Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Piotr CHUDZIK"

Eliminacja oscylacji w układzie zasilania pojazdu trakcyjnego

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiona została nowa metoda sterowania układem napędowym z silnikiem indukcyjnym, umożliwiająca eliminację oscylacji napięcia na kondensatorze obwodu pośredniczącego falownika zasilanego z tramwajowej lub trolejbusowej sieci trakcyjnej. Zaburzenia tego typu są charakterystyczne dla układów trakcyjnych, w których jest stosowany wejściowy filtr RLC o słabym tłumieniu. W artykule zostały zamieszczone rozważania teoretyczne i badania symulacyjne potwierdzające skuteczność proponowanej metody. Abstract. In this article the new method of power supply voltage oscillation elimination was presented. These types of disturbances are typical in voltage converter fed traction vehicle with low dumped RLC input filter. Analytical approach and simulation results showing efficiency of[...]

Algorytm sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego minimalizujący przesyłowe straty mocy uwzględniający stany pracy sieci trakcyjnej DOI:10.12915/pe.2014.06.024

Czytaj za darmo! »

Współczesne napędy elektryczne stosowane w pojazdach elektrycznych i hybrydowych coraz częściej wykorzystują zasobniki superkondensatorowe jako magazyny energii o dużej gęstości mocy. Zasobniki te wykorzystywane są zarówno do rekuperacji energii, jak i do zmniejszania szczytowych wartości prądów w układach zasilania. W artykule przedstawiono metodę sterowania zasobnikiem energii trakcyjnego układu napędowego, której nadrzędnym celem jest minimalizacja strat mocy w układach przesyłowych oraz w superkondensatorach. Zaproponowany algorytm sterowania uwzględnia możliwość rekuperacji energii w sytuacji braku możliwości zwrotu energii do sieci trakcyjnej. W artykule zamieszczono przebiegi symulacyjne sterowania zasobnikiem energii z wykorzystaniem zaproponowanego algorytmu. Abstract. Modern drives used in electric and hybrid vehicles are often using ultracapacitors as energy storage that have a high power density. These storages are used both for energy recuperation and to reduce peak values of currents in power system. In this paper a method of energy storage control for traction drive to minimize power losses in transmission system and ultracapacitors was presented. The proposed control algorithm allow also a proper energy recuperation in case when power grid can not recieve energy. Simulation waveforms of energy storage control process was included in this paper. (Control algorithm of traction vehicle ultracapacitor storage to minimize power losses in various power grid operation conditions). Słowa kluczowe: zasobnik superkondensatorowy, optymalizacja strat mocy, sieć trakcyjna, napęd trakcyjny. Keywords: ultracapacitor storage,power loss optimization, traction grid, traction drive. doi:10.12915/pe.2014.06.24 Wstęp Odzyskiwanie energii mechanicznej w trakcie hamowania pojazdu jest zagadnieniem powszechnie wykorzystywanym w napędach elektrycznych i hybrydowych. Wykorzystanie baterii superkondestaorów, jako pojazdowych zasobników energii, w [...]

Analiza metod sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego w wybranych stanach pracy sieci trakcyjnej DOI:10.15199/48.2018.03.15

Czytaj za darmo! »

Stosowanie zasobników energii w systemach zasilania pojazdów trakcyjnych pozwala na podniesienie efektywności energetycznej pojazdów (rozumianej jako zmniejszenie strat mocy na rezystancjach sieci i pojazdu) oraz umożliwia zmniejszenie maksymalnych wartości prądów występujących w sieci. Najczęściej jako magazyn energii wykorzystywane są baterie superkondensatorów. W bateryjnych pojazdach elektrycznych i hybrydowych zasobniki istotnie zwiększają efektywność energetyczną, szczególnie podczas rekuperacji energii podczas hamowania [1-3]. W pojazdach trakcyjnych zasobniki pozwalają również na obniżenie strat [4], pomimo iż w wielu sytuacjach istnieje możliwość zwrotu energii bezpośrednio do sieci trakcyjnej [5]. Istotne korzyści, wynikające ze stosowania lokalnych zasobników energii bezpośrednio na pojazdach, związane są z redukcją start energii dzięki ograniczeniu konieczności jej przesyłania na dalekich odcinkach [7, 8]. Ograniczenie szczytowych wartości prądów trakcyjnych wpływa nie tylko na ograniczenie strat przesyłowych w sieci trakcyjnej i obwodach wejściowych napędów trakcyjnych [9-11], ale również na przedłużenie żywotności urządzeń oraz zmniejsza podatność urządzeń w podstacjach na zakłócenia wynikające z tych prądów. Częstym, dodatkowym atutem pojazdów wyposażonych w zasobnik energii jest również ich zdolność do krótkotrwałej jazdy w sytuacjach braku napięcia w sieci trakcyjnej, która pozwala na przykład na opuszczenie skrzyżowania lub dojechanie do najbliższego przystanku. Określone korzyści z zastosowania zasobnika osiągalne są poprzez właściwy dobór metod sterowania zasobnikiem. Metody te mogą optymalizować chwilowe wartości prądu zasobnika lub ograniczać szczytowe wartości prądu pobieranego i oddawanego do sieci ale mogą również dbać o ewentualną gotowość pojazdu do jazdy bez zasilania zewnętrznego. W artykule przedstawiono wpływ wybranych metod sterowania zasobnikiem superkondensatorowym na straty energii zwią[...]

System zabezpieczeń wysokoczęstotliwościowego generatora do nagrzewania indukcyjnego DOI:10.15199/48.2016.03.21

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono opis układu sterowania prototypowego generatora służącego do nagrzewania indukcyjnego ze szczególnym naciskiem na elementy systemu zabezpieczeń. Układ ten składa się z zawansowanego systemu sterowania , umożliwiającego automatyczną realizację różnorodnych procesów technologicznych oraz wychwytywanie wszystkich stanów awaryjnych i reakcję na nie. Abstract. The paper describes a prototype generator control system used for induction heating with particular emphasis on the elements of the protection system. This system consists of an advanced control system, enabling automatic implementation of various technological processes and capture all faults and react to them.( Protection system in high frequency generator for induction heating). Słowa kluczowe: grzanie indukcyjne, falownik, system zabezpieczeń Keywords: induction heating, inverter, protection system Wstęp Układy sterowania we współczesnych urządzeniach przemysłowych mają za zadanie nie tylko realizację podstawowego celu działania, ale również muszą spełniać szeroko pojęte funkcje zabezpieczeń. Dobrze zaprojektowane powinny chronić przed nieprawidłową pracą urządzenia i zapewniać możliwość natychmiastowej reakcji w stanach, w których występuje zagrożenie zniszczenia sterowanych obiektów oraz samych wykonawczych elementów energoelektronicznych. W przypadku sterowania układami o dużej dynamice do zapewnienia bezpieczeństwa elementów wykonawczych nie wystarcza często jedynie samo kontrolowanie, czy nie zostały przekroczone wartości maksymalne dostępnych pomiarowo wielkości napięć, prądów lub temperatury. Niektóre urządzenia i obiekty sterowania wymagają obliczania w czasie rzeczywistym na przykład wartości dostarczonej do obiektu energii (na podstawie mierzalnych wielkości prądów i napięć) i jej ograniczania zanim nadmierny wzrost temperatury stanie się widoczny w postaci mierzonego sygnału temperatury lub zniszczenia urządzenia. Dla urządzeń falownikow[...]

Sterowanie ślizgowe przetwornicy DC-DC ze słabo tłumionym filtrem wejściowym LC DOI:10.15199/48.2018.03.20

Czytaj za darmo! »

Powszechnie stosowany we współczesnych układach przetwarzania energii, wejściowy filtr LC, jest odpowiedzialny za ograniczenie niekorzystnych oddziaływań urządzeń energoelektronicznych na sieć zasilającą. Zapewnia również stałe napięcie, które jest niezbędnym elementem w procesie przetwarzania większości przetwornic DC-DC, o różnych topologiach. Sam filtr, jako praktycznie bezstratny element drugiego rzędu, jest niestety elementem skłonnym do oscylacji. W przypadku realizacji algorytmów sterowania zakładających pracę przetwornicy w roli stabilizatora napięcia wyjściowego, część przetwarzająca odbiera z filtru, niezależnie od wartości napięcia wejściowego, moc o stałej wartości. Taki charakter obciążenia filtru LC powoduje pojawienie się ujemnej, dynamicznej impedancji wejściowej powodującej pojawienie się skłonności układu do oscylacji, która ostatecznie prowadzi do niestabilności całej struktury sterowania [3]-[7]. Przeprowadzono i opublikowano wiele prac badawczych opisujących to zjawisko. Najczęściej układy sterowania przetwornic pracujących jako stabilizatory napięcia przyjmują postać regulatora kaskadowego, w którym pętla wewnętrzna jest pętlą regulacji prądu, a zewnętrzna pętlą regulacji napięcia [3]. Do zapewnienia stabilności pracy urządzenia używa się zarówno układów tłumiących o charakterze pasywnym [1][2] jak i aktywnym [11]. Stabilizatory pasywne wykonywane są w postaci dodatkowej gałęzi RC. Na temat doboru parametrów elementów pasywnego stabilizatora powstało szereg prac, w których uwzględnia się zarówno strukturę dynamiczną układu jak i zapewnienie odpowiedniej jakości tłumienia [1]- [2]. Zastosowanie tego typu rozwiązania niesie za sobą zwiększenie strat mocy w układzie oraz zwiększenie jego wagi i rozmiarów. Stabilizatory aktywne to nic innego jak odpowiednia strategia sterowania umożliwiająca dodanie do sygnału sterującego odpowiedniego sygnału kompensatora. Tutaj również najczęściej sygnał kompensujący[...]

Układy pomiarowe do identyfikacji obciążenia i wyznaczania mocy w generatorze LLC do nagrzewania indukcyjnego DOI:10.15199/48.2016.03.12

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono układy pomiarowe zastosowane w generatorze do nagrzewania indukcyjnego. Omówiono ich budowę oraz sposób dołączenia do systemu sterowania falownikiem napięcia. Przedstawiono również wymagania stawiane tym układom przez algorytmy wyznaczające parametry obciążenia i moc wydzielaną w generatorze. Abstract. The paper describes measurement systems used in induction heating generator . Their build and connecting to the control system of voltage converter had been presented. The requirements resulting from algorithms which calculate load parameters and power absorbed by the load had been shown. (Measurement systems for load identification and power calculation in LLC induction heating generator). Słowa kluczowe: generatory do nagrzewania indukcyjnego, falowniki rezonansowe, pomiar mocy. Keywords: induction heating generator, resonance converter, power measurement. Wstęp Generator LLC do nagrzewania indukcyjnego jest urządzeniem, w którym za pomocą sterowania falownikiem napięcia utrzymuje się we właściwym punkcie pracy układ o topologii LLC (układ trzeciego rzędu). Za powstawanie drgań, niezbędnych do wywołania efektów grzejnych we wzbudniku odpowiadają: indukcyjność pomocnicza Ls, indukcyjność wzbudnika Lobc oraz pojemność kondensatora rezonansowego Cr. Na działanie układu mają również wpływ indukcyjności połączeń poszczególnych części składowych generatora. Na rys. 1 umieszczono schemat ideowy obwodów silnoprądowych urządzenia. Rys. 1. Schemat połączeń części silnoprądowej jednego toru układu generatora o topologii LLC. Ze względu na potrzebę zapewnienia elastyczności działania urządzenia przyjęto założenie, że układ można konfigurować poprzez odpowiednie dobieranie pojemności Cr, zmianę wartości dławika regulacyjnego Ls oraz zmianę samego wzbudnika. Ponadto sam wzbudnik może zmieniać w bardzo szerokim zakresie swoje parametry w zależności od umieszczonego w nim wsadu, jego temperatury oraz amplitudy i często[...]

Osłabianie strumienia magnetycznego w trakcyjnych napędach z silnikami asynchronicznymi DOI:

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono zagadnienie osłabiania strumienia magnetycznego w trakcyjnych silnikach asynchronicznych. Dokonano analizy stanów dynamicznych napędu z silnikiem asynchronicznym pracującego z osłabionym strumieniem wzbudzenia. Zaprezentowano problematykę odwzbudzania silnika związaną z ograniczeniami źródła zasilającego układ napędowy. Omówiono możliwość poprawy sprawności napędu poprzez pracę z niższą wartością strumienia magnetycznego. W ramach podsumowania przedstawiono wnioski, płynące z przeprowadzonych analiz, użyteczne podczas konstruowania napędów trakcyjnych wyposażonych w silniki asynchroniczne. Abstract. The aim of this paper is to present the problem of weakening the magnetic flux in traction asynchronous motors. An analysis of the dynamic states of a drive with asynchronous motor with magnetic field weakening is presented. Problems associated with the limits of the supply source of the drive system are described. Possible improvement of efficiency by working with a lower value of the magnetic flux is discussed. Finally, the conclusions from the performed analyses are presented. (Field weakening in asynchronous motors traction drives). Słowa kluczowe: trakcyjne napędy z silnikami asynchronicznymi, sterowanie napędu, osłabianie pola magnetycznego. Keywords: asynchronous motors traction drives, control of drive, magnetic field weakening. Wstęp Osłabianie strumienia magnetycznego w trakcyjnych silnikach indukcyjnych było niejednokrotnie poruszane przez autorów publikacji naukowych, jako niezwykle ważne z praktycznego punktu widzenia zagadnienie. Omawiano je zazwyczaj w kontekście optymalizacji parametrów napędu pracującego w szerokim zakresie zmian prędkości przy jednoczesnych dużych zmianach wartości napięcia zasilającego [1,2], bądź też energooszczędności układu napędowego [5, 6]. Niniejszy artykuł stanowi próbę całościowego spojrzenia na tę problematykę. Napędy elektryczne stosowane w pojazdach trakcyjnych powinna c[...]

Zastosowanie uśredniania wielkości sinusoidalnych metodą najmniejszych kwadratów w algorytmach sterowania i redukcji zakłóceń DOI:10.15199/48.2016.05.26

Czytaj za darmo! »

Artykuł zawiera praktyczne przykłady wykorzystania metody uśredniania sinusoidalnych wielkości pomiarowych metodą najmniejszych kwadratów do realizacji algorytmów numerycznych w czasie rzeczywistym w systemach o ograniczonych możliwościach obliczeniowych. W pierwszym z przykładów algorytm służy do kontroli przesunięcia fazowego między prądem i napięciem w generatorze do nagrzewania indukcyjnego, w drugim do eliminacji zakłóceń wprowadzanych przez sieć zasilającą 230 VAC do pomiarów biopotencjałów. Abstract. The article includes practical examples of the least squares to sinusoidal measurement magnitude method use to implement numerical algorithms in Real-time systems with limited computing capabilities. In the first example algorithm is used to control the phase shift between current and voltage in induction heating generator, in the second to eliminate the distortions introduced by 230VAC power supply network for measuring procurement of biopotentials. (The use of sinusoidal magnitude averaging with The Least Squares Method to reduce interference and to implement control algorithms). Słowa kluczowe: aproksymacja, filtrowanie, układy rezonansowe Keywords: approximation, filtering, resonant circuits. Wstęp Wykorzystanie bardzo popularnej metody najmniejszych kwadratów do wyznaczenia wartości amplitudy i fazy sygnału sinusoidalnego o znanej częstotliwości, który najlepiej odpowiada zbiorowi zarejestrowanych danych pomiarowych, wymaga wykonania operacji odwracania macierzy. W przypadku stosowania tej metody w systemach pracujących w czasie rzeczywistym zadanie to bywa zbyt trudne do wykonania dla typowych systemów mikroprocesorowych dedykowanych do tanich, zasilanych bateryjnie urządzeń przenośnych, nawet dla częstotliwości aproksymowanego sygnału równej 50 Hz. Ograniczenie wynikające z konieczności odwracania macierzy występuje również przy stosowaniu metody najmniejszych kwadratów w systemach o dużych możliwościach obliczeniowych, [...]

Stanowisko badawcze do modelowania pracy napędu trakcyjnego w stanach wywołanych nagłą zmianą prędkości kątowej kół pojazdu DOI:10.12915/pe.2014.05.09

Czytaj za darmo! »

Zasilanie dwóch trakcyjnych silników asynchronicznych z jednego falownika pozwala na znaczne zredukowanie ceny napędu, wiąże się jednak ze wzrostem wymagań w stosunku do algorytmu sterowania falownikiem. Wspólne napięcie (wirujący wektor przestrzenny) przyłożone do dwóch silników, które w stanach dynamicznych mogą poruszać się z różnymi prędkościami, wywołuje w każdym z nich inne wartości prądu i momentu. W celu wykonania badań nad zjawiskami zachodzącymi w napędach grupowych zbudowano specjalne stanowisko, które odzwierciedla specyfikę połączenia szyna - koło w napędzie trakcyjnym, np. podczas przejazdu przez krzyżownicę czy też w przypadku utraty przyczepności. Abstract. Supplying of two asynchronous motors from single voltage inverter allows to reduce overall cost but also brings significant challenge for the control system. Common power supply of both motors, which in transient states may have different angular velocity, cause in each of them other values of current and torque. In order to perform studies about phenomena that occur in the traction group drive laboratory test stand based on the concept of the “infinite" rail has been developed. That construction reflects characteristic of the connection rail - wheel in traction drive, i.e. during wheel slip or during passing the crossroads.(The laboratory test stand for modeling the train drive in the states caused by the sudden change of the angular velocity of wheels). Słowa kluczowe: napędy trakcyjne, silnik asynchroniczny Keywords: traction drives, induction motor doi:10.12915/pe.2014.05.09 Wstęp Najpowszechniej stosowanym rozwiązaniem w pojazdach zasilanych za pomocą energii elektrycznej, niezależnie od tego, czy źródłem energii jest bateria akumulatorów, czy przewody trakcyjne, są falownikowe napędy z asynchronicznymi silnikami prądu przemiennego lub synchronicznymi silnikami z magnesami trwałymi (PMSM). Specyficzne warunki, w jakich pracują te silniki, napędzając koła [...]

Traction group drive fed by an inverter with reduced switching frequency DOI:10.12915/pe.2014.06.05

Czytaj za darmo! »

The article presents a concept of the control algorithm for the traction group drive consisting of two cage induction motors supplied from the common inverter, which could operate with reduced switching frequency and the result of its testing on a physical model in the laboratory. These tests were conducted on a specially constructed bench, simulating in laboratory scale the true nature of phenomena accompanying the passage of the wheels through the rail crossing, associated with an abrupt change in the angular velocity of the wheels belonging to the same group drive. (Trakcyjny napęd grupowy zasilany z falownika, pracującego z obniżoną częstotliwością przełączeń). Streszczenie. W artykule przedstawiono koncepcję algorytmu sterowania dla grupowego napędu trakcyjnego składającego się z dwóch klatkowych silników indukcyjnych zasilanych ze wspólnego falownika, mogącego pracować z obniżoną częstotliwością przełączeń i wyniki badań jego fizycznego modelu laboratoryjnego. Badania przeprowadzono na specjalnie zbudowanym stanowisku pozwalającym odtworzyć w warunkach laboratoryjnych rzeczywisty charakter zjawisk towarzyszących przejazdowi kół pojazdu szynowego przez połączenia torowisk, wiążących się z raptowną zmianą prędkości kątowej kół należących do tego samego napędu grupowego. Keywords: asynchronous group drive, mixed vector-scalar control, improved current control, low switching frequency. Słowa kluczowe: asynchroniczny napęd grupowy, mieszane sterowanie wektorowo-skalarne, ulepszona regulacja prądu, niska częstotliwość przełączeń. doi:10.12915/pe.2014.06.05 Introduction Most of the modern traction drives use the induction motors which are fed by the voltage inverters. The group drive concept is presented in Fig.1. In general the control system is responsible for realization of the torque set-point where working conditions like traction voltage, motor speeds and currents are the input signals. The high level system calculates the output [...]

 Strona 1