduction Nowadays, the use of coreless stator axial flux permanent magnet synchronous machines (AFPMSM) is increasing. Due to the relatively large weight of these types of machines there is a tendency towards the implementation of the machines as lightweight as possible. In this work, the influence of rotor disk thickness on double rotor AFPMSM characteristics is investigated. Authors in [1- 3] have presented different approaches for the calculation of efficiency or iron losses in other electrical machines types. On the other hand, rotor core lamination of AFPMSM presented in this paper is not required due to negligible losses in rotor iron. Therefore, rotor can be implemented więcej »

Analysis of the electromagnetic field generated by electric charges moving with variable acceleration and general Lorentz transformations

Stanisław APANASEWICZ Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO

The problem of determining electromagnetic fields generated by electric charges travelling with a variable acceleration are considered in the paper. By applying Liénarda-Wiechert’s formulas the resulting fields have been explicitly defined by a charge in a linear motion exerted by a constant force, i.e. within the relativistic approach, and a distant field generated by a charge in a harmonic motion. On such basis the space-time coordinates relationships between inertial and non-inertial reference frames have been derived, which provide a certain generalization to Lorentz transformations. Streszczenie: W pracy zaprezentowane jest zagadnienie obliczania rozkładów pól elektromagnetycznych generowanych przez ładunki poruszające się ze zmiennym przyśpieszeniem w oparciu o wzory Liénarda-Wiecherta. Na tej podstawie wyprowadzono relatywistyczne transformacje pomiędzy współrzędnymi czasoprzestrzennymi przy przechodzeniu od układu inercjalnego do nieinercjalnego na przypadki ruchu z przyśpieszeniem pod wpływem stałej siły oraz ruchu drgającego. (Analiza pola elektromagnetycznego w otoczeniu ładunków poruszających się ze zmiennym przyśpieszeniem). Keywords: electromagnetic field, non-inertial reference frames, Lorentz’s transformations, Liénard-Wiechert potentials Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, układy nieinercjalne, transformacje Lorentza, potencjały Liénarda -Wiecherta Introduction An intense search aimed at providing a mathematical formulation for the electrodynamics laws in non-inertial reference frames has driven us to complete this paper. A concept which served it is basically finding a distribution for the electromagnetic field generated by sources in accelerated motion. Liénard-Wiechert retarded potentials [1, 2] seem perfect to perform this task. If field functions can be put in an explicit form, which is correct only for particular cases of moving sources, then transformation relationships can be found, for both s więcej »

Application of integral equations for the capacitance calculation in the hybrid microcircuit conductive paths system

Bogusław WISZ

The principles and results of capacitance calculations in the system of N conductors located in the a dielectric environment have been presented in the paper. The partial capacitances - self- and mutual - for such a system, considering the restricted and unrestricted areas have been determined. The subject of analysis was a system of N parallel, infinitely long conductive paths placed on a substrate of hybrid microcircuit. For the determination of partial capacitance the Fourier integral transformation method (presented in previous publications) has been applied. Streszczenie. W artykule zaprezentowano zasady i rezultaty obliczania pojemności w systemie N przewodników umieszczonych w środowisku dielektrycznym. Określono pojemności cząstkowe własne i wzajemne dla takiego systemu, rozpatrując obszary ograniczone i nieograniczone. Przedmiotem analizy był układ równoległych, nieskończenie długich ścieżek przewodzących umieszczonych na podłożu mikroukładu hybrydowego. Do wyznaczenia pojemności cząstkowych zastosowano (prezentowaną we wcześniejszych publikacjach) metodę przekształceń całkowych Fouriera. (Zastosowanie równań całkowych do obliczania pojemności w systemie ścieżek przewodzących mikroukładu hybrydowego). Keywords: hybrid microcircuit, partial capacitances, Fourier integral transformation, collocation method. Słowa kluczowe: mikroukład hybrydowy, pojemności cząstkowe, przekształcenie całkowe Fouriera, metoda kolokacji Introduction Microelectronic hybrid circuit is a structure in which particular elements, active and passive, are electrically connected by means of conductive paths located, most often, on a dielectric substrate. Specificity of such circuit, conditioned by the manufacturing technology, miniaturization level, planarity of structure and related with it topography of conductive paths, can be cause of mutual couplings between the elements among which capacitive couplings are of great significance. This paper is a continua więcej »

Approximate BEM analysis of time-harmonic magnetic field nearby current-lines in thin shield

Paweł JABŁOŃSKI

Rozpatruje się możliwość zastosowania przybliżonego modelu obliczeniowego do analizy pola magnetycznego przewodów z prądem umieszczonych wewnątrz cienkościennej przewodzącej osłony. W tym celu wykorzystuje się metodę elementów brzegowych (MEB), lecz ze względu na założenie o małej grubości osłony pole wewnątrz niej wyraża się teoretyczną zależnością przybliżoną. Pozwala to zmniejszyć nakład obliczeń, a także uniknąć ewaluacji całek prawie osobliwych. Abstract. This paper focuses on a possibility of using an approximate computational model in the analysis of the magnetic field around a current lines enclosed in a thin conductive shield. The model uses the boundary element method (BEM), but the field in the shield is expressed with an approximate expression due to small thickness of the shield. This reduces the computational effort and avoids evaluating the nearly-singular integrals. (Przybliżona analiza harmonicznego pola magnetycznego przewodów z prądem w cienkościennej osłonie za pomocą MEB). Słowa kluczowe: MEB, harmoniczne pole magnetyczne, linie osłonięte, struktury cienkościenne. Keywords: BEM, time-harmonic magnetic field, enclosed lines, thin bodies. Introduction Analysis of magnetic field in current lines is a subject o many papers, i.e. [1-3] to name a few. Realistic configurations, like current lines enclosed in conductive shields, often require a use of numerical methods. If the shields are relatively thin, they can be troublesome in numerical analysis. In FEM, for example, they require a very fine mesh, in BEM - result in nearly singular integrals, the numerical evaluation of which can be very inaccurate. Therefore, thin shields require special treatment [4-9]. This paper show one of possible approaches. Problem description and governing equations A set of long, parallel wires with time-harmonic currents I1, I2, …, IK of angular frequency ω is enclosed in a thin conductive shield Ωs, the thickness of whic więcej »

Aproksymacja pętli histerezy za pomocą metod inteligencji obliczeniowej

Grzegorz DUDEK

Opisano metody inteligencji obliczeniowej - wielowarstwowy perceptron, sieć o radialnych funkcjach bazowych oraz sieć neuronoworozmytą w zastosowaniu do aproksymacji pętli histerezy. W części eksperymentalnej pracy analizuje się sposoby konstrukcji aproksymant poprzez składanie funkcji bazowych, które w badanych sieciach mają różne postacie. Abstract. Computational intelligence methods: multilayer perceptron, radial basis function network and neuro-fuzzy system for approximation of the hysteresis loops are described. In experimental part of the work the ways of building of the approximating function by combination of the basis functions which are different in the examined networks are analyzed. (Approximation of the hysteresis loop using computational intelligence methods). Słowa kluczowe: pętla histerezy, wielowarstwowy perceptron, sieci neuronowo-rozmyte, sieci o radialnych funkcjach bazowych. Keywords: hysteresis loop, multilayer perceptron, neuro-fuzzy networks, radial basis function networks. Wstęp Nieliniowość i niejednoznaczność charakterystyki magnesowania materiałów magnetycznych B = f(H) oraz zależność tej charakterystyki od historii magnesowania wyraża się w jej charakterystycznym kształcie pętli histerezy. Kształt ten zależy od składu chemicznego materiału, sposobu jego obróbki, wymiarów, struktury oraz parametrów obwodu elektrycznego (częstotliwość, kształt prądu magnesowania) i temperatury. Opracowano wiele alternatywnych modeli pętli histerezy magnetycznej, wśród których największe praktyczne zastosowanie zyskały modele [1]: Preisacha, Stonera i Wohlfartha, Chuy i Stromsmoe’a oraz Jilesa i Athertona. W niniejszym artykule proponuje się metody inteligencji obliczeniowej do aproksymacji pętli histerezy. Metody te abstrahują od podstaw teoretycznych zjawiska magnesowania. Pętla histerezy widziana jest tu jedynie jako krzywa o specyficznym kształcie, wyrażająca pewne zjawiska magnetyczne. Do aproksymacji pętli hi więcej »

Badania eksperymentalne modelu transformatora z uzwojeniami wykonanymi z taśmy nadprzewodnikowej HTS drugiej generacji

Joanna KOZIEŁ Grzegorz WOJTASIEWICZ Michał MAJKA Beata KONDRATOWICZ-KUCEWICZ

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych 1-fazowego modelu transformatora nadprzewodnikowego ze szczególnym uwzględnieniem możliwości ograniczania wartości prądu zwarcia przez uzwojenie nadprzewodnikowe, ze względu na parametry techniczne zastosowanej taśmy nadprzewodnikowej, w szczególności uwzględniając rezystywność taśm w stanie rezystywnym, w temperaturze 77 K. Abstract. This article presents the results of an experimental investigation of a 1-phase model of a superconducting transformer, with special regard to the possibility of limiting the short-circuit current by the superconducting winding, according to the parameters of the HTS tapes used, in particular their resistivity in normal state at a temperature of 77 K. (Experimental investigation of the model of superconducting transformer with the windings made of 2G HTS tape). Słowa kluczowe: transformator nadprzewodnikowy, ograniczanie prądów zwarcia, taśmy 2G HTS, rezystancja zwarcia. Keywords: superconducting transformer, fault current limitation, tape 2G HTS, resistance short-circuit. Wprowadzenie Nowe taśmy nadprzewodnikowe HTS drugiej generacji wytwarzane na bazie itru (YBCO), o wysokiej rezystywności w stanie rezystywnym w temperaturze 77K, umożliwiają budowę transformatorów odpornych na zwarcia i ograniczających prądy zwarcia. Przekroczenie wartość prądu krytycznego zastosowanej taśmy HTS, na skutek zwarcia, powoduje gwałtowne przejście uzwojeń nadprzewodnikowych do stanu rezystywnego, co skutkuje wzrostem impedancji zwarcia transformatora na skutek pojawienia się rezystancji uzwojeń. Wzrost impedancji zwarcia transformatora powoduje ograniczenie prądu zwarcia nawet do wartości niższych niż wartość prądu znamionowego transformatora nadprzewodnikowego[1]. Rys.1. Model jednofazowego transformatora nadprzewodnikowego Wzrost wartość impedancji uzwojeń transformatorów nadprzewodnikowych na skutek zwarcia, czemu towarzyszy zjawisko samoograniczenia prądu zwa więcej »

Badanie rozwoju sieci terenowej średniego napięcia

Jerzy MARZECKI

W artykule przedstawia się metodę badania rozwoju sieci terenowej SN. Omawia się zagadnienie wyznaczania obciążeń szczytowych stacji SN/nn, model matematyczny rozwoju sieci SN oraz algorytm rozwiązywania zadania. Jako funkcję kryterium przyjmuje się sumę zdyskontowanych kosztów rocznych w okresie T=5 lat. Wyznaczanie strategii rozwoju sieci jest realizowane za pomocą metody programowania dynamicznego. Przedstawia się przykład dotyczący obliczeń strategii rozwoju wybranego fragmentu sieci terenowej. Abstract: . An investigation method of development of a MV distribution (terrain) network is presented in the paper. The problem of determination of peak demand of MV/LV substations, mathematical model of MV network development and algorithm of solving the task are discussed. The sum of discounted annual costs in the period of T = 5 years is applied as a criterion function. Determination of network development strategy is realized with the help of dynamic programming method. An example regarding calculations of development strategy of the chosen terrain network area is presented. (Strategy of development of medium voltage distribution network) Słowa kluczowe: sieć rozdzielcza, koszt roczny, obciążenie szczytowe, strategia rozwoju Key words: distribution network, annual cost, peak demand, development strategy Wstęp Terenowe sieci elektroenergetyczne (TSE) są to sieci zasilające wsie, małe miasta oraz niewielkie zakłady przemysłowe, znajdujące się poza terenami miejskimi. W skład sieci terenowych wchodzą sieci: 110 kV, średniego napięcia (SN) i niskiego napięcia (nn). W artykule przedstawia się metodę wyznaczania rocznych obciążeń szczytowych stacji SN/nn oraz strategię rozwoju sieci terenowej SN. Wyznaczanie obciążeń szczytowych terenowych stacji SN/nn Celem badań było opracowanie metody wyznaczania obciążeń szczytowych stacji transformatorowych SN/nn pracujących w sieciach terenowych. Cel zrealizowano na podstawie wyników pomiarów przep więcej »

Badanie temperatury ciała człowieka metodą termowizyjną w rozpoznawaniu zespołu Tietzego

Bolesław KALICKI Agnieszka RUSTECKA Anna JUNG Violetta BOCHNIEWSKA Wanda STANKIEWICZ

Termografia jest metodą diagnostyczną pozwalającą rejestrować na odległość emisję promieniowania podczerwonego i w ten sposób bardzo precyzyjnie określić temperaturę na powierzchni skóry. Badanie wykonane kamerą termowizyjną jest bezdotykowe, proste, nieobciążające chorego, może być wielokrotnie powtarzane i wykorzystywane do postawienia rozpoznania jak również do monitorowania leczenia. Zespół Tietzego to choroba objawiająca się stanem zapalnym jednej bądź większej liczby chrząstek stawów żebrowo-mostkowych. Charakteryzuje się ostrym bólem w klatce piersiowej, obrzękiem oraz zaczerwienieniem zajętej okolicy, najczęściej dotyczy 2-3 pierwszych żeber. Rozpoznanie ustala się na podstawie starannie zebranego wywiadu oraz po wykluczeniu innych przyczyn bólu w klatce piersiowej. Wciąż jednak poszukuje się łatwych i szybkich metod pomagających w postawieniu prawidłowej diagnozy. Termografia wizyjna może znaleźć zastosowanie w rozpoznawaniu zespołu Tietzego. Abstract. Thermography is a diagnostic method that allows to see variations in temperature of the skin and organs caused by an ongoing inflammatory process. We can precisely asses the temperature of the skin surface. It is a simple diagnostic method without any negative influence on the patient, that can be used not only for diagnosis but also to monitor the progress in treatment of various disorders. Tietze’s syndrome is an inflammatory process affecting one or more chondrosternal joints of the anterior chest. It is characterized by a painful and tender swelling , with a predilection to the upper ribs. The diagnosis is made on clinical grounds after exclusion of other conditions presenting with chest pain. Physicians are still looking for simple, safe and non- invasive diagnostic method to support the diagnosis of Tietze’s syndrome. Infrared thermography may be used to diagnose Tietze’s costochondritis. (The study of human body temperature using thermal imaging in the diagnosi więcej »

Ball Lightning in the Light of Transcranial Magnetic Stimulation

Andrzej KRAWCZYK Tomasz ZYSS Wanda STANKIEWICZ

The paper deals with the phenomenon which is supposed to be enigmatic and mysterious, namely the ball lightning. The exemplary hitherto explanations are quoted. New explanation, based on electromagnetic phenomena, like magnetophosphenes and transcranial magnetic stimulation has been proposed. Streszczenie. Artykuł omawia zjawisko, mające charakter zagadkowy i tajemniczy, mianowicie piorun kulisty. Przytoczono istniejące do tej pory wyjaśnienia tego zjawiska. W artykule podano nowe wyjaśnienie pioruna kulistego, oparte na zjawisku magnetofosfenów i przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. (Piorun kulisty w świetle przezczaszkowej stymulacji magnetycznej) Keywords: ball lightning, magnetophosphenes, transcranial magnetic stimulation Słowa kluczowe: piorun kulisty. magnetofosfeny, przezczaszkowa stymulacja magnetyczna Introduction Ball lightning (BL) is being observed since the written sources quote the phenomenon (Fig.1) [1]. It is recorded in various places all over the world but all these records are not repeatable. Each of situation when ball lightning has been seen is described separately, thus it can be consider as the case study. But the case has gone. The ball lightnings which are reported by various sources are various as well. As to the shape they are pure balls, rods, ovals, spheres and, more poetically, like teardrops. As to the dimension there is also a big discrepancy since the diameter of, say, ball is from 10 cm till 40 cm but the więcej »

Charakterystyki wejściowe i wyjściowe przetwornic napięcia BUCK i BOOST z uwzględnieniem rezystancji pasożytniczych

Włodzimierz JANKE Marcin WALCZAK Maciej BĄCZEK

Przeprowadzono badania symulacyjne i pomiarowe charakterystyk wejściowych i wyjściowych impulsowych przetwornic napięcia stałego. Wyprowadzono wzory analityczne opisujące te charakterystyki dla przetwornic BUCK i BOOST z uwzględnieniem pasożytniczych rezystancji poszczególnych elementów przetwornic. Symulacje przeprowadzono dla różnych wartości elementów pasożytniczych w szczególności także dla przetwornic idealnych. Wartości elementów przyjęte w części symulacji otrzymano na podstawie pomiarów dla wykonanego modelu przetwornicy. Wykonano także pomiary charakterystyk wejściowych i wyjściowych i porównano wyniki z przebiegami symulacyjnymi. Podstawowym wynikiem pracy jest stwierdzenie, że wartości elementów pasożytniczych silnie wpływają na przebiegi charakterystyk wejściowych i wyjściowych przetwornic napięcia. Abstract. The input and output characteristics of switch-mode DC-DC power converters have been investigated by simulations and measurements. The analytical formulas describing these characteristics have been derived for BUCK and BOOST converters with the parasitic resistances of components taken into account. Simulations based on the above formulas are performed for various values of parasitic resistances and for ideal converters as well. The measurements of the parasitic resistances of the converter components and the input characteristics of converters are also presented. It is observed that the values of parasitic resistances of converter components strongly influence their input and output characteristics. (Input and output characteristics of BUCK and BOOST power converters including parasitic resistances). Słowa kluczowe: Przetwornice napięcia stałego, BUCK, BOOST, charakterystyki wejściowe, charakterystyki wyjściowe Keywords: DC-DC power converters, BUCK, BOOST, Input characteristics, Output characteristics Wstęp Impulsowe przetwornice napięcia stałego (przekształtniki DC-DC) stanowią ważną grupę układów energoelektronicznych więcej »

Comparison of domain decomposition methods for elliptic partial differential problems with unstructured meshes

Dániel MARCSA Miklós KUCZMANN

The paper presents the parallelisation of sequential (single-processor) finite element simulations with the use of domain decomposition methods. These domain decomposition methods are the Schur complement method and the Finite Element Tearing and Interconnecting (FETI) method. The execution time and speedup of these parallel finite element methods have been compared to each other and to the sequential one. Streszczenie. W artykule zaprezentowano paralelizację sekwencyjnych (jednoprocesorowych) symulacji metodą elementów skończonych z wykorzystaniem metod dekompozycji obszaru. Metody te to metoda uzupełnienia Schura oraz metoda FETI (Finite Element Tearing and Interconnecting). Czas obliczeń i przyspieszenie paralelizowanych metod elementów skończonych zostały porównae między sobą oraz z procesem sekwencyjnym. (Porównanie metod dekompozycji obszaru dla rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych eliptycznych z niestrukturalną siatką) Keywords: Parallel finite element method, Domain decomposition, Schur complement method, FETI method. Słowa kluczowe: paralelizowana metoda elementów skończonych, dekompozycja obszaru, metoda uzupełnień Schura, metoda FETI. Introduction Different applications of domain decomposition method [1, 2] have a long history in computational science. The reason for employing the substructuring technique was the small memory of computers. To solve large scale problems, a domain has been divided into subdomains that fit into the computer memory. However, the computer memory grows, the demand for solution of large real life problems is always ahead of computer capabilities. The large scale computations and simulations performed with finite element method (FEM) [3, 4] often require very long computation time. While limited progress can be reached with improvement of numerical algorithms, a radical time reduction can be made with multiprocessor computation. In order to perform finite element analysis a computer wit więcej »

Comparison of induction motor diagnostic methods based on spectra analysis of current and instantaneous power signals

Mykhaylo ZAGIRNYAK Dmytro MAMCHUR Andrii KALINOV

The comparison of effectiveness of induction motors fault detection methods based on experimental results analysis is presented. Researches showed possible disadvantages of the current spectra analysis method and advantages of the method based on phase power and total three-phase instantaneous power spectra analysis więcej »

Contact Problem of Disk on Shaft Fixed by Induction Shrink Fit

Bohuš ULRYCH Václav KOTLAN DOLEŽEL

The problem of shrink fit between the disk and shaft is solved. The shrink fit realized by induction heating must transfer the prescribed torque and power. Both disk and shaft are considered elastic. The first step of the task is to find appropriate dimensions of the disk and interference. The second step is to suggest the parameters of its induction heating. The methodology is illustrated by a typical example. Streszczenie. W artykule rozwiązano problem pasowania kurczowego między tarczą a wałem. Pasowanie kurczowe zrealizowane zostało metodą indukcyjną - musi ono przenieść założone moment i moc. Zarówno tarcza jak i wał zostały potraktowane jako elastyczne. Pierwszym krokiem w rozwiązaniu zadania jest znalezienie dogodnych rozmiarów tarczy. Drugim krokiem jest zasugerowanie parametrów jej nagrzewania indukcyjnego. Ta metodyka została zilustrowana typowym przykładem. (Problem kontaktu tarczy na wale poprzez zastosowania pasowania kurczowego) Keywords: Induction shrink fit, contact problem, transfer of torque, magnetic field, field of temperature. Słowa kluczowe: indukcyjne pasowanie kurczowe, problem kontaktu, przeniesienie momentu, pole magnetyczne, pole temperatury Introduction The paper deals with the contact problem of the disk on a shaft fixed by the induction shrink fit. Shrink fits represent firm connections of two metal parts and their principal task is to transfer prescribed mechanical forces or torques. They are widely used in numerous industrial and transport technologies (shrunk-on rings, crankshafts, tires of railway wheels, armature bandages in rotating electrical machines and so on, see, for instance [1]). Their realization is based on heating of the external part of the system, which leads to an enlargement of its dimensions (i.e., the radius of the internal bore of a wheel). The second part (i.e., a shaft whose radius at the room temperature is somewhat greater than the radius of the bore) is then inserted into it an więcej »

Design of synchronous reluctance generator with dual stator windings and anisotropic rotor with flux barriers

Bojan ŠTUMBERGER Dalibor IGREC Amor CHOWDHURY Miralem HADŽISELIMOVIC

Appropriate design of synchronous reluctance machine with dual stator winding and anisotropic rotor with flux barriers in generator operation mode is investigated. Finite element analysis is employed in order to determine the machine performance. Two different designs for synchronous reluctance generator with dual stator windings and the same anisotropic rotor with flux barrier are presented. Streszczenie. W artykule przedyskutowano właściwe projektowanie maszyny reluktancyjnej z podwójnym uzwojeniem stojana oraz anizotopowym wirnikiem z przegrodami strumeniowymi, pracującej w trybie generatorowym. W celu wyznaczenia działania maszyny użyta została metoda elementów skończonych. Przedstawione zostały dwa projekty synchronicznego, reluktancyjnego generatora z podwójnym uzwojeniem stojana oraz anizotropowym wirnikiem z przegrodami strumieniowymi. (Projekt synchronicznego reluktancyjnego generatora z podwójnym uzwojeniem stojana i wirnikem anizotropowym z przegrodami strumieniowymi). Keywords: synchronous machine, reluctance generator, dual stator windings. Słowa kluczowe: maszyna synchroniczna, generator reluktancyjny, podwójne uzwojenia stojana. Introduction In wind-power generation different variable-speed generator types can be found. Rotors of electric generators are usually mechanically coupled to the wind turbines through a gearbox in order to maintain small machine diameter, while the use of large-diameter low-speed directdrive generators is less frequent. The use of doubly-fed wound-rotor induction generators (DFIGs) in wind-power generation is dominant, although dual-winding induction generators (DWIGs) with special nested-loop rotors can be found as well [1-4]. The main drawback of the most frequently used DFIGs is the presence of slip rings which can be problematic from the aspect of reliability and generator maintenance costs. Due to the absence of the slip rings the brushless doublyfed reluctance machine (BDFRM) can be a więcej »

Detection of ECG T-wave Alternans Using Maxima of Continuous-Time Wavelet Transform Ridges

Asim Dilawer BAKHSHI Abrar AHMED Sardar Muhammad GULFAM Ali KHAQAN Azhar YASIN Raja Ali RIAZ Khurram Saleem ALIMGEER Shahzad A. MALIK Shahid A. KHAN Aamir Hanif DAR

Prognostic utility of microvolt T-wave alternans (TWA) has been established since its clinical acceptance as marker for malignant ventricular arrhythmias, leading to sudden cardiac death. Accurate detection of TWA from surface ECG is a challenge because of invisible nature of the phenomenon. A novel TWA detection scheme based upon analysis of continuous time wavelet ridges (CTWR) of consecutive ventricular repolarization complexes is presented. The CTWR is computed using maxima of wavelet energy coefficients of continuous wavelet transform. Variety of simulated alternans waveforms, wavelet functions, frequency bands and noise levels are used to test the algorithm. The study concludes that CTWR can successfully characterize the alternation of cardiac repolarization and detect TWA phenomenon. Streszczenie. Diagnostyka sygnału TWA odgrywa du˙za˛ role˛ w badaniach jako marker arytmii powoduja˛cej zawał serca. Sygnał TWA jest wykrywany jako składowa sygnału elektrokardiogramu. W artykule opisano wykorzystanie cia˛głej transformaty falkowej do analizy tego sygnału. (Detekcja składowej TWA sygnału EKG bazuja˛ca na wykorzystaniu cia˛głej transformaty falkowej) Keywords: Continuous-Time Wavelet Transform, Detection, Electrocardiography (ECG), T-wave Alternans Słowa kluczowe: transformata falkowa, elektrokardiogram, sygnał TWA Introduction Electrocardiography (ECG) is an important clinical tool for diagnosis of cardiac diseases. It is commonly measured by placing the surface electrodes on a subject’s chest and recording the cardiac cellular potential variations. The measured voltages, graphically plotted as a function of time, represent sequential depolarization (P-wave and QRS complex) and repolarization (T-wave) of cardiac chambers. A single such heart beat is shown in Fig. 1(a). 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 -1 0 1 2 (a) ECG (mV) 0 1 2 3 4 5 -1 0 1 2 (b) ECG (mV) 0 1 2 3 4 5 -1 0 1 2 (c) time(sec) ECG (mv) P Q R S T więcej »

Detekcja wyjątków sygnałów biomedycznych w systemach fuzji informacji

Agnieszka DURAJ Andrzej KRAWCZYK

W tradycyjnych systemach wspomagania decyzji, czy też systemach ekspertowych decyzja podejmowana jest na podstawie jednego typu informacji, najczęściej zgromadzonej przez eksperta w jednej bazie wiedzy. Silne rozproszenie danych powoduje potrzebę wykorzystania informacji z wielu różnych źródeł i dopiero wówczas wyznaczania określonej (globalnej) decyzji. Autorzy omówili problem detekcji wyjątków, wybrane metody ich wykrywania oraz wykazano znaczenie odpowiedniego doboru miary odległości w przypadku algorytmów hierarchicznych. W niniejszym opracowaniu omówiono zaś problem fuzji informacji skupiając się na modelach i architekturze systemów fuzji. Zaproponowano algorytm globalnej detekcji wyjątków w systemach fuzji danych. Podano również wyniki badań dla zastosowanych algorytmów tj. k-najbliższy sąsiad oraz klasyfikatora Bayes’a. Abstract. In traditional decision support systems or expert systems decision is taken on the basis of one type of information, mostly gathered by an expert in a knowledge base. A strong desire to spread the data makes use of information from many different sources and only then determine the specific (global) decision. The authors discussed the problem of outliers detection, the selected method of detection, and demonstrated the importance of appropriate selection of the distance measure for hierarchical algorithms. This paper discusses the problem of fusion data/information. We present models focusing on system architecture. Global detection algorithm is proposed exceptions in data fusion systems. Results are also given for the used algorithms such as k-nearest neighbor and the Bayes classifier. (Detection of biomedical signals in the systems with fusion of information) Keywords: outliers detection, data fusion, Słowa kluczowe: wykrywanie wyjątków, fuzja danych, fuzja informacji Wprowadzenie Każdy proces poznawczy związany z przetwarzaniem informacji jest wrodzoną zdolnością organizmów żywych osiągniętą w ba więcej »

Determination of power indices for a three-phase induction motor with a phase-wound rotor through particular losses components

Mykhaylo ZAGIRNYAK Viacheslav PRUS Ihor KOLOTYLO Damijan MILJAVEC

A method of determination of power indices for a three-phase induction motor with a phase-wound rotor through particular losses components in the function of their integral and instantaneous values is developed. The adequacy of the method is confirmed. The prospect of its use is grounded for the situation when the state of structural assemblies and motor elements changes in the process of long-term operation and after repair. Streszczenie. Przedstawiona została metoda określenia wskaźników trójfazowego silnika indukcyjnego z wirnikiem uzwojonym poprzez poszczególne składniki strat w funkcji ich integralnych i chwilowych wartości. Odpowiedniość metody została potwierdzona. Perspektywa stosowania tej metody oparta jest ukierunkowana na sytuacje kiedy konstrukcyjny montaż i elementy silnika zmieniły się w procesie długotrwałego działania oraz po remoncie. (Określenie wskaźników mocy dla trójfazowego silnika indukcyjnego z uzwojonym wirnikiem poprzez poszczególne składniki strat). Key words: induction motor, phase-wound rotor, losses components, power indices. Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, wirnik uzwojony, składniki strat, wskaźniki mocy. Introduction In a competitive market, which is especially acute during crisis years, the industrial production aims at considerable decrease of various kinds of expenditure influencing the prime cost of manufactured goods. For most enterprises of metallurgic, chemical and other adjacent industries electric power costs, coming to 30-35 % in the total cost, are considerable. This poses the problem of optimization of power costs in control of various technological objects and processes at an enterprise. It is possible to optimize power consumption in an electric drive by means of control systems estimating real power conditions of electric machines operation and their efficiency. The prospect of the use of such systems is determined by availability of reliable methods of finding power and moment on więcej »

Diagnostic of vacuum on the basis of the dielectric strength

Waldemar CHMIELAK Zbigniew POCHANKE

The proposed method of diagnosing the state of the vacuum based on the assumption that for a given type of chamber are known characteristics of the reference voltage as a function of the pressure and the distance between contacts. We will present this kind of characteristics which plotted the selected data cited in the literature with the Paschen curve, and similar characteristics obtained in own tests. Streszczenie. Proponowana metoda diagnozowania stanu próżni opiera się na założeniu, że dla danego rodzaju komory znane są charakterystyki referencyjne napięcia przeskoku w funkcji ciśnienia i odległości międzystykowej. Zaprezentowane zostaną tego rodzaju charakterystyki, gdzie wykreślono wybrane dane cytowane w literaturze wraz z krzywą Paschena oraz podobne charakterystyki otrzymane w badaniach własnych. (Diagnozowanie stanu próżni na podstawie wytrzymałości elektrycznej). Keywords: vacuum circuit breaker, diagnosing the state of vacuum. Słowa kluczowe: wyłącznik próżniowy, diagnozowanie stanu próżni. Introduction The vacuum of vacuum circuit breakers has two functions: provides insulation between contacts and creates conditions for the formation of specific, very easy to extinguish arc. Treating the vacuum - after all, always imperfect as a special condition of the gas in terms of insulation is characterized by the fact that shifts the operating point on the Paschen curve (fig. 1) far to the left of the minimum, to the point where the strength of the system determined by the properties of electrodes - mainly the material and surface condition. Fig. 1. Paschen curve [1] From Paschen curve, it appears that the strength of the gas will grow to infinity with decreasing pressure to zero. However, even in theory, the residual gas effect ends when the pressure at which the free path of electrons exceeds the distance between contacts. In the air, for a distance of d = 1 cm, the pressure is approximately 15 Pa (0,15 mbar). At the lower więcej »

Dobór częstotliwości i rodzaju sygnału czujnika indukcyjnego na potrzeby pomiaru grubości wielowarstwowych powłok ochronnych

Lech BOROWIK Paweł PTAK

W artykule przedstawiono wyniki badań czujnika elektromagnetycznego indukcyjnego. Sprawdzono dokładność czujnika przy zastosowaniu sygnałów okresowych o różnych kształtach. Dla wybranych częstotliwości sygnału pomiarowego przeprowadzono serie pomiarów grubości w celu oceny dokładności i eliminacji błędów pomiarowych. Dobór częstotliwości i kształtu ma posłużyć zastosowaniu wieloczęstotliwościowych sygnałów binarnych, które pozwolą na pomiar wieloma częstotliwościami jednocześnie aby uniknąć szeregu źródeł błędów takich jak powtarzalność miejsca pomiaru. Abstract: Paper presents results of study of electromagnetic induction sensor. Examined accuracy of sensor using periodic signals with different shapes. For measuring frequency selected series of thickness measurements performed to evaluate accuracy and elimination of measurement errors. Selection of frequency and shape is used application multi-frequency binary signals, in order to measure many frequencies at same time to avoid a number of sources of error, such as repeatability of the measurement. (Selection of signal frequency and type of inductive sensor for measuring the thickness of multi-layer coatings) Słowa kluczowe: czujnik indukcyjny, dobór częstotliwości sygnału, powłoki ochronne Keywords: inductive sensor, frequency selection, coatings Wstęp Pomimo coraz doskonalszych zabezpieczeń antykorozyjnych ubytki spowodowane korozją są często główną przyczyną uszkodzeń i ograniczenia parametrów eksploatacyjnych wielu konstrukcji, urządzeń elektrycznych i instalacji przemysłowych. Istnieje wiele sposobów ochrony elementów metalowych przed korozją np. zabezpieczenie ich warstwami ochronnymi (cynkowymi, lakierniczymi, bitumicznymi itp.) [1,2]. W trakcie eksploatacji powierzchnia zewnętrzna elementów konstrukcji maszyn i urządzeń podlega procesowi zużycia. Znaczącym zagadnieniem jest zapewnienie szczelności zewnętrznej powłoki elementów konstrukcyjnych maszyn i urządzeń. Wady zewnętr więcej »

Electric Energy Management System in a Building with Energy Storage

Marek PAWŁOWSKI Piotr BORKOWSKI

The following article presents the idea for electric energy management system with energy storage realized using basic programmable controllers of building automation. System under development will save electric energy while taking into consideration user criteria for comfort and safety. Streszczenie. W artykule przedstawiono koncepcję zasobnikowego systemu zarządzania energią elektryczną w budynku realizowanego za pomocą podstawowych sterowników programowalnych automatyki budynkowej. Opracowywany system pozwoli na oszczędność energii elektrycznej przy uwzględnieniu kryteriów komfortu i bezpieczeństwa użytkowników. (Zasobnikowy system zarządzania energią elektryczną w budynku). Keywords: energy management system, energy storage, energy efficiency. Słowa kluczowe: system zarządzania energią, zasobnik energii, efektywność energetyczna. Introduction Civilization advancement entails economic development. It has been the fastest in the history for last 100 years. Consequence of this is drastic increase in energy demands, which is processed in over 80% from nonrenewable sources (oil, gas, coal, uranium) [1]. In summary of total energy usage, buildings use, depending on country, from 20 to 40% of energy, placing them most often as third, after industry and transportation [2]. It is estimated, that improving buildings’ energy efficiency can bring decrease in energy usage in European Union in existing buildings by 20%, which means 60 billion Euro of savings p.a. [3]. The following article discusses energy resources management systems in buildings, with particular emphasis on electric energy. Issues of existing building management system solutions have been raised. New idea for electric energy management system with energy storage has been presented. Building Management Systems Developed energy-efficient and passive construction is possible only by using modern building management systems (HMS/BMS). Home/building management system więcej »

Electromagnetic Wave Diffraction on a perfectly conductive wedge

Stanisław APANASEWICZ Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO

The analytic approach to solving the problem of plane electromagnetic wave diffraction on a perfectly conductive wedge is presented. The Kontorovich - Lebedev transform and Dirac delta function of a complex argument have been applied. The solution has been numerically tested and proved correct. The solution presented in this paper has a definitely simpler form, which makes it more suitable for and facilitates numerical implementation in comparison to other solutions known from literature. Streszczenie: W pracy zaprezentowano analityczną metodę rozwiązywania zagadnienia rozpraszania fali elektromagnetycznej na idealnie przewodzącym klinie. Metoda ta opiera się na wykorzystaniu transformaty Lebiediewa - Kontorowicza oraz wykorzystuje funkcję delta Diraca z zespolonym argumentem. W porównaniu z innym znanym z literatury rozwiązaniem tego zagadnienia, prezentowane w niniejszej pracy ma zdecydowanie prostszą formę i jest znacznie łatwiejsze do numerycznej implementacji. (Rozpraszanie fali elektromagnetycznej na idealnie przewodzącym klinie) Keywords: electromagnetic waves, perfectly conductive wedge, Lebedev - Kontorovich transformations, Dirac delta function of a complex argument Słowa kluczowe: fale elektromagnetyczne, idealnie przewodzący klin, transformaty Lebiediewa - Kontorowicza, delta Diraca z zespolonym argumentem Introduction The paper deals with an analytical approach to solving diffraction problem of an electromagnetic plane wave on a perfectly conductive wedge (Fig. 1). Naturally, this solution is widely known, still it has remained expressed in a complex, intricate form [1]. The solution presented in this paper has a definitely simpler form. It was Kontorovich - Lebedev transformation [2], [3], rarely applied numerically, and Dirac delta distribution with a complex argument, which facilitated obtaining such a form [4]. The electromagnetic field final components in the system under consideration can be written as integrals o więcej »

Electrostatic potential of surface charge - error of the measurements made with electrostatic field mill voltmeter

Zygmunt GRABARCZYK

W artykule przedstawiono numeryczną analizę błędu pomiaru potencjału ładunku elektrostatycznego na powierzchni płaskiego, cienkiego dielektryka, wykonywanego bezkontaktowym, młynkowym miernikiem strumienia indukcji elektrycznej, przeskalowanego przy użyciu rozległej, płaskiej elektrody metalowej o zadanym potencjale elektrycznym względem uziemionego miernika. Wykazano, że taki pomiar, stosowany w przeciwwybuchowej ochronie antystatycznej, może być obarczony błędem ujemnym rzędu 45 - 55 %. (Błąd pomiaru potencjału ładunku powierzchniowego, wykonanego bezkontaktowym woltomierzem młynkowym). Abstract. This paper presents numerical analysis of the error of the measurement of the electric potential of electrostatic surface charge distributed on the thin dielectric plane. The virtual measurement was made with the field mill voltmeter, calibrated with metallic plate which electric potential was established in respect to the earthed filed mill voltmeter. Słowa kluczowe: błąd pomiaru, elektryczność statyczna, potencjał elektrostatyczny, miernik młynkowy natężenia pola. Keywords: measurement error, static electricity, electrostatics potential, field mill meter. Introduction Electrostatic discharges (ESD) in the hazardous area were assumed to cause about 8.5 - 10% accidents of explosions/fires of explosive atmospheres (EX) [1,2,3]. Currently, on the territory of EU, the risk assessment of the EX ignition, was obligatory, also by ESDs. The EX ignition risk assessment is a process of comparison the measured values of some physical quantities to their critical values, established by technical standards (e.g. [4]), or by the state regulations. There can be distinguished two groups of analysed physical quantities - related to the environmental and material properties and to the accumulated energy of electric field around the więcej »

Fundamental solutions method applied to non-linear, three-dimensional problems in electromagnetism

Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO

The method for solving non-linear 3D magnetostatics problems is presented in the paper. It is based on the iterative version of the fundamental solutions method. A dozen of numerical tests performed on a simple model system provided grounds to evaluate the method as effective and correct. Streszczenie:. W pracy zaprezentowano metodę rozwiązywania nieliniowych 3D zagadnień magnetostatyki opartą na iteracyjnej wersji metody rozwiązań fundamentalnych. Na prostym przykładzie modelowym przeprowadzono szereg testów numerycznych, które wstępnie pozwalają ocenić ją jako poprawną i skuteczną. (Zastosowanie metody rozwiązań fundamentalnych w nieliniowych trójwymiarowych zagadnieniach elektromagnetyzmu). Keywords: magnetostatics, non-linear problems, fundamental solutions method, iteration Słowa kluczowe: magnetostatyka, nieliniowe zagadnienia, metoda fundamentalnych rozwiązań, iteracja Introduction Domain methods, such as finite elements method (FEM) or finite differences method (FDM), are most commonly used while solving field problems. Boundary methods, ‘competitive’ to them, such as the boundary elements method (BEM), are less popular in computation despite their advantageous features like simpler discretization, smaller size of numerical models, a possibility to analyse systems containing unlimited domains, easier solution error estimation, or its analytical form itself, to name a few. It might be so as the boundary methods are considered to be less universal due to being inapplicable to solving nonlinear problems. Essentially, it seems right as all the boundary methods are based on superposition principle, which holds solely in linear problems. Nevertheless, certain concepts indicating their applicability to selected types of non-linear problems are known (see eg [1]). The authors of the paper have long been involved in research and development of the fundamental solutions method (FSM) [2, 3, 4, 5], one of the methods fro więcej »

Grubość ekranu i jego wpływ na całkowite pole magnetyczne ekranowanego rurowego trójfazowego symetrycznego toru wielkoprądowego

Dariusz KUSIAK Zygmunt PIĄTEK Tomasz SZCZEGIELNIAK

W pracy pokazano jak na całkowite pole magnetyczne osłoniętego trójfazowego symetrycznego toru wielkoprądowego w ekranie i jego otoczeniu ma wpływ grubość ścianki ekranu. Opisu tego dokonano wzorami dla względnych wartości pola i parametrów uwzględniających częstotliwość, konduktywność i wymiary poprzeczne ekranu. Uwzględniono przy tym także zjawisko naskórkowości i zbliżenia. Abstract. This paper shows how of the wall thickness the screen influences on the total magnetic field of the three-phase symmetrical high current busduct in the in the screen and its surroundings. This phenomenon has been described with the formulas relevant to the relative values of the field and the parameters allowing the frequency, conductivity, and the cross-section dimensions of screen. Into account was taken skin and proximity effects. (The thickness of the screen and its impact on the total magnetic field a shielded tubular three-phase symmetrical high current busduct). Słowa kluczowe: ekran rurowy, tor wielkoprądowy, pole magnetyczne Key words: tubular screen, high current busduct, magnetic field Wstęp Współczesne osłonięte rurowe tory wielkoprądowe buduje się jako jedno, dwu i trójbiegunowe (rys. 1). Osłony tych torów mogą być izolowane względem siebie, uziemiane na końcach i w punktach pośrednich oraz zwierane przez inne osłony, lub otaczające tor konstrukcje stalowe [1]. Z punktu widzenia elektrodynamiki każda z tych struktur wymaga oddzielnego traktowania uwzględniającego ich różną budowę, a przede wszystkich liczbę przewodów fazowych i osłon toru wielkoprądowego oraz wzajemne położenie osi przewodów fazowych i ekranu. Przy analizie pola magnetycznego w takich układach należy ponadto uwzględnić wzajemne relacje między prądami fazowymi i prądem powrotnym w osłonie [2,3]. a) b) I e L2 L1 e c) Rys. 1. Tory wielkoprądowe więcej »

Higher-Order Modeling of Electrostatic Separator of Plastic Particles

František MACH Pavel KUS Pavel KARBAN Ivo DOLEŽEL

Optimization of a separator of plastic particles is carried out. The objective function maximizes the number of particles falling down to the corresponding bins. Electric field in the system is solved numerically, using the fully adaptive higher-order finite element method. The trajectories of particles are determined by means of an adaptive Runge-Kutta-Fehlberg method with a time varying time step. The shape of the electrodes is performed by a technique based on higher-order conjugate gradients. Streszczenie. W artykule przeprowadzono optymalizację separatora cząstek plastycznych. Funkcja celu maksymalizuje liczę cząstek spadających do odpowiednich pojemników. Pole elektryczne w tym systemie wyznaczane jest numerycznie, poprzez zastosowanie pełno adaptacyjnej metody elementów skończonych wyższego rzędu. Trajektorie ruchu cząstek zostały wyznaczone za pomocą adaptacyjneh metody Runge-Kutta-Fehlberga ze zmiennym krokiem czasowym. Kształt elektrod jest wyznaczany techniką gradientów sprzężonych wyższego rzędu. (Modelowanie wyższego rzędu elektrostatycznego separatora cząstek plastycznych) Keywords: electrostatic separator, plastic particles, higher-order finite element method, electric field Słowa kluczowe: separator elektrostatyczny, cząstki plastikowe, metoda elementów skończonych wyższego rzędu, pole elektryczne Introduction The paper deals with the possibility of recycling plastic materials. As their particular levels should be as pure as possible, it is crucially important to have a sufficiently powerful technique for their mutual separation. One of the promising techniques of this kind is based on the triboelectric effect consisting in the fact that small p więcej »

Image signal metadata analysis in diagnosis of Alzheimer’s disease

Liliana BYCZKOWSKA-LIPIŃSKA Agnieszka WOSIAK

The paper presents the possibility of using the methods of multimedia databases and imaging data analysis in the diagnosis of Alzheimer's disease. The aim of this study was to investigate for the statistical analysis of the available data, especially signal data. In the study, the relationships between test results obtained in different forms have been examined. The correlations between the external metadata for DICOM objects and signal selected metadata extracted from images have been explored. Streszczenie. W pracy przedstawione zostały możliwości zastosowania metod multimedialnych baz danych oraz analizy danych obrazowych w diagnostyce choroby Alzheimera. Celem przeprowadzonych badań było zbadanie pod kątem analizy statystycznej dostępnych danych, przede wszystkim danych sygnałowych. W ramach badań sprawdzone zostały zależności pomiędzy wynikami badań pozyskiwanych w różnych formach. Zbadane zostały zależności korelacyjne pomiędzy metadanymi zewnętrznymi dla obiektów DICOM a wyłuskanymi z obrazów wybranymi metadanymi sygnałowymi. (Analiza danych obrazowych w diagnozowaniu medycznym choroby Alzheimera). Słowa kluczowe: systemy informatyczne w medycynie, obrazowanie medyczne, systemy diagnostyczne, analiza danych Keywords: computer medical systems, medical imaging, diagnostic systems, data analysis Introduction Technological capabilities in the field of medical imaging contribute to the increasing use of image analysis in diagnostic medical systems. The image data can come from a number of tomographic studies, including ultrasonography (USG), computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI). Medical imaging is one of the key sources of information for health professionals, which is largely due to the fact that the accuracy of the conclusions drawn by the physicians from this form of presentation of the data is very high in comparison with other forms (verbal description and numerical data) [1]. Therefore, the implementa więcej »

Katodowa ochrona przed korozją podziemnych zbiorników - analiza porównawcza

Agnieszka WANTUCH

Zdarza się, że rozważania teoretyczne dotyczące ochrony katodowej nie są zgodne z danymi eksperymentalnymi. W niniejszym artykule omówiono problemy zagrożenia korozyjnego struktur podziemnych i ochrony katodowej oraz przedstawiono porównanie wyników obliczeniowych z pomiarowymi przy wyznaczaniu gęstości prądu i potencjału w systemach ochrony katodowej. Abstract. Sometimes, the theoretical considerations concerning the cathodic protection are incompatible with experimental data. The present article describes problems relating to corrosion hazards and cathodic protection and comparison of calculated and experimental results of the current density and potential in cathodic protection systems (Cathodic protection against corrosion of in underground tanks - comparative analysis). Słowa kluczowe: korozja, ochrona katodowa Keywords: corrosion, cathodic protection Wstęp Jednym z najczęściej wykorzystywanych w technice materiałów jest stal, przede wszystkim dzięki stosunkowo niskiej cenie, a także swoim właściwościom. Jednak poza wieloma zaletami, posiada również dwie podstawowe wady - traci większość swoich cech mechanicznych w wyższych temperaturach oraz nie posiada odporności na korozję. Ochrona przed korozją ma więc przede wszystkim zapewnić bezpieczne warunki eksploatacji i niezawodność struktur metalowych. Zapobiega awariom, które mogą zagrażać ludziom i środowisku. Proces korozji można zapisać jako reakcję chemiczną [2]: 2 2 2 2 2 Fe 2H Fe H 2Fe+O +2H O=2Fe(OH)   ᠆ więcej »

Magnetic field and forces in a magnetic separator gap

Katarzyna CIOSK

Calculation results of magnetic field and forces in a 3-D space of magnetic separator, which is used for cleaning of fine-grain minerals from magnetic impurities are presented. Calculations are based on Network Reluctance Method and the nonlinearity of the iron core is taken into account. Some results are backed by the measurements and there a relatively good agreement was obtained. Streszczenie. Artykuł prezentuje obliczenia pola magnetycznego i sił w szczelinie separatora magnetycznego jednowałkowego przeznaczonego do separacji minerałów z zanieczyszczeń ferromagnetycznych. Do obliczeń zastosowano metodę sieci reluktancyjnych w przestrzeni trójwymiarowej z uwzględnieniem nieliniowości rdzenia. Obliczenia zweryfikowano pomiarami uzyskując dobrą zgodność wyników teoretycznych i doświadczalnych. (Pole magnetyczne i siły w szczelinie separatora magnetycznego). Keywords: magnetic separator, magnetic field, magnetic forces, reluctance method Słowa kluczowe: separator magnetyczny, pole magnetyczne, siły magnetyczne, metoda sieci reluktancyjnych Introduction A magnetic separator which is discussed in the paper is used for minerals to clean them from magnetic impurities. The scheme of the separator structure is shown in Fig. 1. It consists of an U-shaped iron core, an excitation więcej »

Magnetic separation of kaolin clay using free helium superconducting magnet

Antoni CIEŚLA

Superconducting separators are a new generation of magnetic separators; as a source of magnetic field a dc superconducting electromagnets are used. It creates, between other things, a chance to reject weak-magnetic particles as well as extra small ones (the basic problem for beneficiation of useful minerals). The subject of this paper is the used of superconducting magnet refrigerated with cryocooler (Free Helium Magnet) to enrichment of kaolin clay. Streszczenie. Separatory nadprzewodnikowe są nową generacją separatorów magnetycznych; do wzbudzania pola magnetycznego wykorzystywane są elektromagnesy nadprzewodnikowe. Stwarza to - między innymi - możliwość wydzielania cząstek o słabych właściwościach magnetycznych i o ekstremalnie małym uziarnieniu (jest to podstawowy problem przeróbki kopalin). Przedmiotem rozważań niniejszego artykułu jest wykorzystanie nadprzewodnikowego elektromagnesu chłodzonego metodą kontaktową (Free Helium Magnet) do separacji kaolinu. (Separacja magnetyczna kaolinu z wykorzystaniem magnesu nadprzewodnikowego typu free helium) Keywords: magnetic separation, superconducting magnet free helium type, enrichment of kaolin clay Słowa kluczowe: separacja magnetyczna, nadprzewodnikowy magnes typu “free helium", wzbogacanie kaolinu Introduction Magnetic separation is the most commonly used method for removing minerals that affect the brightness of the clay products. High - Gradient Magnetic Separators (HGMS) offer the potential for higher product purity and reduced operating and maintenance costs relative to alternative chemical, physical, or gravity separation processes. The early high-intensity magnetic separators (HIMS) used in the mineral industry were resistive electromagnets using either cooled copper coils or new ceramic permanent magnets (rare earth). About twenty years ago, superconducting magnets made their first entry into these applications, and, since that time, their number and popularity has st więcej »

Mathematical modelling of transient states in a drive system with a long elastic element

Andriy CZABAN Marek LIS

W pracy przedstawiono model matematyczny głębokożłobkowego napędu asynchronicznego z długim elementem sprężystym. System rozpatrywano jako układ o elektrycznych i mechanicznych parametrach rozłożonych. Dla opracowania różniczkowych równań stanu wykorzystano nawą interdyscyplinarną metodę, która bazuje się na modyfikacji zasady Hamiltona-Ostrogradskiego. Na podstawie modelu poddano analizie stany nieustalone pracy układu napędowego z silnikiem głębokożłobkowym. Wyniki symulacji komputerowej przedstawiono w postaci graficznej. (Model matematyczny głębokożłobkowego napędu asynchronicznego z długim elementem sprężystym) Summary. In the paper a mathematical model of a deep-slot asynchronous drive with an elastic element is presented. The system is considered as having distributed electrical and mechanical parameters. In order to derive differential state equations a novel interdisciplinary approach was used, based on a modification of Hamilton-Ostrogradsky principle. On the basis of the model the transient states of the drive system with deep slot motor were considered. The results of computer simulations were presented in the graphical form. Słowa kluczowe: zasada Hamiltona, Euler-Lagrange’a system, napęd głębokożłobkowy, długi element sprężysty Keywords: Hamilton’s principle, Euler-Lagrange’s system, deep slot drive, long elastic elements Introduction In the paper a mathematical model of an asynchronous drive with a long elastic shaft line with deep slot motor was considered. In the classical long shaft lines of asynchronous drives are usually considered as connections of elementary mechanical units [2]. Such approach in the general case does not sufficiently refer to fundamental physical approaches, in particular for nonlinear system parameters. In order to avoid this, a mathematical model of shaft line was proposed as a system of distributed electrical and mechanical parameters. Also, in order to avoid decomposition o więcej »

Measurement of magnetic signals of vehicles with denoising by matched filtering with FPGA FFT processor

Kazimierz JAKUBIUK Maciej CZYŻAK Robert SMYK Mirosław WOŁOSZYN

The work describes the sensor subsystem for the magnetic signals of vehicles based on measuring the magnetic flux density as well as denoising unit. For this purpose a set of wireless magnetic sensors is used that allows to monitor the movement of vehicles at airports, seaports and border check-points. The measured signalls serve for detection and identification of vehicles. Since every vehicle is built of ferromagnetic components it perturbs the uniformity of the Earth magnetic field. This perturbation can be measured with the use of fluxgate sensors. In order to improve the signal-to-noise ratio the differential setting of the sensorsand the matched filtering based on the FFT FPGA core are applied. Such approach makes easier the detection and identification of objects. In this work the measurement subsystem, the realization of the matched filter based on the FFT FPGA processor and the results of simulation and experimental research are presented. Streszczenie. W artykule przedstawiono podsystem czujników do pomiaru sygnałów magnetycznych od pojazdów, oparty na pomiarze indukcji magnetycznej. Do tego celu zastosowano zestaw czujników magnetycznych pracujących bezprzewodowo, który pozwala na monitorowanie ruchu pojazdów na lotniskach, w portach i punktach kontroli granicznej. Mierzone sygnały pozwalają na wykrywanie i identyfikację pojazdów. Ze względu na fakt, że każdy pojazd jest zbudowany z elementów ferromagnetycznych, które zaburzają pole magnetyczne Ziemi, zaburzenie to można zmierzyć przy zastosowaniu trójosiowych magnetometrów transduktorowych. W celu poprawienia stosunku sygnału do szumu zastosowano pomiar różnicowy i filtrację dopasowaną zrealizowaną w oparciu o procesor wykorzystujący jądro FFT w układzie FPGA. Takie podejście ułatwia wykrywanie i identyfikację obiektów. W pracy opisano system pomiarowy, realizację filtru dopasowanego wykorzystującego procesor FFT oraz rezultaty symulacji i badań eksperymentalnych (Pomiar sygnałów więcej »

Metoda zwiększenia wartości średniej momentu elektromagnetycznego w silnikach tarczowych prądu stałego przez modyfikację konstrukcji

Paweł DRZYMAŁA Henryk WELFLE

W pracy przedstawiono sposoby zwiększenia wartości średniej momentu elektromagnetycznego w silnikach tarczowych prądu stałego. Autorzy zaproponowali modyfikację konstrukcji silnika tarczowego w celu poprawienia jego parametrów. Wykorzystując metodę elementów skończonych opracowano trójwymiarowy model obiektu i obliczono szacunkowe wartości momentu elektromagnetycznego w badanym obiekcie. Abstract. The paper presents how to improve the average electromagnetic torque in the DC disc-type motors. The authors proposed a modification of the disc motor design to improve its performance. Using a finite element methods three-dimensional model of the motor was developed and electromagnetic torque in the considered object was calculated. The method of increasing the average electromagnetic torque in DC disc-type motors by modifying the structure. Słowa kluczowe: Silniki tarczowe prądu stałego, Modelowanie 3D. Keywords: DC Disc-type motors, 3D modelling. Wprowadzenie Stosowanie w konstrukcjach silników tarczowych uzwojeń stojana typu Gramma powoduje, iż znaczna część cewki (połączenia czołowe zewnętrzne) nie jest wykorzystana do generowania momentu własnego silnika. Strumień wytworzony przez ten fragment więcej »

Model numeryczny rozkładu pola elektromagnetycznego wewnątrz pomieszczenia biurowego wywołanego zlokalizowanym źródłem harmonicznym

Marek KUCHTA Andrzej DUKATA Marek SZULIM Roman KUBACKI

Przedstawiono opracowanie podstaw teoretycznych oraz wyników numerycznych obliczeń modelujących dwuwymiarowy rozkład pola elektromagnetycznego w pomieszczeniu biurowym. Jako metodę rozwiązania przyjęto metodę elementów skończonych zaimplementowaną do elektromagnetyzmu. Rozwiązanie ukierunkowano na otrzymanie rozkładu pola elektromagnetycznego wewnątrz elektrycznie dużego pomieszczenia dla przypadku ataku terrorystycznego z użyciem wysokomocowych impulsów elektromagnetycznych. Abstract. The paper presents the theoretical basis and the results by means of the original numerical modeling of the electromagnetic field distribution in the building for time-harmonic fields. The developed method adopted the finite element method implementation. The main aim of this attempt was to find the electromagnetic field distribution inside electrically large enclosure - office room for the case of terroristic action with high power pulses. (Numerical model of electromagnetic field in a office-room induced by a localized harmonic source). Słowa kluczowe: fale elektromagnetyczne, metoda elementów skończonych, przybliżenie harmoniczne, sformułowanie wariacyjne, EMC. Keywords: electromagnetic waves, finite element method, time-harmonic fields, variational formulation, EMC Wstęp Od czasów pierwszych prób z bronią jądrową znane jest destrukcyjne działanie impulsu elektromagnetycznego EMP (ang. Electromagnetic Pulse) na obwody elektryczne, które może chwilowo przeciążyć lub nawet zniszczyć. Impuls elektromagnetyczny powstały w wyniku eksplozji nuklearnej działa na znacznym obszarze. We współczesnej nauce dla określenia analogicznych zjawisk przyjął się termin ekstremalnie wysokomocowe impulsy HPEM (ang. High Power ElectroMagnetics). Mogą one oddziaływać destrukcyjnie na sprzęt i elektronikę w urządzeniach elektronicznych takich jak urządzenia łączności, urządzenia i systemy teleinformatyczne, czyniąc je niezdolnymi do pracy. Impulsy HPEM działające na mniejs więcej »

Modelowanie transmisji szerokopasmowych sygnałów radiowych z wykorzystaniem wąskopasmowych kanałów propagacyjnych

Jerzy ŁOPATKA Maciej KLOTZ

The work presents a concept and simulation model of wideband signal transmission using a bank of parallel narrowband radio channels. It enables high fidelity modelling of channels with properties changing versus frequency. To realize such modelling, wideband signals is divided into a set of sub-bands. Then, each sub-band signal is transmitted using separate narrowband channel, and next at the receiver side signal synthesis is performed. The goal of this article is to prove that proposed method is working correctly both for FFT and QMF analysis and that introduced distortions are neglectable. (Modelling of wideband radio signals transmission using narrowband propagation channel ) Streszczenie. W pracy przedstawiono koncepcję oraz model symulacyjny układu, umożliwiającego transmisję sygnałów szerokopasmowych za pomocą równoległego banku wąskopasmowych kanałów radiowych. Umożliwia to modelowanie sytuacji gdy transmisyjny kanał jest niejednorodny i jego parametry zmieniają się w funkcji częstotliwości. W tym celu nadawany sygnał poddawany jest analizie, polegającej na rozdziale na szereg podpasm. Każde podpasmo jest transmitowane za pomocą oddzielnego kanału, po czym, po stronie odbiorczej wykonywana jest synteza odebranego sygnału. Celem artykułu jest wykazanie słuszności zaproponowanej metody dla analizy wykonywanej za pomocą FFT lub filtrów QMF, i że zniekształcenia wprowadzone przez to przetwarzanie są pomijalne. Keywords: radio signal propagation, signal analysis and synthesis, FFT, QMF Słowa kluczowe: propagacja sygnałów radiowych, analiza i synteza sygnałów, FFT, QMF Wprowadzenie W ostatnich latach wraz z rozwojem systemów wykorzystujących szerokopasmowe sygnały radiowe, jak OFDM, UWB czy DS-SS, coraz większego znaczenia nabiera możliwość modelowania ich wzajemnego wpływu na siebie, zapewnienia kompatybilności czy odporności na interferencje. Powszechnie stosowane modele propagacyjne zakładają jednak brak zaników selekty więcej »

Model-simulation investigations of induction motor with the consideration of skin effect in rotor bars

Andrzej POPENDA

In this paper the mathematical model of induction motor with the consideration of the skin effect in squirrel-cage rotor bars is proposed. This phenomenon is taken into account by making variable both rotor resistance and rotor leakage inductance, being the parameters of circuit mathematical model of induction motor. The proposed mathematical model is compared to the other model with the variable parameters, known from the literature sources, as well as this model is compared to the simplest circuit model with the constant parameters. The experimental verification of the proposed mathematical model of induction motor was made in order to find out if the applied solutions are proper. Streszczenie. W pracy zaproponowano model matematyczny silnika indukcyjnego z uwzględnieniem zjawiska naskórkowości w prętach klatki wirnika poprzez uzmiennienie rezystancji i reaktancji rozproszenia wirnika w obwodowym modelu matematyczny silnika indukcyjnego, odnosząc zaproponowane modyfikacje modelu matematycznego do innego, znanego z literatury sposobu uzmiennienia parametrów silnika oraz do najprostszego modelu obwodowego o stałych parametrach. Dla wykazania poprawności zastosowanych rozwiązań przeprowadzono eksperymentalną weryfikację otrzymanych wyników badań modelowo-symulacyjnych proponowanego modelu matematycznego silnika indukcyjnego. (Badania modelowo-symulacyjne silnika indukcyjnego z uwzględnieniem zjawiska naskórkowości w prętach wirnika). Keywords: modelling and simulation, induction motor, squirrel-cage rotor, skin effect. Słowa kluczowe: modelowanie i symulacja, silnik indukcyjny, wirnik klatkowy, efekt naskórkowości. Introduction The operation of squirrel-cage induction motor when the slip is higher than several percent, especially during direct starting a motor, causes one-sided displacement of current flowing in rotor bars. This phenomenon is known as a skin effect. The accuracy of model-simulation results is higher if the skin effect in więcej »

Monitoring widma radiowego za pomocą urządzeń przewoźnych

Andrzej WAC-WŁODARCZYK Andrzej KACZOR

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z monitoringiem widma radiowego za pomocą urządzeń przewoźnych. Jednym z takich urządzeń jest Ruchoma Stacja Pomiarowa znajdująca się na wyposażeniu Urzędu Komunikacji Elektronicznej. Za pomocą takiej stacji można dokonywać pomiarów wielu parametrów widma radiowego, jak również szybko i skutecznie namierzać nieporządane sygnały radiowe. Abstrakt. The paper presents the issues of spectrum monitoring with transportable devices. One of such devices is the Mobile Station Measuring equipment found on the Office of Electronic Communications. With such a mobile station various parameters of the radio spectrum, as well as quickly and efficiently track down unwanted radio signals, can be measured. (Monitoring of radio spectrum using transportable equipment). Słowa kluczowe: Monitoring widma radiowego, Ruchoma Stacja Pomiarowa, Urząd Komunikacji Elektronicznej. Keywords: Monitoring of radio spectrum, Mobile Station Measuring, Office of Electronic Communications. Wstęp Współczesny rozwój elektroniki, a w szczególności systemów telekomunikacyjnych wymusza zwiększone zapotrzebowanie na widmo radiowe. Nie sposób sobie dzisiaj wyobrazić urządzenia bez połączenia radiowego, a każdy z nas korzysta z takich urządzeń rozmawiając przez telefon komórkowy, używając Internetu, oglądając telewizję, słuchając radia czy nawet otwierając samochód za pomocą pilota. Widmo radiowe jest zasobem skończonym, zatem większa liczba urządzeń radiowych wymusza stosowanie technologii, które bardziej ekonomicznie wykorzystują zasoby radiowe. Jednocześnie zwiększa się również prawdopodobieństwo, że urządzenia te będą zakłócały wzajemnie swoją pracę. W Polsce organem odpowiedzialnym za gospodarkę zasobami częstotliwości jest m.in. Prezes Urzędu Komunikacji Elektronicznej (UKE) [1]. Prezes UKE wydaje pozwolenia na używanie urządzeń radiowych, monitoruje podstawowe parametry tych urządzeń i sygnałów przez nie nadawanych, sprawdza za więcej »

Motion capture as Data Source for Gait-based Human Identification

Henryk JOSIŃSKI Adam ŚWITOŃSKI Agnieszka MICHALCZUK Konrad WOJCIECHOWSKI

Autorzy prezentują wyniki badań nad identyfikacją osób na podstawie danych chodu uzyskanych za pomocą techniki motion capture. Redukcję wymiarowości przeprowadzono stosując algorytm wieloliniowej analizy składowych głównych (MPCA), który operuje na tensorowej reprezentacji danych. Dla potrzeb identyfikacji osób zastosowano szereg metod klasyfikacji dostępnych w pakiecie WEKA uzyskując największą skuteczność dla perceptronu wielowarstwowego. (Technika motion capture jako źródło danych dla identyfikacji osób na podstawie chodu). Abstract. The authors present results of the research aiming at human identification based on tensor representation of the gait motion capture data. High-dimensional tensor samples were reduced by means of the multilinear principal component analysis (MPCA). For the purpose of classification the following methods from the WEKA software were used: k Nearest Neighbors (kNN), Naive Bayes, Multilayer Perceptron, and Radial Basis Function Network. The maximum value of the correct classification rate (CCR) was achieved for the classifier based on the multilayer perceptron. Słowa kluczowe: redukcja wymiarowości, algorytm MPCA, ekstrakcja cech, klasyfikacja danych chodu. Keywords: dimensionality reduction, MPCA algorithm, feature extraction, gait data classification. Introduction Gait is defined as coordinated, cyclic combination of movements which results in human locomotion [1]. A unique advantage of gait as a biometric is that it offers potential for recognition at a distance or at low resolution or when other biometrics might not be perceivable [2]. Gait can be captured by two-dimensional video cameras of surveillance systems or by much accurate motion capture (mocap) systems which acquire motion data as a time sequence of poses. Motion capture is defined as “The creation of a 3D representation of a live performance" [3]. The movement of an actor wearing a special suit with attached markers is recorded by NIR więcej »

Numerical analysis of high frequency electromagnetic field distribution and specific absorption rate in realistic breast models

Joanna MICHAŁOWSKA-SAMONEK Arkadiusz MIASKOWSKI Andrzej WAC-WŁODARCZYK

The knowledge of the electric field distribution in a female body plays a very important role in breast cancer detection. The aim of this paper is to present the numerical analysis of electric field distribution and SAR using the FDTD method in four kinds of realistic breast models. Three types of breast cancer have been used to demonstrate pathologies. Streszczenie. Wiedza o rozkładzie pola elektrycznego w ciele kobiety ma wielkie znaczenie w detekcji raka. Praca niniejsza ma na celu przedstawienie numerycznej analizy rozkładu pola elektrycznego i SAR za pomocą metody FDTD w naturalistycznych czterech rodzajach piersi. Jako patologie zastosowano trzy rodzaje nowotworów piersi. (Numeryczna analiza rozkładu pola elektrycznego i SAR w naturalistycznym modelu piersi dla wysokich częstotliwości). Keywords: Electric field distribution (E), SAR (Specific Absorption Rate), breast phantom, cancer Słowa kluczowe: rozkład pola elektrycznego, współczynnik absorbcji, model piersi, nowotwór. Introduction The development of microwave breast cancer detection techniques, which has been be seen in the last ten years, uses electromagnetic field (EMF) analysis in the context of electromagnetic hazards. According to the standard proposed by the Commission on Non-Ionizing Radiation Protection - ICNIRP [2] and adopted by EU as the norm, parameters which are required for estimation of EMF expo więcej »

Numerical computation of mutual force acting between two particles in DC dielectrophoresis

Eugeniusz KURGAN

Dielectrophoresis, arising from spatially nonuniform electric fields, has become one of the more promising tools for particle manipulation in microfluidics and nanofluidics. Dielectrophoresis is the translational motion of neutral matter caused by polarization effects in a non-uniform electric field. It is considered force acting on two particles placed close each other an influence of mutual distance between them on this force has been discussed. Nonuniform field with high gradient has been obtained by two electrodes polarised by DC potential. Laplace’s partial differential equation was solved by finite element method. Surface stress densities was calculated by Maxwell stress method on both sides of the particle surface and next integrate on this surface giving total force acting on particle. Streszczenie. Ponieważ środowisko obliczeniowe jest liniowe, niejednorodne i izotropowe, to do obliczenia rozkładu potencjału zostanie użyte również i w tym przypadku równanie Laplace’a i rozwiązane ono zostanie metodą elementów skończonych trójkątnych z sześcienną aproksymacją niewidomej w każdym elemencie. Naprężania powierzchniowe po obu stronach powierzchni cząsteczki liczone jest metodą naprężeń Maxwella, a następnie całkowane po całej powierzchni cząsteczki, po to aby otrzymać całkowitą siłę działającą na cząsteczkę. (Obliczenia numeryczne siły wzajemnej między dwoma cząstkami w dielektroforezie DC) Keywords: dielectrophoresis, dipole force calculations, Maxwell stress method Słowa kluczowe: dielektroforeza, siły działających na dipol, metoda naprężeń Maxwella. Introduction It is well-known that an electrically neutral but polarizable particle, suspended in a dielectric or conducting fluid, under the influence of a non-uniform electric field tends to move towards the region of highest electric field intensity. This migration caused by dielectric polarization forces is discovered by [2] and named as dielectrophoresis. During the p więcej »

O pewnych problemach weryfikacji i walidacji wyników numerycznego modelowania pola elektromagnetycznego

Andrzej DUKATA Marek KUCHTA Marek SZULIM Roman KUBACKI

W pracy opracowano model walidacji programu obliczeniowy przeznaczonego do symulacji rozkładu pola elektromagnetycznego wewnątrz pomieszczenia biurowego. Program modelujący rozkład pola elektromagnetycznego w budynku został oparty o dwuwymiarową metodę elementów skończonych. Walidację przeprowadzono porównując rezultaty numeryczne z analitycznymi uzyskanymi dla ośrodka warstwowego, a weryfikację z wynikami uzyskanymi za pomocą oprogramowania typu public domain FreeFem++ ver. 3.14. Abstract. In the work the model of validation of the numerical modeling of the electromagnetic field in the office room has been developed. This program was based on a two-dimensional finite element method. Validation was performed by comparing numerical and analytical results derived from the theory of layered medium. Verification was carried out by comparing the results obtained with the calculated using a public domain software FreeFem++ ver. 3.14 (On some problems of validation of the numerical modeling of electromagnetic fields). Słowa kluczowe: fale elektromagnetyczne, ośrodek warstwowy, metoda elementów skończonych, sformułowanie wariacyjne. Keywords: electromagnetic waves, layered medium, finite element method, variational formulation. Wstęp Spotykane w literaturze naukowej pojęcia weryfikacja i walidacja wydają się intuicyjnie zrozumiałe. W praktyce są one źródłem nieporozumień. Weryfikacja jest procesem sprawdzania poprawności rozwiązania równań, walidacja natomiast określa czy równania matematyczne są odpowiednie do opisywanych zjawisk fizycznych. U podstaw opisu zjawisk elektromagnetycznych (EM) leżą równania Maxwella. Ich poprawność potwierdzono eksperymentalne od zjawisk zachodzących na poziomie molekularnym do przestrzeni międzygalaktycznych oraz od zjawisk statycznych do dynamicznych w pełnym zakresie częstotliwości. Można je więc traktować jako bazę do walidacji problemów elektromagnetycznych. W pracy [1] przedstawiono model numeryczny roz więcej »

Ocena przewodzonych zagrożeń elektromagnetycznych prototypowej spawarki inwertorowej

Paweł A. MAZUREK Andrzej WAC-WŁODARCZYK Piotr FILIPEK Sebastian SERWIN Angelika BŁAŻEJEWSKA

Artykuł dotyczy analizy zaburzeń elektromagnetycznych generowanych poprzez przewody zasilające spawarkę inwertorową. Prototypowa spawarka została zbudowana na Politechnice Lubelskiej. Opisano metody i wyniki pomiarów zaburzeń przewodzonych zmierzonych w torze zasilania spawarki. Analizę zaburzeń przeprowadzono w zakresie 9kHz-30MHz, w zakresie 30-300MHz wykonano pomiary mocy zaburzeń. Abstract. The paper is the studies of electromagnetic disturbances generated by power cables of inverter welder. The prototype welder was built at the Technical University of Lublin. This paper describes the methods and results of measurements conducted disturbances measured in welding power supply circuit. The analysis was performed in the frequency range of 9 kHz to 300 MHz. (Analysis conducted electromagnetic interferences of prototype inverter welder). Słowa kluczowe: spawarka inwertorowa, kompatybilność elektromagnetyczna, zakłócenia elektromagnetyczne. Keywords: inverter welder, electromagnetic compatibility, electromagnetic interferences. Wstęp Z roku na rok wzrasta liczba urządzeń emitujących fale elektromagnetyczne. Ich promieniowanie powstaje w trakcie pracy każdego urządzenia elektrycznego lub elektronicznego. Najczęściej emisja identyfikowana jest z urządzeniami i technologiami powiązanymi z telekomunikacją, radiem i telewizją, systemami łączności teleinformatycznej i energetyką. Osoby, które projektują, a także te, które obsługują urządzenia elektryczne nie zawsze są świadome generowania przez nie fal EM, a tym bardziej nie zdają sobie nawet sprawy z zakłóceniowych skutków oddziaływania na środowisko. Klasycznym przykładem gdzie dochodzi do niezamierzonej elektromagnetycznej emisji zaburzeń jest spawanie elektryczne lub praca innych urządzeń wyładowczych, np. reaktorów plazmowych [2,3,5]. Generowane zaburzenia elektromagnetyczne propagują do lokalnego środowiska lub do zakłócanych obiektów poprzez przewodzenie lub/i promieniowanie. Umown więcej »

Ocena stopnia aktywacji tworzyw sztucznych

Lech BOROWIK Paweł CZAJA

Powszechne zastosowanie folii polietylenowej, wiąże się nierozłącznie z potrzebą wykonywania nadruków. Wymusza to modyfikowanie warstwy wierzchniej materiału polimerowego w celu zwiększenia oddziaływań adhezyjnych między farbą drukarską a powierzchnią folii. W artykule przedstawiono metody oznaczania poziomu swobodnej energii powierzchniowej tworzyw sztucznych podanych procesowi aktywacji w oparciu o pomiar kąta zwilżania oraz koncepcję wykorzystania pomiaru gęstości ładunków elektrostatycznych. Abstract. Common use of polyethylene foil in packaging relate with necessity of printing. It forces modifying top level of polymeric material in order to increase of adhesive reaction between printing paint and foil’s surface. The article present methods for determining the level of the free surface energy plastics given activation process based on the measurement of the contact angle and the concept of the use of electrostatic charge’s density. (Assessment of plastics activation degree). Słowa kluczowe: aktywacja folii, wyładowania niezupełne, kąt zwilżania, swobodna energia powierzchniowa. Keywords: activation foil, corona discharges, contact angle, surface free energy. Wstęp Powszechne zastosowanie folii polietylenowej do produkcji opakowań, wiąże się nierozłącznie z potrzebą wykonywania nadruków (informacyjnych, reklamowych). Wymusza to modyfikowanie warstwy wierzchniej folii w celu zwiększenia oddziaływań adhezyjnych między farbą drukarską, a powierzchnią folii. Uzyskanie dobrego złącza adhezyjnego między powierzchnią tworzywa, a nanoszoną substancją, wymusza przeprowadzenie wcześniej procesu technologicznego mającego na celu odpowiednie zwiększenie swobodnej energii powierzchniowej (SEP) przetwarzanego tworzywa. Proces ten, popularnie nazywany - aktywowaniem, zmienia właściwości warstwy wierzchniej tworzywa, poprzez zerwanie wiązań molekularnych, skutkujących wzrostem SEP i poziomu zwilżalności. Przeprowadzając proces akt więcej »

Ocena wpływu zaburzeń emitowanych przez urządzenia telefonii komórkowej GSM na aparaturę elektrokardiograficzną

Tomasz WOŹNICA Jan MOCHA Grzegorz BADURA Dariusz WÓJCIK Maciej SURMA

W artykule podjęto próbę oceny wpływu zaburzeń na układ wejściowy elektrokardiografu. Jako źródła zaburzeń wybrano zarówno sygnały zgodne z normą PN-EN 60601 1-2:2007, sygnały generowane przez rzeczywiste urządzenia telefonii komórkowej GSM oraz rekomendowane w propozycji zmian obecnej normy. Krótko scharakteryzowano te sygnały, przedstawiono ich postać czasową oraz widmo. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, że rodzaje sygnałów zaburzających zaproponowane w dotychczas obowiązujących normach mogą okazać się niewystarczające w ocenie odporności urządzeń medycznych na sygnały rzeczywiste, generowane przez systemy radiokomunikacyjne. Abstract: The paper attempts to estimate the impact of disturbances on the commercial medical device. As a source of disturbances the signals in accordance with current and proposed regulations and the signals produced by GSM system have been chosen. The signals were briefly characterized in time and frequency domain. The obtained results shows that obligatory recommendations could be insufficient in the evaluation of immunity of commercial medical devices on signals produced by radiocommunication systems. (The impact of EM disturbances on the commercial medical device) Słowa kluczowe: kompatybilność elektromagnetyczna(KEM), KEM urządzeń medycznych, badania KEM, odporność na zaburzenia promieniowane. Keywords: electromagnetic compatibility (EMC), EMC of medical devices, EMC tests, radiated emission immunity. Wprowadzenie Problem oceny wpływu zewnętrznych pól elektromagnetycznych na aparaturę elektromedyczną jest znany i rozpatrywany od dawna, co znajduje swoje odzwierciedlenie w obowiązujących regulacjach prawnych. Urządzenia medyczne wprowadzane do obrotu na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania zasadnicze dyrektywy 93/42/EEC. Według zharmonizowanej z dyrektywą normy PN-EN 60601 1-2:2007, dotyczącej kompatybilności elektromagnetycznej elektrycznej aparatury medycznej, należy wykazać, że ur więcej »

Parameters and position of the applicator's effect on magnetic field distribution during magnetotherapy

Antoni CIEŚLA Przemysław SYREK

This paper presents the results and method of optimization the elliptical applicator used in the magnetotherapy of fractures. Eight parameters describing the structure and position of the applicator have been adopted. The authors discuss three variants of the fitness function and the reasons for choosing one of them. Due to the complicated boundaries of feasible solutions, the fitness function is increased by the value returned by the penalty function for all the individuals. The article also describes the influence of selected parameters on the behavior of the fitness function in the neighborhood of the point optimal is presented. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę i wyniki optymalizacji aplikatora eliptycznego, wykorzystywanego w magnetoterapii złamań. Przyjęto osiem parametrów opisujących budowę i położenie aplikatora, omówiono trzy warianty funkcji celu wraz z uzasadnieniem wyboru jednej z nich. Ze względu na skomplikowane granice zbioru rozwiązań dopuszczalnych, do oceny osobników dołączono odpowiednią funkcję kary. Przedstawiono wpływ wybranych parametrów na zachowanie funkcji celu w otoczeniu punktu optymalnego. (Wpływ parametrów i położenia aplikatora na rozkład pola magnetycznego podczas magnetoterapii). Keywords: magnetic field, magnetotherapy, genetic algorithms, cardiac pacemaker. Słowa kluczowe: pole magnetyczne, magnetoterapia, algorytmy genetyczne, rozrusznik serca. Introduction Magnetotherapy has been included and recognized as one of the many ways to treat a wide range of diseases. Although it was discovered many years ago [1,2], the interest in the world of science was achieved by finding that pharmacology was at the limit of obtaining significant progress. In individual cases, magnetotherapy is the only remedy that could be applied, for example, if the patient is not allowed to receive additional doses of drugs. There is no doubt that progress in this branch of medicine is possible thanks to technology. P więcej »

Performance of some novel optimization algorithms

Krzysztof CHWASTEK Mariusz NAJGEBAUER Jan SZCZYGŁOWSKI

Three global optimization algorithms are tested against some chosen benchmark tests with known minima. Particle Swarm Optimization yields results closest to the sought minima, but is also the slowest algorithm. The hybrid Simplex-Simulated Annealing approach requires fine-tuning of its settings in most cases. Streszczenie. Przetestowano zachowanie trzech algorytmów optymalizacji globalnej wykorzystując wybrane zadania testowe o znanych minimach globalnych. Optymalizacja metodą roju cząstek daje rezultaty najbardziej zbliżone do poszukiwanych, lecz równocześnie jest to najwolniejszy algorytm z rozpatrywanych. Podejście hybrydowe simpleks - symulowane wyżarzanie wymaga dostrajania swoich parametrów w większości przypadków. (Ocena wybranych nowoczesnych algorytmów optymalizacji). Keywords: optimization, benchmark functions, MATLAB. Słowa kluczowe: optymalizacja, funkcje testowe, MATLAB. Introduction Optimization problems arise in many problems in electrical engineering, e.g. parameter estimation for hysteresis models [1-3], design of electric machines [4,5] and other devices [6-8] etc. Classical methods used for solving highly nonlinear problems are sometimes slow convergent or not robust enough, therefore much attention is paid to alternative approaches based e.g. on artificial intelligence methods. In order to compare the performance of optimization algorithms, a number of benchmark problems with known solutions has been proposed [9-12]. A similar approach is applied in cryptography to test the strength of developed ciphers. The aim of the present paper is to provide a comparison of some novel optimization algorithms. Particular attention is paid to the algorithm, which mimicks a social-behavioural collective action, i.e. Particle Swarm Optimization [12-14]. Collective interaction between similar units is well recognized e.g. in ferromagnetism [15], where it has been transformed into a very successful concept of “effective więcej »

Polowa analiza sił działających na uzwojenie dławika bocznikowego

Paweł DRZYMAŁA Henryk WELFLE

W pracy przedstawiona została trójwymiarowa analiza pola i sił działających na uzwojenia dławika bocznikowego w funkcji liczby szczelin międzyplasterkowych. Model dławika opracowano stosując złączenie elementów skończonych i elementów krawędziowych o dodatkowych stopniach swobody dla obszarów uzwojenia. W analizie wykorzystywany został: wektorowy potencjał magnetyczny, całkowity magnetyczny potencjał skalarny i zredukowany potencjał skalarny. Abstract. The paper presents three-dimensional analysis of the field and the forces acting on a shunt reactor windings as a function of the number of inter slices gaps. The model of reactor was developed using finite element method combined with edge element formulation (EEM) using the electric vector potential with additional degrees of freedom for the winding area. In the analysis has been used: magnetic vector potential, the total magnetic scalar potential and reduced scalar potential. Field analysis of the forces acting on a shunt reactor winding. Słowa kluczowe: Dławik bocznikowy, Siły elektromagnetyczne, Modelowanie 3D. Keywords: Shunt reactor, electromagnetic forces, 3D modelling. Wprowadzenie Przedmiotem analizy jest 1 fazowy dławik bocznikowy płaszczowy o mocy 16 MVAr, napięciu znamionowym 420/ 3 kV, znamionowym prądzie skutecznym 68,7 A. Dławik przeznaczony jest do pracy w zespole 3 fazowym jako kompensator mocy biernej pojemnościowej, pojawiającej się w liniach przesyłowych najwyższych napięć podczas nieobciążonego lub słabo obciążonego systemu energetycznego. Nowoczesny dławik bocznikowy zbudowany jest z kolumny (dławiki płaszczowe) o konstrukcji plasterkowej w których występują naprzemiennie rozłożone "plastry" wykonane z materiału magnetycznego (blachy elektrotechnicznej) i przekładek międzyplasterkowych wykonanych z materiału niemagnetycznego. Dławiki p więcej »

Power criterion in problems of leakage identification in hydrotransport complex

Mykhaylo ZAGIRNYAK Tetyana KORENKOVA Aleksandr SHUT`KA

The use of power criterion obtained on the basis of frequency analysis of hydraulic power signal in the problems of leakage identification is substantiated. It is shown that leakage formation in a pipeline system is accompanied by distortion of hydraulic power signal, appearance of higher order harmonics, growth of instantaneous power sine component. It is offered to use power distortion nonlinear coefficient as information index when a leakage in the hydrosystem is identified. Streszczenie. W pracy uzasadniono użycie kryterium mocy otrzymane na bazie analizy częstotliwości hydraulicznego sygnału mocy w problemach identyfikacji upływu. Pokazano, że formowanie upływności w systemie rurociągowym jest stowarzyszone z zaburzeniem hydraulicznego sygnału mocy, obecności harmonicznych wyższego rzędu, wzrost mocy chwilowej w harmonicznej podstawowej. Zaoferowano użycie nieliniowego współczynnika zaburzenia mocy jako wskaźnika informacyjnego kiedy identyfikowany jest upływ w hydrosystemie. (Kryterium mocy w problemach identyfikacji upływu systemach hydrotransportowych). Keywords: hydrotransport complex, leakage, mathematic model, hydraulic power, power processes. Słowa kluczowe: system hydrotransportowy, upływ, model matematyczny, moc hydrauliczna, procesy mocowe. Introduction In the process of operation of hydrotransport complexes (HTC) of public and industrial water supply systems, oiltransfer stations, etc. conditions under which technological parameters (head and flow) exceed their overload capacities are possible. As a result of this, various contingencies: hydraulic impacts, leakages, cavitations, surge, etc. may occur [1]. The most common undesirable phenomena include pipeline network leakages conditioned by unsatisfactory technical state of the water-mains, increased dynamic loads when pump parameters are regulated, abrupt actuation of protective fittings, illegal liquid withdrawal, etc. Existing methods of diagnostics of leakages an więcej »

Praktyczna ocena wpływu kształtu szczeliny powietrznej w ferrytowym rdzeniu dzielonym cewki indukcyjnej dla częstotliwości granicznej rdzenia

Aleksander GĄSIORSKI Zdzisław POSYŁEK

W pracy, dla cewki indukcyjnej z rdzeniem ferrytowym dzielonym, złożonym z dwóch typowych rdzeni typu U, zbadano wpływ szczeliny powietrznej i jej kształtu na wybrane parametry częstotliwościowe. Na rzeczywistym obiekcie określono pomiarowo moduł i fazę impedancji całego układu w funkcji częstotliwości. Pomiary przeprowadzono dla rdzeni ferrytowych bez szczeliny powietrznej, z obustronną szczeliną powietrzną, z jednostronnymi szczelinami powietrznymi o ściętej ukośnie powierzchni oraz w postaci schodka jednostopniowego. Uzyskane wyniki pomiarowe pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących stosowania odpowiedniego rodzaju szczelin powietrznych dla rdzeni ferrytowych w układach wysokoczęstotliwościowych. Abstract. In this thesis the influence of the air gap and its shape on selected frequency parameters for induction coil with divisible ferrite core composed of two typical U-type cores was researched. On a real object the impedance module and phase of the whole circuit in function of frequency were determined by measuring. The measurements were carried out for ferrite cores without air gaps, with double-sided air gaps, onesided air gaps with bevel cut surface and in shape of one-sided step. The obtained results of measurements led to conclusions referring to usage of proper air gaps for ferrite cores in RF circuits. (Practical estimation of the influence of air gap shape in divisible ferrite core of induction coil on core’s cut-off frequency). Słowa kluczowe: Cewka z rdzeniem ferrytowym, zmiana kształtu szczeliny powietrznej, zmienna częstotliwość zasilania. Keywords: Ferrite core coil, changing air gap shape, changing supply frequency. Wstęp Historia zastosowań ferrytu, choć wtedy nie znano tego określenia, sięga czasów starożytnych, kiedy to na ferrycie żelaza Fe304, występującym w przyrodzie w postaci mineralnego magnetytu wydobywanego koło greckiego miasta Magnesia (obecnie Manisa na terenie dzisiejszej Turcji - stąd nazwa k więcej »

Problemy z wyliczaniem momentu obrotowego w szczelinie powietrznej przy wykorzystaniu metody elementów skończonych

Krzysztof SZEWCZYK Rafał GOLISZ

Artykuł przedstawia problemy związane ze stosowaniem gotowego oprogramowania do obliczeń zagadnień związanych z silnikami elektrycznymi z użyciem Metody Elementów Skończonych. Na przykładzie oprogramowania Ansys, Flux, FEMM można wykazać, że przy wyborze niewłaściwych dróg całkowania oraz opcji programu można uzyskać różne wyniki. Autorzy dokonali obliczeń momentu silnika z magnesami stałymi. Różne drogi całkowania momentu statycznego silnika pokazały różnice obliczanych wielkości. Wyniki przedstawiono w artykule. Abstract. In the paper some problems with computing of rotating torque in any motor with an air gap has been presented. It is very important the path of integration. It is possible to show that choosing different path we can have many different results. In the simulations for peramnent magnet motor static torque was dependent on the path of integration. All simulations for computing flux density, forces and torques have been peformed by the programs Ansys Maxwell, Flux 2D and FEMM. The result are presented as a diagram variability of results depending on the path of integration. (Problems with the calculations of rotating torque in the motor with an air gap using Finite Element Method). Słowa kluczowe: moment obrotowy, symulacja, Metoda Elementów Skończonych, szczelina powietrzna. Keywords: rotating torque, simulation, Finite Element Method, air gap. Wstęp Przy symulacji obiektu typu silnik elektryczny z uży więcej »

Projekt, budowa i badania dławika o zredukowanej pojemności pasożytniczej uzwojeń dla przekształtnika typu DC/DC

Mariusz ZDANOWSKI Jacek RĄBKOWSKI Roman BARLIK

W artykule zaprezentowano nową metodę wykonywania elementów magnetycznych (dławików), charakteryzujących się zredukowaną wartością pojemności pasożytniczej uzwojeń. Przedstawiono różne metody pomiarowe tej wielkości oraz uzyskane wyniki obliczeń i pomiarów w przypadku dławika wykonanego zaproponowanym sposobem oraz w sposób klasyczny. Podano wyniki badań laboratoryjnych uwzględniających pracę obu elementów magnetycznych w układzie przekształtnika typu podwyższającego napięcie o mocy 2 kW, zbudowanego z łączników z węglika krzemu przełączanych z częstotliwością 100 kHz. Abstract. In this paper novel method of preparing magnetic components (inductors) with reduced value of parasitic capacitance was presented. Different measurement methods of that magnitude and results obtained in use them with inductor made in proposed way and classical method were shown. The paper is illustrated by results of laboratory tests taking into account co-operation two different inductors (with high and optimalized parasitic capacitance) with 2 kW boost converter, made with Silicon Carbide semiconductors working with 100 kHz. (Design, construction and tests of inductor with reduced parasitic capacitance of windings for DC/DC converter). Słowa kluczowe: pojemność pasożytnicza uzwojeń, elementy magnetyczne, węglik krzemu, przekształtnik podwyższający napięcie Keywords: parasitic capacitance, magnetic components, Silicon Carbide, boost converter. Wstęp Dzięki korzystnym właściwościom dynamicznym, wyrażającym się krótkimi czasami załączania i wyłączania oraz wynikającymi stąd małymi łączeniowymi stratami energii elementy z węglika krzemu umożliwiają budowę przekształtników, w których częstotliwości przełączeń znacznie przewyższają wartości osiągane w układach z elementami krzemowymi [1]-[5]. Szybkie procesy łączeniowe i związane z tym duże stromości prądów i napięć są przyczyną zjawisk, na które mają wpływ pasożytnicze parametry podzespołów wchodzących w skład o więcej »

Redukcja wpływu czasów martwych na właściwości energetycznego filtru aktywnego

Tomasz ADRIKOWSKI Dawid BUŁA Marian PASKO

W artykule dokonano analizy wpływu czasu martwego przekształtnika na właściwości filtracyjne energetycznego filtru aktywnego (EFA). Zaproponowano metodę kompensacji czasu martwego polegającą na odpowiedniej korekcie napięcia wejściowego toru PWM. Wykazano, że zaproponowana metoda przynosi pożądane rezultaty po zastosowaniu dodatkowo regulatora PI. Rozważania zilustrowano odpowiednimi wynikami symulacyjnymi. 3-fazowy system energetyczny mocy ze źródłem, nieliniowym odbiornikiem (prostownik z obciążeniem RL), układem EFA wraz z jego sterowaniem zamodelowano w środowisku MATLAB-Simulink. Abstract. In the paper the influence of voltage inverter dead time on filtering properties of active power filter (APF) was analyzed. The method of dead time compensation by suitable correction of input voltage of PWM block was proposed. It was proved, that proposed method brings desirable results after only application additionally PI regulator. These considerations was illustrated by simulation results. 3-phase energetic power system with source generator, nonlinear load (rectifier with RL load), APF and its control system was modeled in MATLAB-Simulink environment. (Reducing the influence of dead time on the properties of active power filter). Słowa kluczowe: energetyczny filtr aktywny (EFA), kompensacja czasu martwego, przekształtnik napięciowy. Keywords: active power filter (APF), dead time compensation, voltage inverter. Wstęp Przedmiotem rozważań jest równoległy 3-fazowy energetyczny filtr aktywny EFA [1-4, 7, 15], zastosowany do eliminacji harmonicznych prądu źródła (iS1, iS2, iS3). Filtr ten włączany równolegle do sieci między nieliniowy odbiornik a generator, dostarcza do sieci dodatkowy prąd (iK1, iK2, iK3), kompensujący odkształcenie prądu odbiornika (iL1, iL2, iL3). W ujęciu koncepcyjnym stanowi on trójfazowe źródło prądu, które dodaje do sieci prąd (iK1, iK2, iK3) o przebiegu wyznaczanym na podstawie przebiegu prądu odbiornika (iL1, iL2, iL więcej »

Refining the diagnostic quality of the abdominal fetal electrocardiogram using the techniques of artificial intelligence

Radek MARTINEK Jan ZIDEK

This article deals with utilization of the combination of the fuzzy system and artificial intelligence techniques, called the Adaptive Neuro Fuzzy Inference System ANFIS, with the aim to refine the diagnostic quality of the abdominal fetal electrocardiogram FECG. Within the scope of the experiments carried out and based on the ANFIS structure the authors created a complex system for removing the undesirable mother's MECG degrading the abdominal FECG. Current research shows that the application of the conventional systems for enhancing the diagnostic quality of the abdominal FECG faces a series of problems (e.g. non-linear character of the task to solve, computational complexity of RLS algorithms, etc.). The need for a higher diagnostic quality of the abdominal FECG is reflected in the authors’ intention to utilize the designed system for the latest intrapartum monitoring method, called ST analysis. In terms of this advanced method, the aspect subjected to a diagnostic analysis is the ST segment of the FECG curve. The results indicate that the system utilizing ANFIS shows better experimental results than the conventional systems based on the LMS or RLS adaptive algorithms. The proposed adaptive system aims to clear any doubts in evaluation of the results of ST analysis while using a non-invasive method of external monitoring. Streszczenie. W artykule przedstawiono wykorzystanie fuzji metod: zbiorów rozmytych i sztucznej inteligencji ANFIS do poprawy jakości diagnostyki elektrokardiografii płodu. Głównym problemem jest usunięcie sygnału pochodzącego od matki który znacznie przewyższa sygnał płodu. (Poprawa jakości sygnału elektrokardiogramu płodu przy wykorzystaniu narzędzi sztucznej inteligencji) Keywords: ANFIS, FECG, MECG, ST analysis. Słowa kluczowe: ANFIS, elektrokardiogram Introduction Modern medical diagnostic apparatuses [7], [8], [23], which are used for external (abdominal) monitoring of FECG [1], encounter a number of więcej »

Równania ruchu i bilans mocy układu elektromechanicznego na przykładzie silnika reluktancyjnego

Mirosław WCIŚLIK Karol SUCHENIA Paweł ZAGNIŃSKI

W literaturze występują różne postacie równań opisujących część elektryczną. Dla sprawdzenia postaci równań ruchu wykonano jednofazowy silnik reluktancyjny. Przeprowadzono identyfikację parametrów tego silnika w funkcji kąta obrotu wirnika zasilając uzwojenia napięciem przemiennym 50Hz. Na osi wirnika zamocowano prostopadle metalowy pręt, który umożliwiał oscylacje układu mechanicznego. Na podstawie oscylacji tego wahadła określono parametry układu mechanicznego. Przeprowadzono badania charakterystyki statycznej oraz parametrów dynamiki układu. Porównano parametry równania ruchu otrzymanego z eksperymentu z równaniami ruchu Lagrange’a drugiego rzędu. Przedstawiono metodykę otrzymywania tego równania wraz z dyskusją holonomiczności układów elektromechanicznych. Abstract. In the literature there are different forms of equations describing the electrical component. The authors performed single-phase reluctance motor to test the motion equations. The identification of the motor parameters as a function of the rotation angle the rotor. Was carried out for 50 Hz alternating supply alternating voltage. Mechanical system was assumed as a system which can oscillate as the element of physical pendulum containing the motor rotor and perpendicularly to axis mounted metal bar. The mechanical system parameters were measured during the pendulum moving. The work deals with the characteristics and parameters of system dynamics. The article compares parameters of the equations motion obtained from experiment with Lagrange’a equations of second order. It presents the methodology of obtaining this equation, along with a discussion of holonomic electromechanical systems. ( Motion equations of electromechanical system on the example of reluctance motor). Słowa kluczowe: silnik reluktancyjny, nieholonomiczność, równana ruchu, funkcja Lagrange’a, bilans mocy Keywords: reluctance motor, non-holonomic, equations of motion, Lagrange’a function, więcej »

Selected technical-design parameters of a synchronous motor with permanent magnets and sine waveform control

Marek LIS

In the paper the calculations of technical-design parameters of a synchronous motor with permanent magnets in rotor, three-phase stator winding and with trapeze waveform control are given. The dependencies of self and mutual inductances, associated fluxes on stator current are presented.. The dependencies make it possible to analyze physical processes occurring inside the motor. Flux  is a nonlinear vector function, whose values are calculated on the basis of magnetic field distribution determined with the use of specialized software. Analytical calculation of partial derivatives is endowed with certain problems and the necessity to carry out a large number of additional calculations. The simulations and calculations have been carried out for the motor IPMSg132 S4 PMSM. The results have been presented in the graphical form Streszczenie. W referacie zawarto obliczenia parametrów techniczno-konstrukcyjnych silnika synchronicznego z magnesami trwałymi w wirniku i z trójfazowym uzwojeniem stojana o sterowaniu trapezoidalnym. Przedstawiono zależności indukcyjności własnych i wzajemnych, strumieni skojarzonych od prądu stojana. Przebiegi te pozwalają analizować procesy fizyczne zachodzące wewnątrz silnika. Strumien  jest nieliniową funkcją wektorową, ktorej wartości są obliczane na podstawie określenia pola magnetycznego przy użyciu specjalistycznego oprogramowania. Analityczne obliczenie pochodnych cząstkowych zwiazane jest z pewnymi trudnościami i koniecznością wykonania dużej ilości dodatkowych obliczeń. Obliczenia symulacyjne wykonano dla silnika typu IPMSg132 S4 PMSM. Wyniki przedstawiono w formie graficznej. (Obliczenia parametrów techniczno-konstrukcyjnych silnika synchronicznego z magnesami trwałymi w wirniku i z trójfazowym uzwojeniem stojana o sterowaniu trapezoidalnym) Keywords: differential parameters, permanent magnet synchronous motor PMSM. Słowa kluczowe: parametry dynamiczne silnika, silnik bezszczotkowy z m więcej »

Specyfika rozkład pola elektromagnetycznego wewnątrz pomieszczeń i obudów komputerowych od wysokomocowych impulsów elektromagnetycznych

Roman KUBACKI Emil CWALINA Marek KUCHTA Andrzej DUKATA

In the work the electromagnetic field distributions inside the electrically large and small enclosures have been investigated. The main aim of the investigation was the electric field distributions inside these enclosures for short pulses with about 4,5 ns duration and main frequency of 390 MHz. Such pulses can be generated by electromagnetic weapon and have extreme high power value in peak. The short pulse duration evokes field distribution inside enclosures different from continuous wave. In the work the field distribution inside the office room and computer enclosure have been investigated for the case of incident pulsed field. Generators with such pulses can be used as terroristic weapon. (Electromagnetic field distribution in the office room and computer enclosure evoked by electromagnetic high power pulses) Streszczenie. W pracy przedstawiono badania rozkładu pola elektromagnetycznego wewnątrz elektrycznie dużych i małych obudów. Badania skuteczności ekranowania oraz rozkładu pola elektromagnetycznego wewnątrz tych obudów są ważną gałęzią badań w zagadnieniach kompatybilności elektromagnetycznej. W pracy badania ukierunkowano na określenie rozkładu pola elektromagnetycznego dla przypadku bardzo krótkiego impulsu, tj. ok. 4,5 ns i częstotliwości głównej 390 MHz. Takie impulsy są generowane w urządzeniach wykorzystywanych jako broń elektromagnetyczna i charakteryzują się ekstremalnie wysokimi wartościami mocy w impulsie. Krótki czas trwania impulsów sprawia, że warunki padania i odbicia kształtują odmienny rozkład pola wewnątrz badanych obiektów, odmienny aniżeli dla przypadku fali ciągłej. W pracy przedstawiono badania rozkładów pola elektromagnetycznego wewnątrz pomieszczenia biurowego oraz obudowy komputera od impulsów broni elektromagnetycznej, która może być wykorzystana jako narzędzie ataku terrorystycznego. Keywords: Shielding effectiveness, electromagnetic weapon, electromagnetic compatibility Słowa kluczowe: Skuteczność ekranowa więcej »

Spis treści / Contents

01 Dániel MARCSA, Miklós KUCZMANN - Comparison of domain decomposition methods for elliptic partial differential problems with unstructured meshes 1 02 Krzysztof CHWASTEK, Grzegorz DUDEK - Estimation of parameters for a hysteresis model using evolution strategy 5 03 Grzegorz DUDEK - Approximation of the hysteresis loop using computational intelligence methods 8 04 Peter VIRTIČ - Analysis of rotor disc thickness in coreless stator axial flux permanent magnet synchronous machine 12 05 Bojan ŠTUMBERGER, Dalibor IGREC, Amor CHOWDHURY, Miralem HADŽISELIMOVIC - Design of synchronous reluctance generator with dual stator windings and anisotropic rotor with flux barriers 16 06 Andriy CZABAN,, Marek LIS - A mathematical model of a DC drive on the basis of variational approaches 20 07 Paweł DRZYMAŁA, Henryk WELFLE - The method of increasing the average electromagnetic torque in DC disc-type motors by modifying the structure 23 08 Andrzej DUKATA, Marek KUCHTA, Marek SZULIM, Roman KUBACKI - On some problems of validation of the numerical modeling of electromagnetic fields 25 09 Andrzej POPENDA - Model-simulation investigations of induction motor with the consideration of skin effect in rotor bars 29 10 Bohuš ULRYCH, Václav KOTLAN, DOLEŽEL - Contact Problem of Disk on Shaft Fixed by Induction Shrink Fit 32 11 Asim Dilawer BAKHSHI, Abrar AHMED, Sardar Muhammad GULFAM, Ali KHAQAN, Azhar YASIN, Raja Ali RIAZ, Khurram Saleem ALIMGEER, Shahzad A. MALIK, Shahid A. KHAN, Aamir Hanif DAR - Detection of ECG T-wave Alternans Using Maxima of Continuous-Time Wavelet Transform Ridges 35 12 Barbara GROCHOWICZ, Witold KOSIŃSKI - Stationary action principle and particular solutions for long line equations 39 13 Stanisław APANASEWICZ, Stanisław PAWŁOWSKI, Jolanta PLEWAKO - Analysis of the electromagnetic field generated by electric charges moving with variable acceleration and general Lorentz transformations 43 14 Katarzyna CIOSK - Magnetic field and forces in więcej »

Stationary action principle and particular solutions for long line equations

Barbara GROCHOWIC Witold KOSIŃSKI

The recently developed by both authors a method for deriving telegraph equation from the stationarity principle of the action functional I[u], under a particular form of the non-commutativity of operations od partial differentiation and taking variation, is further elaborated. The variational principle applied for field equations gives the availability of analytical or approximate solution of the equations. In the paper particular forms of solutions of the long line equation are searched. Streszczenie. Wartykule kontynuuje sie ostatnio rozwijana przez dwójke autorów metode wyprowadzania równan linii długiej z zasady stacjonarnosci działania I[u] przy szczególnej postaci nieprzemiennosci operacji ró˙zniczkowania i brania wariacji. Zasada wariacyjna zastosowana do równan pola pozwala uzyskac warunki na analityczne albo przybli˙zone rozwia¸ zania. W artykule poszukuje sie rozwia¸zan szczególnych i przybli˙zonych. (Zasada stacjonarnosci działania i rozwia¸zania szczególne równan linii długiej) Keywords: telegraph equation, stationary action principle, long line equation, Lagrangian density, variational principle Słowa kluczowe: równanie telegrafistów, zasada stacjonarnosci działania, równanie linii długiej, ge¸stosc Lagrange’ianu, zasada wariacyjna Introduction The existence of a variation principle for given field equations has several advantages. The main refers to availability of analytical or approximate solution of the equations. In many cases the variational solution constitutes good approximation of the true one. This justifies the use of variational methods in treating complicated problems, like those involving irreversible phenomena, which cannot be solved directly. Historically, at the beginning the classical Lagrange and Hamilton’s formalisms were formulated for the point mechanics problems. Accordingly, if a dynamical system is described by the vector-valued coordinate q and the Lagrangian L = T -V , where T and V więcej »

Sterowanie samowzbudnym generatorem indukcyjnym w warunkach niesymetrii i nieliniowości obciążenia

Andrzej KASPROWICZ

W artykule przedstawiono sterowanie samowzbudnym generatorem indukcyjnym w warunkach niesymetrycznego i nieliniowego obciążenia. Tego typu obciążenie wywołuje niesymetrię, wyższe harmoniczne prądów generatora, oraz prąd w przewodzie zerowym. W celu likwidacji powyższych zjawisk, w układzie sterowania generatorem zastosowano trójfazowy - czterogałęziowy przekształtnik. Strategia sterowania przekształtnikiem bazuje na detekcji podstawowej harmonicznej napięcia i wykorzystaniu pojęcia mocy chwilowej. Abstract. The article describes control of the self-excited inductive generator at unbalanced and non-linear load conditions. This type of load causes unbalanced, currents harmonic and current flow in the neutral. To eliminate above effects, a three-phase four-leg grid converter has been used in the control system of the generator. Control strategy of the converter is based on the detection of voltage fundamental frequency and the usage of instantaneous power theory. (Control of Self-Excitation of Induction Generator in the conditions unbalance and nonlinearity of the load) Słowa kluczowe: samowzbudny generator indukcyjny, modulator 3D-SVPWM, moc chwilowa, przekształtnik czterogałęziowy Keywords: self-excited induction generator, modulator 3D-SVPWM, instantaneous power, four-leg converter Wstęp Niewielkie elektrownie autonomiczne jako źródła energii elektrycznej zasilające pojedyncze gospodarstwa domowe lub też kilka czy kilkanaście gospodarstw na niewielkim obszarze zaczynają obecnie cieszyć się coraz większym zainteresowaniem. Są one izolowane od dużych systemów energetycznych i pracują na potrzeby lokalne bez przesyłu energii elektrycznej. Elektrownie te mogą być wyposażane w generatory synchroniczne z magnesami trwałymi lub też w samowzbudne generatory indukcyjne. Te ostatnie należą do grupy układów o zmiennej prędkości kątowej i zmiennej częstotliwości napięcia wyjściowego. Symetryczne obciążenie samowzbudnego generatora indukcyjnego o więcej »

Sterowanie wielomodułowego, transformatorowego przekształtnika dc/dc o dwukierunkowym przepływie energii

Mieczysław NOWAK Piotr GRZEJSZCZAK Robert WYSOCKI Roman BARLIK

W pracy przedstawiono układ sterowania przekształtnika o cechach podwójnego mostka aktywnego DAB charakteryzującego się dwukierunkowym przepływem energii. W mikroprocesorowej realizacji sterownika pojedynczego przekształtnika uwzględniono funkcję modulowania wypełnienia fali napięciowej w celu uzyskania możliwości optymalizacji energetycznej układu. Z uwagi na wysokie napięcie jednego ze sprzęganych źródeł napięcia stałego w przekształtniku przewidziano budowę modułową z szeregowym łączeniem wyjść kilku przekształtników modułowych, przy czym układ sterowania powinien zapewniać wyrównywanie napięć na kondensatorach wyjściowych tworzących dzielnik wielopoziomowy. Abstract. The control of a converter with bi-directional energy flow direction facility, i.e. DAB, is presented. The solution of a microcontroller for a single DAB takes into consideration the function of bridge half-wave width modulation in order to minimize energy loss. Because of the high voltage on one side of the converter, a modular construction of the DAB - interface is planned with a series connection of several outputs. The control of the whole system allows for equalization of voltages on capacitors which form a voltage divider on the high-voltage side. (Control of Multi-modular Bidirectional DAB Converter) Słowa kluczowe: sprzęgi do magazynów energii, podwójny mostek aktywny, wyrównywanie napięć, mikroprocesorowy sterownik DAB’a Keywords: dual active bridge, modular interface, voltage equalization, microprocessor DAB controller Wstęp Przeobrażanie sie systemów energetycznych związane z rozproszoną generacją i coraz szerszym korzystaniem z odnawialnych źródeł w powiązaniu z magazynami energii prowadzi do intensyfikacji prac nad sprzęgami przekształtnikowymi pozwalającymi na kontrolowany przepływ energii w dwóch kierunkach. Zwykle sprzęganie to dokonywane jest pomiędzy obwodami napięcia stałego, przy czym w przypadku znacznie różniących się wartości napięć jako sp więcej »

Supervised and unsupervised segmentation of multispectral retina images

Adam ŚWITOŃSKI Tomasz BŁACHOWICZ Marta MISIUK-HOJŁO Konrad WOJCIECHOWSKI

W pracy zaprezentowano metodę segmentacji wielospektralnych obrazów dna oka ukierunkowaną na diagnostykę schorzeń jaskry i retinopatii cukrzycowej. Akwizycja wielospektralna prowadzona jest w 21 oknach widma z zakresu 400nm do 740nm na bazie elektronicznie sterowalnego filtra ciekłokrystalicznego i wysokiej czułości monochromatycznej kamery CCD. Przedstawiono uzyskane wyniki segmentacji w podejściu nadzorowanym i nienadzorowanym (Nadzorowana i nienadzorowana segmentacja wielospektralnych obrazów dna oka). Abstract. The segmentation method of multispectral human eye images suitable in ophthalmic diagnosis of structural retinal features characteristic for glaucoma and diabetic retinopathy diseases is presented. A multispectral imaging was realized in 21 spectral windows, between 400nm and 740nm, on a base of liquid crystal tunable filter and a high sensitivity monochrome camera. Results of supervised and unsupervised segmentation procedures of retina images, adopted from a color fundus device, are presented. Słowa kluczowe: obrazowanie wielospektralne, nadzorowane i nienadzorowane uczenie maszynowe, diagnostyka chorób dna oka. segmentacja obrazów wielokanałowych Keywords: multispectral imaging, supervised and unsupervised machine learning, retina diagnosis, segmentation of multichannel images Introduction Information captured in multispectral regime overcomes many limitations of electromagnetic radiance intensities stored directly in a conventional set of red, green and blue (RGB) detectors. RGB standard tries to follows human retina photoreceptors capabilities, however in practice, it is not able to restore exactly a rich set of colors perceptible by a human brain. Nowadays, multispectral imaging is widely used in laboratory works as well as in applied studies - let's mention examples from medicine [1], geology [2], agriculture [3], or art [4]. Since multispectral image information overpasses human sensing capabilities, then it requir więcej »

Suppression of higher harmonic components introduction to the networks and improvement of the conditions of electric supply of electrical equipment

Karol BEDNAREK Leszek KASPRZYK

The paper is devoted to the research of power quality in the systems including electrical equipment of nonlinear type. Quantitative and qualitative analysis has been carried out in order to assess whether a UPS system may reduce higher harmonic components that are introduced to supply networks in result of connection of a nonlinear load. Moreover, interaction of the disturbances arising in the network with electrical equipment connected to UPS has been tested, with a view to check possible elimination of the interaction by means of a guaranteed supply system. Streszczenie. W pracy badano jakość energii w układach z odbiornikami o charakterze nieliniowym. Analizowano ilościowo i jakościowo możliwość ograniczania wprowadzania przez system UPS do sieci zasilającej wyższych harmonicznych generowanych przez załączane obciążenia nieliniowe. Badano również eliminację przez system zasilania gwarantowanego oddziaływania zakłóceń występujących w sieci na odbiorniki podłączone do UPS. Ograniczanie wprowadzania wyższych harmonicznych do sieci oraz poprawa warunków zasilania elektrycznego odbiorników. Keywords: supply quality, higher harmonic components, uninterruptible power systyems, equipment operating conditions. Słowa kluczowe: jakość zasilania, wyższe harmoniczne, zasilacze bezprzerwowe, warunki pracy urządzeń. Introduction The parts, devices, and electrical systems are commonly used in all domains of human activity, in private and professional circumstances (the industry, administration, science, the whole sphere of services, etc.). It should be noticed that any electrical device is endangered to be disturbed and, in result, may fail to operate properly or to be damaged. Any current or voltage bearing part is a source of electromagnetic interaction. At the same time in the elements subject to the electromagnetic interaction the electric signals (i.e. voltage and current) are generated. They may be useful (i.e. generated intentionally with a więcej »

Symulacja cyfrowa przebiegów przejściowych prądów i napięcia podczas wyłączenia baterii kondensatorów

Joanna BUDZISZ Zbigniew WRÓBLEWSKI

Praca zawiera wyniki symulacji cyfrowej przeprowadzonej w obwodzie pojemnościowym. Analizie poddane zostały przebiegi prądów i napięć pojawiających się podczas wyłączenia kolejnych stopni baterii łącznikiem próżniowym. Schemat przedstawionego w pracy obwodu pojemnościowego ze zmienną w czasie wartością mocy baterii został wykonany w pakiecie ATP/EMTP. Abstract. The paper present results of digital simulation in capacitive circuit. The paper includes thjeanalysis of phenomena occurring during switching off the next step of capacitor bank by the vacuum switch. The diagram of capacitive circuit was made in the ATP/EMTP package (Digital simulation of transients occurring during switching off the next step of capacitor bank) Słowa kluczowe: łącznik próżniowy, EMTP/ATP, symulacja komputerowa, obwód pojemnościowy, bateria kondensatorów, procesy łączeniowe Keywords :vacuum switch, EMTP/ATP, simulation, capacity circuit, capacitor bank, switching operations Wstęp Stosowane w systemach elektroenergetycznych kondensatory służą do realizacji trzech podstawowych celów: kompensacji mocy biernej, filtracji wyższych harmonicznych oraz stabilizacji napięcia. Cele te mogą być realizowane każdy z osobna lub równocześnie. Ich realizacja wymaga częstych zmian układu połączeń baterii kondensatorów (załączeń, wyłączeń poszczególnych stopni baterii), którym towarzyszą przebiegi przejściowe prądów i napięć w komutowanych obwodach, opisywane złożonymi zależnościami analitycznymi, trudnymi do analizy teoretycznej. Stopień złożoności tych procesów przejściowych i opisujących ich zależności analitycznych znacznie rośnie w przypadku stosowania do komutacji tych obwodów łączników próżniowych. Łączniki te mają bowiem, oprócz bardzo dobrych parametrów zdolnościowych, które zadecydowały o ich wciąż rosnącym zakresie zastosowań i coraz większym rozpowszechnieniu, także wady, z których najistotniejszą jest skłonność do generowania w komutowanych obwodach nadmierny więcej »

Symulacja procesu utraty nadprzewodnictwa w trójwymiarowym modelu połączenia metal-nadprzewodnik

Jacek RYMASZEWSKI Marcin LEBIODA Ewa KORZENIEWSKA

W artykule przedstawiono wyniki symulacji procesu utraty nadprzewodnictwa w taśmie nadprzewodnikowej z elektrodą lutowaną. W opracowanym modelu założono dominujący charakter procesów cieplnych inicjowanych w połączeniu oraz uwzględniono pełną nieliniową zależność współczynnika przejmowania ciepła od temperatury. Badania symulacyjne zrealizowano w środowisku obliczeniowym COMSOL. Uzyskane rezultaty potwierdziły znaczący wpływ zmienności procesu przejmowania ciepła na charakter symulowanych zjawisk. Abstract. The paper presents the results of the simulation of the loss of superconductivity in superconducting tape with the soldered electrode. The model assumes the dominant nature of thermal processes initiated in the connection, and it includes a full non-linear heat transfer coefficient depending on the temperature. The simulation studies were carried out in COMSOL computing environment. The results confirmed a significant effect of variation of the process of heat transfer to the nature of the simulated phenomena. (Simulation of the loss of superconductivity in a three-dimensional model of the metal-superconductor connection) Słowa kluczowe: nadprzewodnictwo, symulacje komputerowe. Keywords: superconductivity, computer simulations. Wstęp Połączenie metal-nadprzewodnik jest nieodzownym elementem większości aplikacji nadprzewodnikowych w układach silnoprądowych. Niska jakość połączenia, czyli duża i niestabilna wartość rezystancji, może w znacznym stopniu ograniczyć możliwości transportowe obwodu, pomimo zastosowania materiałów nadprzewodnikowych charakteryzujących się dużą wartością prądu krytycznego. Ciepło generowane w połączeniu oraz w samej elektrodzie może spowodować lokalny wzrost temperatury nadprzewodnika, powodując początkowo zwiększenie prawdopodobieństwa pełzania strumienia magnetycznego, a przy znacznym wzroście, nawet przekroczenie temperatury krytycznej i tym samym cieplną utratę nadprzewodnictwa. Opisany proces może ro więcej »

Tests of materials shielding electromagnetic field of low and medium frequencies dedicated for screens or protective clothing

Agnieszka KURCZEWSKA Agnieszka STEFKO Liliana BYCZKOWSKA-LIPIŃSKA

In the paper electromagnetic field shielding properties of different materials that may be dedicated for different purposes like screening of field source, work place or protection of the worker were tested and compared. The tests were conducted in the scope of frequencies: 50 Hz - 30MHz. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów wybranych materiałów, które mogą być wykorzystane jako ekran elektromagnetyczny w odzieży ochronnej. Porównanie przeprowadzono w zakresie częstotliwości do 50Hz do 30MHz. (Badania materiałów ekranujących pole elektromagnetyczne niskich i średnich częstotliwości przeznaczonych na ekrany lub odzież ochronną). Keywords: electromagnetic field, shielding, protective clothes Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, ekranowanie, odzież ochronna Introduction With the development of technology, rapid growth in the number of sources of electromagnetic fields (EMFs) including sources of small and medium-frequency (50 Hz - 30 MHz) results in increase of the number of workers exposed to these fields. Studies show that in Poland exposure to electromagnetic fields of small and medium frequencies can affect tens of thousands of workers employed in the service including service of devices and installations that are used to distribute electric power, electrothermal devices (furnaces for melting scrap steel, induction furnaces and heaters for thermal processing of steel elements), dielectric heaters, resistance welders, medical equipment (electrosurgery devices, physiotherapy diathermies, MRI scanners, NMR spectrometers, magnetic therapy devices) [1, 2, 8]. Effect of influence of electromagnetic fields (EFM) on human body can be direct or indirect. Direct effects include :  Inducing of electric currents and voltages,  stimulation of electrically sensitive tissues such as muscles or nerves - result of the flow of currents directly induced i więcej »

The approach based on variation principles for mathematical modeling of asymmetrical states in a power transformer

Andriy CZABAN Andrzej RUSEK Marek LIS

In the paper a mathematical model of a power transformer has been presented. The transformer operates at asymmetric supply and load states. The differential equations which describe its working regime have been derived using an interdisciplinary method based on a modification of integral variational principle by Hamilton and Ostrogradsky by an extension of Lagrange’s function. On the basis of the proposed model an analysis of functional dependencies for the transformer has been presented. The results of computer simulations in the graphical form have been given Streszczenie. W pracy przedstawiono model matematyczny transformatora mocy, który pracuje w stanach pracy niesymetrii zasilania i obciążenia. Równania różniczkowe opisujące stany pracy transformatora wyprowadzono z wykorzystaniem interdyscyplinarnej metody, która opiera się na modyfikacji integralnej zasady wariacyjnej Hamiltona-Ostrogradskiego drogą rozszerzenia funkcji Lagrange’a Na podstawie zaproponowanego modelu przedstawiono analizę zależności funkcjonalnych transformatora. Przedstawiano wyniki symulacji komputerowej w postaci graficznej. (Wykorzystanie podejść wariacyjnych do modelowania matematycznego stanów asymetrycznych w transformatorze mocy) Keywords: Hamilton rule, Euler-Lagrange’s system, asymmetric working conditions, power transformer. Słowa kluczowe: zasada Hamiltona, Euler-Lagrange’a system, stany asymetryczne, transformator mocy. Introduction The analysis of asymmetric states in electric devices is at present the subject of intensive research. The causes of lack of symmetry are different: deformation of supply voltage, change in resistance of supply cable, charging of large single-phase users to energy sources etc. It is obvious that the aforementioned causes influence the operation of devices to a large extent [2-5]. The asynchronous motors belong to the group of most prevailing consumers of electric energy [1,4]. They are supplied fr więcej »

The effect of relative magnetic permeability of wedges closing stator slots in a cage induction motor on rotor cage heating during the starting phase

Danuta PLIŚ Jadwiga PŁOSZYŃSKA

Opracowanie algorytmu obliczeń elektromagnetycznych silnika indukcyjnego klatkowego z klinami magnetycznymi w powiązaniu z obliczeniami termicznymi, stworzyło możliwości porównania wpływu względnej przenikalności magnetycznej rk na nagrzewanie się prętów klatki wirnika. Zastosowanie klinów magnetycznych powoduje uzyskanie wyższej temperatury uzwojenia wirnika, lecz proces nagrzewania przebiega wolniej, a rozkład temperatury jest bardziej równomierne. Abstract. By developing an algorithm for electromagnetic calculations of parameters characterizing a cage induction motor equipped with magnetic wedges in connection with thermal calculations it became possible to compare the effect of the relative magnetic permeability rk on rotor cage bars heating process. The use of magnetic wedges results in reaching a higher rotor winding temperature, but the heating proceeds slower and the temperature distribution is more uniform. (Wpływ względnej przenikalności magnetycznej klinów zamykajqcych żłobki stojana na nagrzewanie się klatki wirnika w czasie rozruchu silnika indukcyjnego klatkowego). Słowa kluczowe: kliny magnetyczne, silniki indukcyjne, nagrzewanie uzwojeń, rozkład temperatury. Keywords: magnetic wedges, induction motors, winding heating, temperature distribution. Introduction The requirements that are nowadays expected to be met by high-voltage induction motors in the area of energy efficiency, noise, vibration and reduction of parasitic effects, generate a need for detailed analysis of these phenomena. This is in turn related to the necessity to carry out an analysis of the slot-adjacent zone of the core, including the appropriateness of the use of magnetic wedges to close stator slots in cage induction motors, as well as slots in stators and rotors of slip-ring induction motors. Where motors are powered by converter systems, the above-listed issues must include also consideration aimed at assessment of advisability and więcej »

The effectiveness of applied treatment in Parkinson disease based on feature selection of motion activities

Adam ŚWITOŃSKI1 2 Magdalena STAWARZ1 Magdalena BOCZARSKA-JEDYNAK Aleksander SIEROŃ Andrzej POLAŃSKI Konrad WOJCIECHOWSKI

W pracy zaprezentowano analizę skuteczności stymulacji prądowej jądra niskowzgórzowego oraz leczenia farmakologicznego w chorobie Parkinsona. W tym celu badano właściwości dyskryminacyjne, charakterystycznych cech ruchu. Dla danych kinematycznych przeprowadzono ekstrakcję, a następnie selekcję cech. Zastosowano ranking atrybutów bazujący na entropii i zachłanne przeszukiwanie wspinaczkowe z oceną średniej odległości wewnątrzgrupowej. Uzyskane wyniki wykazują większy wpływ stymulacji prądowej na badane czynności ruchowe. (Skuteczność leczenia w chorobie Parkinsona na podstawie selekcji charakterystycznych cech ruchu). Abstract. The analysis of effectiveness of deep brain stimulation and pharmacological treatment in Parkinson disease is presented. It is based on an examination of discriminative properties of distinctive motion features. The feature extraction and selection of kinematical motion data is carried out. The attribute ranking with entropy based attribute evaluation and greedy hill climbing search with assessment of an average inner class dissimilarity are applied. The obtained results show that deep brain stimulation has greater impact on investigated motion activities. Słowa kluczowe: choroba Parkinsona, pomiar ruchu, selekcja cech, ekstrakcja cech, nadzorowane uczenie maszynowe Keywords: Parkinson diseases, motion capture, feature selection, feature extraction, supervised machine learning Introduction Parkinson’s disease (PD) is a chronic progressive disease, which belongs to the group of motor system disorders. The dysfunction of movement are caused by the loss of dopamine-producing brain cells in the substantia nigra, a region located in the midbrain. Nowadays only symptomatic methods of treatment have been applied, because the reason of cells destruction in substantia nigra is not known. The main motor features of PD are: tremor in hands, arms, legs, jaw and face, rigidity of the limbs and trunk, bradykinesia, impai więcej »

The influence of electromagnetic interference of electrical work in fire

Janusz FLASZA Adrian BARASIŃSKI

Na poprawność działania urządzeń wpływa wiele czynników takich jak: wahania częstotliwości, impulsy napięciowe i przepięcia, spadki napięć, zaniki zasilania, czy zmiana rezystancji kabli zasilających. Jakość dostarczanej energii elektrycznej do silników klap dymowych, wind pożarowych czy też pomp wodnych ma duży wpływ na poprawność działania tych urządzeń, a tym samym na sprawność przeprowadzania ewakuacji. Przeprowadzone badania mają na celu skonfrontowanie wpływu zakłóceń elektromagnetycznych wynikających z jakości dostarczonej energii elektrycznej na moment silnika 3 fazowego prądu przemiennego dla wybranych warunków obciążenia. Badania zostaną przeprowadzone w laboratorium Centralnej Szkoły Państwowej Straży Pożarnej w Częstochowie. Abstract. For the operation of the device is affected by many factors such as: frequency swing, impulse voltages and spikes, voltage drops, power failures or resistance changes in the lead wires. The quality of energy supply has great impact on the performance of smoke damper motors, fire lifts or water pumps, thereby influencing the evacuation efficiency. The aim of the research is to study the effect of electromagnetic interference associated with energy supply quality on the moment of inertia of a three-phase motor under selected loading conditions. The research will be conducted in the laboratory in The Central School of the State Fire Service in Czestochowa. (Wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na pracę urządzeń elektrycznych w warunkach pożaru) Słowa kluczowe: urządzenia elektryczne, zakłócenia elektromagnetyczne, warunki pożaro więcej »

The surface electromyography biofeedback in pain management - theoretical assumptions and possibilities of using the method

Paweł BODERA Wanda STANKIEWICZ Bolesław KALICKI Jarosław KIELISZEK Jaromir SOBIECH Andrzej KRAWCZYK

Psychophysiological assessments and biofeedback based interventions for disorders whose main symptom of interest is chronic pain can be highly effective and useful in the clinical environment. The evidence supporting the effectiveness of psychophysiological assessments and interventions for phantom limb pain, upper and lower back pain, non-cardiac chest pain, and pelvic floor pain disorders is reviewed to provide examples of how these techniques are applied to problems having differing etiologies. Streszczenie. Zastosowanie elektromiograficznej metody biofeedback w leczeniu bólu może być bardzo przydatne w warunkach klinicznych. Dowody skuteczności metod opartych o trening funkcji psychofizjologicznych, w leczeniu bólu fantomowego, w obrębie kończyn górnych, dolnej części pleców, nie-sercowego bólu w klatce piersiowej oraz dolegliwści bólowych w obrębie miednicy mniejszej wymagają dalszych obserwacji klinicznych w celu ich szerszego zastosowania w leczenia bólu o różnej etiologii (Metoda biofeedback elektromiografii powierzchniowej w leczeniu bólu - założenia teoretyczne i możliwości zastosowania). Keywords: electromyography, biofeedback, clinical applications. Słowa kluczowe: elektromiografia, biofeedback, zastosowanie kliniczne. Introduction The use of the surface electromyography (sEMG) has many advantages because such recordings provide a safe, easy, and noninvasive method that allows objective quantification of the energy of the muscle. It is not necessary to penetrate the skin and record from single motor units to obtain useful and meaningful information regarding muscles. Patient can observe synergies in the energy patterns that cannot be seen ‘normally’. The techni więcej »

Tissue Temperature Distributions for Different Frequencies derived from Interstitial Microwave Hyperthermia

Piotr GAS

The aim of this study was to evaluate and compare temperature distributions for different tissues being treated at the time of interstitial microwave hyperthermia. A coaxial-slot antenna implemented into the tissue is the source of microwave radiation. The described model takes into account the wave equation for the TM mode and the Pennes equation determining the temperature distribution within the tissue in the stationary case. The simulation results for the three fundamental microwave frequencies of tissue heating devices are presented. Streszczenie. Celem pracy było wyznaczenie i porównanie rozkładu temperatury dla różnych tkanek poddawanych leczeniu w czasie śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej. Źródłem promieniowania mikrofalowego jest współosiowa antena ze szczeliną powietrzną wprowadzona do wnętrza tkanki. Opisany model uwzględnia równanie falowe dla modu TM oraz równanie Pennesa dla przypadku stacjonarnego określające rozkład temperatury w tkance. Wyniki symulacji zestawiono dla trzech podstawowych częstotliwości pracy urządzeń do grzania mikrofalowego tkanek. (Rozkłady temperatury tkanek dla różnych częstotliwości pochodzące z śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej) Keywords: interstitial microwave hyperthermia, TM waves, medical frequencies, bioheat equation, FEM Słowa kluczowe: śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa, fale TM, częstotliwości medyczne, biologiczne równanie ciepła, MES Introduction Interstitial microwave hyperthermia is a kind of thermal therapy which uses high frequency needle electrodes, microwave antennas, ultrasound transducers, laser fibre optic conductors, or ferromagnetic rods, seeds or fluids to treat pathological cells located deep within the human body [1]. The above mentioned elements are directly implanted into diseased tissues and therefore the pathological tissues can be easily heated to a therapeutic temperature of 40 - 46oC, while surrounding normal tissues are minimally affected [2]. The inv więcej »

Topografia i grubość warstw pasywnych na utlenianym anodowo stopie Ti6Al4V

Janusz SZEWCZENKO Janusz JAGLARZ Marcin BASIAGA Jan KURZYK Edyta SKOCZEK Zbigniew PASZENDA

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wstępnego przygotowania powierzchni na topografię i grubość warstw pasywnych wytworzonych na powierzchni stopu Ti6Al4V. Wstępne przygotowanie powierzchni obejmowało kombinację zabiegów obróbki mechanicznej oraz elektrochemicznej. Utlenianie anodowe przeprowadzono przy zróżnicowanych wartościach potencjału. Wykorzystując w badaniach: elipsometrię, BRDF, kulę całkującą oraz profilometr optyczny, wyznaczono dla badanych warstw pasywnych: grubość, chropowatość, długość autokorelacyjną. Abstract. The paper presents results of the influence of preliminary surface preparation on the topography and thickness of the passive layer formed on the surface of Ti6Al4V alloy. Pre-treatment of surface treatments include combination of mechanical and electrochemical processes. Anodic oxidation was carried out at various values of potential. Thickness, roughness and autocorrelation length of the analyzed layers were tested by means of the following methods: ellipsometry, BRDF, ball integrator and an optical profilometer. Topography and thickness of passive layers on anodically oxidized Ti6Al4V alloys Słowa kluczowe: biomateriały, warstwy pasywne, rozpraszanie światła, optyka cienkich warstw. Keywords: biomaterials, passive layers, light scattering, thin films optics. Wstęp Stop Ti6Al4V jest najczęściej stosowanym biomateriałem metalowym na implanty długoterminowe. Zadecydowały o tym: mały ciężar właściwy, korzystny zespół własności mechanicznych oraz dobra biokompatybilność w środowisku tkanek i płynów ustrojowych [1]. Biokompatybilność biomateriałów metalowych związana jest głównie z dobrą odpornością korozyjną, która uzależniona jest od własności fizykochemicznych powierzchni implantu [2-6]. Ponadto jest ona uzależniona od wielkości odkształceń i naprężeń, które są generowane w implancie podczas jego użytkowania [7, 8]. Dobra biokompatybilność tytanu i jego stopów związana jest ze zdolnością ich powierzchni więcej »

Układ falownika napięcia z obwodem LCL o dużej dobroci Q

Maciej A. DZIENIAKOWSKI

Artykuł sygnalizuje strukturalne ograniczenia mocy w układzie falownika napięcia z rezonansowym obwodem LCL, stosowanym w grzejnictwie indukcyjnym. Analizie poddano przypadek pracy z dużą dobrocią Q układu obciążenia. Przedstawiono sposób eliminacji ograniczenia poprzez zmianę w strukturze falownika. Omówiono działanie proponowanego układu i przedstawiono wyniki badań. Abstract. The paper indicates structural power limitations in VSI-LCL system, applied for induction heating. The case of resonant load high quality factor Q has been considered. The limitation solution method, based on VSI structure change, is presented. The operation of proposed system and investigation results are shown. (The Voltage Inverter with high quality factor Q resonant LCL load). Słowa kluczowe: falownik napięcia, topologia, grzejnictwo indukcyjne, obwód rezonansowy LCL, ograniczenie mocy. Keywords: voltage source inverter, topology, induction heating, resonant circuit LCL, power limitation. Wstęp Grzejnictwo indukcyjne jest technologią stosowaną obecnie we wszystkich gałęziach przemysłu i w aplikacjach domowych. W zakresie średnich mocy i średnich częstotliwości coraz częściej stosowany jest obwód rezonansowy LCL [1,2,3] i jego odmiana oznaczana skrótem LCCL. Rys.1. Obwód falownika oraz schematy zastępcze układów rezonansowych LCL i LCCL Regulację mocy przekazywanej przez falownik do odbiornika rezonansowego uzyskuje się w wyniku zmian parametrów przebiegów wyjściowych. Sposób regulacji zależy od zastosowanego rodzaju modulacji [4,5]. W przypadku modulacji PWM synchronizowanej napięciem uC (LCL) bądź uC1 (LCCL), właściwości układu pozwalają na konstrukcję modułową przekształtnika [6,7,8]. Dzięki temu więcej »

Wdrażanie systemu zarządzania według normy ISO/IEC 17025 w laboratoriach badawczych i wzorcujących - wyniki badań empirycznych

Agnieszka BIEŃKOWSKA

Celem opracowania było przedstawienie wyników badań przeprowadzonych w grupie laboratoriów posiadających akredytowany system zarządzania. Zaprezentowano ogólną ocenę skutków implementacji systemu, w tym syntetyczną ocenę obecnej jakości pomiarów w laboratorium względem sytuacji sprzed akredytacji, a także ocenę relacji korzyści do kosztów implementacji systemu w laboratorium. Ponadto przedstawiono korzyści i słabości wynikające z wdrożenia wspomnianego systemu. Abstract. The aim of the article was to present the results of research carried out in laboratories that had implemented the accredited management system. The general evaluation of the effect of system implementation (including a synthetic assessment of the current quality relative to the quality before the system implementation, as well as evaluating the relationship between the benefits and costs of system implementation) was pointed out. In addition, the advantages and disadvantages resulting from the system implementation were presented, too. (The implementation of the management system in accordance with ISO/IEC 17025 in testing and calibration laboratories - the results of empirical research). Słowa kluczowe: system zarządzania, akredytacja, laboratorium badawcze Keywords: management system, accreditation, testing laboratory. Wstęp Jednym z podstawowych wymagań dla pomiarów (badań i wzorcowań) realizowanych przez laboratoria badawcze i/lub wzorcujące jest wiarygodność i rzetelność oferowanych usług badawczych oparta na standaryzacji metod, zapewniających odtwarzalność i powtarzalność procesów badawczych. Standaryzacja w szeroko pojętej metrologii ma bardzo długą historię, na której końcu znajdują się stosowane obecnie zintegrowane systemy zarządzania skodyfikowane w odpowiednich normach. Dla laboratoriów badawczych i wzorcujących taką normą odniesienia jest międzynarodowa norma ISO/IEC 17025, przyjęta w Polsce jako PN-EN ISO/IEC 17025 [2]. Posiadanie akredytowanego syst więcej »

Wireless Body Sensor Network - Fundamental Concepts and Application

Anna PŁAWIAK-MOWNA Andrzej KRAWCZYK

The rapid growth of wireless technologies and personal area networks enables the continuous healthcare monitoring of mobile patients using compact sensors that collect and evaluate body parameters. In this paper, the concept of the Wireless Body Area Network and WBAN applications was discussed. Streszczenie. Dzięki dynamicznemu rozwojowi technologii bezprzewodowych rozwija się również koncepcja zdalnego monitorowania osób z wykorzystaniem sensorów. W przypadku zastosowania w medycynie - pozwalają one np. na pobieranie i ocenę parametrów życiowych pacjenta. W pracy przedstawiono koncepcję i wykorzystanie bezprzewodowych sieci WBAN. (Sieci WBAN - koncepcja i zastosowanie) Keywords: wireless body area network, sensors, applications. Słowa kluczowe: sieć WBAN, sensory, zastosowanie. Introduction The wireless sensor networks are formed by small electronic devices called nodes, whose function is to obtain, convert, transmit and receive a specific signal, which is captured by specific sensors, chosen depending on the sensing environment. A wireless sensor network consists of devices such as are micro-controllers, sensors and transmitter/receiver which the integration of these form a network with many other nodes (sensors) [8]. Wireless Body Area Network One of the most interesting areas for the implementation of the Wireless Sensor Network is in the medical field because there are different challenges which are associated with monitoring the human body. The concept of biomedical signals focuses on the acquisition of data common phenomena of the human body. The human body responds to its environment. In order to monitor all of these features the sensors on the body surface are strategically deployed on a patient, forming a cluster that is called Wireless Body Area Network (W więcej »

Włókna amorficzne: technologia i właściwości

Mariusz NAJGEBAUER Krzysztof CHWASTEK Jan SZCZYGŁOWSKI

W pracy opisano technologie produkcji oraz właściwości włókien amorficznych oraz włókien amorficznych w szklanej powłoce. Wskazano na znaczący wpływ składu chemicznego oraz poziomu naprężeń powstałych w procesie produkcji na końcowe właściwości włókien. Przedstawiono zjawiska obserwowane we włóknach amorficznych, tj. bistabilność magnetyczną oraz gigantyczną magnetoimpedancję, wyjaśniono źródła ich powstawania oraz wskazano na potencjalne możliwości wykorzystania w praktycznych zastosowaniach. Abstract. The paper described production technologies and properties of amorphous wires and glass-coated amorphous wires. A significant impact of the chemical composition as well as the level of internal stress on final properties of amorphous wires was pointed out. Interesting physical phenomena observed in amorphous wires, as magnetic bistability and giant magneto-impedance effect, were revealed. Potential scope of practical application of amorphous wires was presented. (Amorphous wires: technology and properties) Słowa kluczowe: włókna amorficzne, bistabilność magnetyczna, zjawisko gigantycznej magnetoimpedancji. Keywords: amorphous wires, magnetic bistability, Giant Magneto-Impedance effect. Wstęp Materiały magnetyczne o strukturze amorficznej otrzymuje się w procesie gwałtownego schłodzenia strugi ciekłego metalu, co powoduje przejście od fazy ciekłej do stałej z pominięciem procesu krystalizacji. Materiały amorficzne, ze względu na brak struktury krystalicznej oraz oddziaływań dalekiego zasięgu, posiadają unikalną kombinację właściwości magnetycznych, elektrycznych i mechanicznych. Materiały amorficzne są wytwarzane na skalę przemysłową w postaci cienkich taśmy, stosowanych przede wszystkim do produkcji rdzeni transformatorów rozdzielczych [1-6]. Materiały te znalazły również inne zastosowania, m. in. do budowy czujników pola magnetycznego [7-9]. W latach 80-tych ubiegłego wieku rozpoczęto produkcję materiałów amorficznych o cylindryczn więcej »

Wpływ efektu krawędziowego przy pomiarach rezystancji powierzchniowej powłok antyelektrostatycznych

Lech BOROWIK Adam JAKUBAS

W artykule przedstawiono negatywny wpływ efektu krawędziowego w pomiarach rezystancji powierzchniowej, a także możliwości uwzględnienia tego efektu w obliczeniach. Przedstawiono także wyniki badań symulacyjnych w układzie elektrod koncentrycznych. Abstract. The article presents a negative influence edge effects in the measurement of the surface resistance and the ability to take into account this effect in the calculation. The paper presents the results of simulation in the system of concentric electrodes. (Influence of edge effects on measuring of resistance of anti-static surface). Słowa kluczowe: efekt krawędziowy, rezystancja powierzchniowa, rezystywność powierzchniowa, powierzchnie antyelektrostatyczne Keywords: edge effect, surface resistance, surface resistivity, anti-electrostatic surfaces. Wstęp W celu poprawnego obliczenia rezystywności powierzchniowej badanego elementu, należy znać wartość rezystancji powierzchni między elektrodami umieszczonymi na próbce, obliczyć efektywną długości elektrody pomiarowej l oraz grubości h powłoki badanego obszaru. Zdaniem autorów znaczący wpływ na poprawność wykonanych obliczeń, a całkowicie pominięty między innymi w Polskiej Normie PN-EN-61340-2-3 [1] ma efekt krawędziowy na styku elektrody - próbka (rys.1.). W artykule przedstawiono możliwości symulacji tego efektu. Jest to związane z prowadzonymi przez autorów badaniami nad wieloelektrodowym systemem kontrolno-pomiarowym do analizy stanu powłok antyelektrostatycznych na powierzchniach o nieregularnych kształtach [2]. Efektywna długość elektrody pomiarowej Efektywna długość elektrody pomiarowej jest zawsze większe od jej wymiarów geometrycznych [3]. Wynika to z rozszerzania się linii pola elektrycznego poza obszar elektrody pomiarowej. Efekt ten, w uproszczeniu, pokazano więcej »

Wpływ pola elektromagnetycznego na rośliny na przykładzie rzęsy drobnej – przegląd literatury

Tomasz DŁUGOSZ Agnieszka KLINK

Artykuł omawia podstawowe zagadnienia związane z badaniem wpływu pola elektromagnetycznego na rośliny. Scharakteryzowano rzęsę drobną oraz omówiono wybrane źródła pola elektromagnetycznego. W pracy przedstawiono przegląd doniesień literaturowych na temat wpływu pola elektromagnetycznego na rzęsę drobną. Abstract. This paper presents basic issues devoted electromagnetic field influence on plants. Lemna minor is described and an overview of exposure systems is presented. Authors presented selected reports on Lemna minor reaction on electromagnetic field. (The Influence of Electromagnetic Field on Plants Exemplified on Lemna minor). Słowa kluczowe: pola elektromagnetyczne, wpływ pola na rośliny, rzęsa drobna. Keywords: electromagnetic fileds, electromagnetic field influence on plants, Lemna minor. Wstęp Promieniowanie elektromagnetyczne stało się częścią naszego życia. Całe środowisko poddawane jest napromieniowaniu polem elektromagnetycznym (PEM) od wielu dziesięcioleci. Gwałtowny rozwój m.in. bezprzewodowych systemów telekomunikacyjnych, czy wzrost liczby linii wysokiego napięcia, spowodował szerokie zainteresowanie wśród naukowców i badaczy tematyką wpływu PEM na różne obiekty, przede wszystkim na ludzi i zwierzęta. O ile tego typu badania prowadzone są także na roślinach uprawnych, to w innych przypadkach sytuacja wygląda znacznie gorzej. Celem niniejszej pracy jest prezentacja koncepcji i wyników badań nad wpływem PEM na rzęsę drobną (Lemna minor L.). Gatunek ten należy do więcej »

Wpływ wolnozmiennego pola magnetycznego na parametry zmienności rytmu zatokowego i uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u pacjentów z cukrzycą typu 2 i nadciśnieniem tętniczym

Grzegorz CIEŚLAR Joanna GMYREK Justyna MAŁYSZEK-TUMIDAJEWICZ Leszek JAGODZIŃSKI Aleksander SIEROŃ

W pracy oceniano oddziaływanie wolnozmiennych pól magnetycznych stosowanych w formie magnetoterapii na zachowanie się parametrów zmienności rytmu zatokowego oraz parametrów uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u 32 pacjentów z cukrzycą typu 2 i nadciśnieniem tętniczym. W trakcie cyklu 15 codziennych zabiegów magnetoterapii obserwowano przywrócenie równowagi układu wegetatywnego poprzez obniżenie nadmiernej aktywności współczulnej oraz redukcję ryzyka powstania późnych potencjałów komorowych, co wskazuje na przydatność magnetoterapii jako metody wspomagającej leczenie farmakologiczne tych chorych. Abstract. In the study the impact of extremely-low-frequency variable magnetic fields applied as magnetotherapy on parameters of heart rate variability and signal averaged electrocardiography was estimated in 32 patients with diabetes type 2 and arterial hypertension. During a cycle of 15 daily magnetotherapy procedures, the restoration of vegetative system balance due to decreasing of excessive sympathetic activity and reduction of risk of creation of late ventricular potentials was observed, that indicates potential usefulness of magnetotherapy as a method assisting pharmacological treatment in those patients. (The impact of ELF magnetic field on parameters of heart rate variability and signal averaged electrocardiography in patients with diabetes type 2 and arterial hypertension). Słowa kluczowe: wolnozmienne pole magnetyczne, zmienność rytmu zatokowego, uśrednione EKG wysokiego wzmocnienia, cukrzyca typu 2, nadciśnienie tętnicze. Keywords: extremely-low-frequency magnetic field, heart rate variability, signal averaged electrocardiography, diabetes type 2, arterial hypertension. Wstęp Cukrzyca typu 2, jest chorobą cywilizacyjną, która stanowi istotny czynnik ryzyka rozwoju miażdżycy, a co za tym idzie także chorób układu sercowo-naczyniowego [1]. Według aktualnych poglądów do istotnych czynników rokowniczych zdarzeń sercowo-naczyniowych, w więcej »

Wpływ zmian częstotliwości na bezstykowy przekaz energii elektrycznej na drodze indukcyjnej z zastosowaniem rdzenia ferrytowego

Aleksander GĄSIORSKI Zdzisław POSYŁEK

W pracy przeprowadzono badania modeli laboratoryjnych układu bezstykowego przekazywania energii elektrycznej. Zbadano trzy układu: cewka obok cewki, cewka na cewce (w powietrzu i na wspólnym rdzeniu ferrytowym) oraz układ transformatora z dwudzielnym rdzeniem ferrytowym i zmienną grubością szczelni powietrznych. Cewka pierwotna zasilana jest napięciem sinusoidalnym o częstotliwościach niższych od radiowych. Wyznaczono parametry własne cewek (z rdzeniem ferrytowym i bez rdzenia) a następnie znaleziono zmiany współczynnika sprzężenia w funkcji częstotliwości dla różnego położenia cewek. Dla transformatora wyznaczono indukcyjność własną i wzajemną oraz współczynnik sprzężenia uzwojeń. . Abstract. In this thesis a research of laboratory models of wireless electric energy transmission circuit was carried out. Three structures where examined: coil by coil, coil on coil (in the air and on the same ferrite core) and transformer structure with bipartite ferrite core and changeable thickness of air gaps. Primary coil is supplied with sinusoidal voltage of frequency lower than RF. Characteristic parameters of the coil (with and without ferrite core) were calculated and then changes of coupling coefficient in function of frequency for different coil positions were derived. Transformator's self-induction, mutual induction and winding coupling coefficient were calculated. Obtained computing and measuring results it came out that there is a huge convergence between these results for the analyzed cell. (The influence of frequency changes on induction wireless electrical energy transmission with usage of ferrite core) Słowa kluczowe: wysoka częstotliwość, zmiana parametrów obwodów, rezonans szeregowy, bezstykowy przekaz energii. Keywords: RF frequency, changing circuits parameters, series resonance, contactless transmission of electrical energy. Wstęp Bezstykowy przekaz energii zwany czasem bezprzewodowym zasilaniem, pozwala na przesyłanie energii elektry więcej »

Wykorzystanie strategii ewolucyjnej do estymacji parametrów modelu histerezy

Krzysztof CHWASTEK Grzegorz DUDEK

Zaproponowano strategię ewolucyjną do estymacji parametrów fenomenologicznego modelu histerezy autorstwa Takácsa uzupełnionego o składnik reprezentujący procesy odwracalne zachodzące podczas procesu magnesowania. … Abstract. An evolution strategy for parameter estimation of the Takács phenomenological model of hysteresis is proposed. The description is supplemented with a component related to reversible magnetization processes. (Estimation of parameters for a hysteresis model using evolution strategy). Słowa kluczowe: model histerezy, estymacja parametrów, strategie ewolucyjne, . Keywords: hysteresis model, parameter estimation, evolution strategies, . Wstęp Modelowanie pętli histerezy wymaga wyznaczenia optymalnego zestawu parametrów modelu. Do tego celu stosowane są różne techniki optymalizacyjne, w tym strategie ewolucyjne [1,2]. W niniejszej pracy rozważono wykorzystanie strategii ewolucyjnych do estymacji parametrów fenomenologicznego modelu Takácsa [3,4] uzupełnionego o składnik reprezentujący procesy odwracalne zachodzące podczas procesu magnesowania. Równania modelu Model Takácsa jest oparty na nieliniowej transformacji typu tangens hiperboliczny. Zmienna na osi x została zidentyfikowana jako tzw. pole efektywne, natomiast zmienna na osi y jako magnetyzacja [5]. Pole efektywne reprezentuje kooperatywne oddziaływanie pomiędzy momentami magnetycznymi wewnątrz materiału, w pierwszym przybliżeniu jest ono wyrażone za pomocą dodatniego sprzężenia w systemie jako Heff = H +  M. Pole efektywne może być uzupełnione o dodatkowe czynniki, pozwalające przykładowo na opis procesu magnesowania materiału przy podwyższonej częstotliwości wymuszenia [5, 6]. W równaniach modelu rozważanych uprzednio w pracach [5, 6] składowa magnesowania związana z procesami odwracalnymi była pominięta w celu ich uproszczenia. W pracy [6] wykazano, że struktura równań uproszczonego modelu Takácsa jest równoważna strukturze równań model więcej »

Wysokoczęstotliwościowy przekształtnik z tranzystorami SiC JFET

Sebastian GIZIEWSKI

W referacie przedstawiono konstrukcję oraz wyniki badań trójfazowego falownika napięcia zbudowanego z wykorzystaniem diod Schottky oraz tranzystorów JFET z węglika krzemu (SiC). Znacznie krótsze czasy przełączeń tych elementów w porównaniu z tranzystorami IGBT i diodami na bazie krzemu (Si) umożliwiają pracę układu z częstotliwością 100 kHz i wyższą. Duża stromość narastania napięcia rzędu dziesiątek kV/μs powoduje problemy EMC oraz EMI. Wysokoczęstotliwościowe przekształtniki z tranzystorami SiC JFET dają nowe możliwości regulacji układów z silnikami wysokoobrotowymi (100 tys. obr./min.), co potwierdzają przedstawione wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych generacji napięcia o częstotliwości podstawowej harmonicznej 1500Hz. Abstract. The paper presents design and testing of a three-phase voltage inverter built with application of silicon carbide (SiC) Schottky diodes and SiC JFET transistors. Shorter switching times of these elements in comparison with IGBTs and diodes based on a silicone (Si) makes it possible operation with a frequency of 100 kHz and higher. High rate of change of power devices voltages, up to several dozen of kV/μs causes EMC and EMI problems. High-frequency converters with SiC JFET transistors gives new capabilities in control of high-speed electric motors. (High frequency voltage source inverter with SiC JFET transistors). Słowa kluczowe: falownik napięcia, SiC, JFET, węglik krzemu, silniki wysokoobrotowe. Keywords: voltage source inverter, SiC, JFET, silicon carbide, high-speed motors. Wstęp Węglik krzemu (SiC), jako półprzewodnik, z punktu widzenia energoelektroniki, daje możliwości budowy przyrządów mocy o znacznie lepszych parametrach niż obecnie stosowane przyrządy na bazie krzemu (Si). W odniesieniu do krzemu charakteryzuje się trzykrotnie większym pasmem zabronionym, większą ruchliwością elektronów, trzykrotnie większą przewodnością cieplną i niemal dziesięciokrotnie wyższym napięciem prz więcej »

X JUBILEUSZOWE SEMINARIUM NAUKOWE WYBRANE ZAGADNIENIA Z ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI

Renata Frączek Marian Pasko

Oddziałowi Gliwicko-Opolskiemu przypadł zaszczyt zorganizowania X Jubileuszowego Seminarium Naukowego Wybrane Zagadnienia z Elektrotechniki i Elektroniki. Odbyło się ono w Ustroniu, w dniach 27-29 września 2012 roku, a Komitetowi Organizacyjnemu przewodniczył prof. dr hab. inż. Marian Pasko. Na niespełna trzy dni obrad zaplanowano bogaty program merytoryczny, który wzbogacony został spotkaniami towarzyskimi, wycieczką po okolicach Ustronia, a przede wszystkim sesją jubileuszową poświęconą pamięci profesorów: Feliksa Andrzejewskiego, Andrzeja Karola Kordeckiego oraz Ludgera Szklarskiego. Główną tem więcej »

Zakłócenia elektromagnetyczne w elektronicznych systemach alarmowych

Tomasz PRAUZNER

w pracy przedstawione zostały podstawowe problemy związane z zakłóceniami o podłożu elektromagnetycznym, które w sposób istotny mają wpływ na parametry pracy podzespołów elektronicznych wchodzących w zakres budowy układów alarmowych. Poddano analizie zjawiska rozprzestrzeniania się zaburzeń elektromagnetycznych w otoczeniu systemów bezpieczeństwa, wywołujące zamierzone jak i stochastyczne nieprawidłowości mające wpływ na stabilną pracę systemu. Abstract. In the paper were presented the fundamental issues of electromagnetic interference on the ground, which significantly affect the parameters of the electronic components within the scope of building alarm systems. We analyzed the phenomenon of propagation of electromagnetic disturbances in the environment of safety, causing intentional and stochastic irregularities affecting the stable operation of the system. (The electromagnetic interferences in the electronic alarm systems) Słowa kluczowe: zakłócenia w polu elektromagnetycznym, układy alarmowe, inteligentny budynek, czujniki magnetyczne Keywords: disturbances in electromagnetic fields, alarm systems, intelligent building, magnetic sensors Wstęp Nowy kierunek studiów Inżynieria Bezpieczeństwa na Akademii im. Jana Długosza kształci studentów z zakresu wiedzy dotyczącej między innymi technicznych środków ochrony osobistej jak i urządzeń ochrony nieruchomości itp. w ramach zajęć studenci zapoznają się z bogatą ofertą urządzeń alarmowych jak i zdobywają wiedzę z zakresu ich użyteczności oraz wdrażania gotowych rozwiązań konstrukcyjnych w praktyce. Nie dziwi fakt, iż w tym zakresie powinni być wyposażeni w szeroko ujętą wiedzę dotyczącą ich użyteczności oraz poprawnej instalacji. W urządzeniach alarmowych, najczęściej pojawiającymi się podzespołami układów czujników są elementy oparte na indukcji elektromagnetycznej. Ze względu na różnorodne rozwiązania technologiczne stosowane w projektach układów alarmowych, rozważania dotyczące wpły więcej »

Zastosowanie EIS do oceny własności fizykochemicznych drutów stosowanych na prowadniki kardiologiczne

Witold WALKE Joanna PRZONDZIONO

Celem pracy była ocena odporności korozyjnej drutów wykonanych ze stali nierdzewnej X10CrNi18-8 stosowanych w zabiegach kardiologicznych. Analizowano wpływ umocnienia w procesie ciągnienia oraz modyfikacji powierzchni drutów z uwzględnieniem procesu sterylizacji parą wodną pod ciśnieniem na ich właściwości korozyjne. Badania realizowano w sztucznym osoczu symulującym środowisko krwi. Dla oceny zjawisk zachodzących na powierzchni badanej stali zastosowano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS - Electrochemical Impedance Spectroscopy). Zaproponowanie odpowiednich wariantów obróbki powierzchniowej ma perspektywiczne znaczenie i przyczyni się do opracowania warunków technologicznych o sprecyzowanych parametrach wytwarzania powłok tlenkowych na wyrobach medycznych. Abstract. This study is aimed at evaluation of corrosion resistance of wires made of stainless steel X10CrNi18-8 used in cardiologic treatment. Analyzed factors included impact of hardening in drawing process and modification of wire surface, involving sterilisation process with pressurized water steam, on their corrosion properties. The tests were performed in artificial blood plasma simulating human blood environment. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was used in order to evaluate phenomena taking place on the surface of the tested steel. Suggestion of proper surface treatment variants is perspective significance and will help to develop technological conditions with specified parameters of oxide coating creation on the surface of medical devices. (Application of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) to evaluation of wires used in cardiology) Słowa kluczowe: stali X10CrNi18-8, sztuczne osocze, pasywacja chemiczna, elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna Keywords: X10CrNi18-8 steel, artificial plasma, chemical passivation, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Wstęp Prowadniki kardiologiczne używane są m.in. w zabiegach elektroterapi więcej »

Zastosowanie EIS do oceny własności fizykochemicznych modyfikowanego powierzchniowo stopu Ti-6Al-4V ELI

Marta KIEL-JAMROZIK Janusz SZEWCZENKO Witold WALKE Jan MARCINIAK

Techniki modyfikacji powierzchni odgrywają zasadniczą rolę w kształtowaniu finalnych własności fizykochemicznych i biokompatybilności implantów ze stopów tytanowych. Jakość warstwy powierzchniowej decyduje o przenikaniu jonów metalowych do płynów ustrojowych oraz środowiska tkankowego. Celem pracy były badania nad wpływem sposobu i warunków obróbki powierzchni stopu Ti-6Al-4V ELI na własności fizykochemiczne pod kątem przydatności do zastosowań implantacyjnych. Abstract. The surface modifications techniques are playing fundamental role in forming of the final physicochemical properties and biocompability of implants made of titanium alloys. The quality of surface layer is determining the influence of metallic ions to physiological solution and tissue environment. The aim of work was to study the influence of method and conditions of surface treatment of Ti-6Al-4V ELI alloy for physicochemical properties for the usefulness in implantation applications. (Application of EIS method for evaluation of physicochemical properties of modified Ti-6Al-4V ELI alloy). Słowa kluczowe: stop Ti-6Al-4V ELI, modyfikacja powierzchni, elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna Keywords: Ti-6Al-4V ELI alloy, surface modification, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Wstęp Stopy na osnowie tytanu charakteryzujące się bardzo dobrymi własnościami mechanicznymi, małym ciężarem właściwym oraz dobrą odpornością na korozję wykorzystywane są w różnych dziedzinach medycyny [1, 2]. Podstawowym kryterium przydatności biomateriału metalowego przeznaczonego na implanty jest jego biokompatybilność, która ściśle jest związana z własnościami fizykochemicznymi powierzchni implantu [1- 5]. Spośród wielu rodzajów stopów tytanu wykorzystywanych w medycynie, największe zastosowanie znalazł stop Ti-6Al-4V ELI. Jest on najczęściej stosowany na implanty w ortopedii, traumatologii, stomatologii czy kardiologii. Techniki modyfikacji powierzchni odgrywają bardzo dużą r więcej »