ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY ›
2011-5 |
| |
|
|
Prenumerata
|
A new algorithm for generating cuts set in undirected graphs representing electric systems
|
|
Łukasz PIĄTEK 
|
A new algorithm for finding cut set of a undirected graph is presented. The algorithm finds all cut in graph which can be used in the cut set
method of reliability evaluation. The algorithm is based on division of graph vertices set into subset in which vertices have the same distance from
the sink. An example of application of the algorithm for analysis of sample electric system is presented.
Streszczenie. Prezentowany jest nowy algorytm znajdowania przekrojów w grafach o krawędziach niezorientowanych. Algorytm znajduje zbiór
przekrojów grafu, który może być użyty w metodzie analizy niezawodności. Algorytm bazuje na podziale zbioru wierzchołków grafu na podzbiory w
których każdy wierzchołek leży w tej samej odległości od źródła. Pokazano przykład znajdowania przekrojów w grafie systemu elektrycznego.
(Nowy algorytm znajdowania przekrojów w grafach o krawędziach nieskierowanych reprezentujących systemy elektryczne)
Keywords: graph cut, graph, reliability
Słowa kluczowe: przekrój w grafie, graf, niezawodność.
Introduction
For evaluation of reliability of electric systems the
method of cut sets is used [1,2]. In order to find all cuts in
graph corresponding to considered electric system a new
algorithm is introduced. The algorithm is based on division
of graph vertices set into subset called layer. Each vertice v
in layer have the same length of minimal path from source s
to v. A combination of vertices in every layer is generated.
The result of algorithm work is a set of all cuts in graph.
The simplest known algorithm for finding all cuts in
graph consists in enumerating all graph edges combination.
For each combina[...]
|
|
|
|
A new control method for the three level active neutral point clamped converter for low speed applications
|
|
|
Lucian PARVULESCU Dan FLORICAU Mircea COVRIG
|
This paper presents a new control method for the Three-level Active Neutral Point Clamped (ANPC) converter. The advantages of this
method are presented and a power loss analysis is made for an extreme modulation index. The results obtained are compared whit those obtained
for two other control methods. Simulation and experimental results are presented in order to validate the theoretical studies made for this method.
Streszczenie. Zaprezentowano nową metodę sterowania trzypoziomowym aktywnym przekształtnikiem typu ANPC. Wykazano zalety tej metody
oraz oceniono straty mocy przy ekstremalnej wartości indeksu modulacji. Przestawiono też wyniki symulacji oraz rezultaty badań. (Nowa metoda
sterowania trzypoziomowym przekształtnikiem typu ANPC)
Keywords: NPC converter, ANPC converter, switching losses, conduction losses.
Słowa kluczowe: przekształtnik NPC, straty przełączania
Introduction
Multilevel conversion structures constitute a solution to
improve the performances given by the classical structures
with two voltage levels. For medium voltage applications,
the cost of the semiconductor devices is increased.
Multilevel structures offer a reduction of the voltage stress
that compensates for the increased number of devices. Also
this structures offer the advantage of reducing the size of
the output filter by lowering the total harmonic content.
The development of these structures began with the
solution given by Bhagwat in 1980 called Stack Cell
Converter (SC) [1]. This solution gave a reduction to half of
the voltage stress in the semiconductor devices but had the
disadvantage of an unequal loss distribution that
represented a limitation to the maximum output power that
could be achieved.
In order to solve this problem, several multilevel
structures were developed. Among them the most utilized in
industrial applications is the Neutral Point Clamped
Converter (NPC) because of the low number of devices
used comparative with the other [...]
|
|
|
|
Adaptive mesh refinement for magnetic stimulation modeling
|
|
|
Bartosz SAWICKI
|
The aim of the paper is discussion of need for adaptive mesh refinement techniques for numerical modeling of magnetic stimulation.
Problems of a' posteriori error estimation and automatic mesh refinement algorithms has been addressed. Results present that values in the solution
can be changed up to 40% during refinement process. It has been shown that refinement algorithms introduce serious computational cost for
realistic 3D meshes.
Streszczenie. Celem artykułu jest przedstawienie potrzeby wykorzystania adaptacyjnych algorytmów poprawy sieci elementów skończonych
podczas modelowania zagadnień stymulacji magnetycznej. Omówiono problemy estymacji błędu lokalnego, automatycznego zagęszczania sieci bez
pogorszenia jej jakości. Wyniki pokazują ponad 40% zmianę wartości rozwiązania podczas poprawiania sieci. Nie można jednak zapominać, że
zagęszczanie realistycznej, trójwymiarowej siatki wiąże się z dużymi nakładami obliczeniowymi. (Adaptacyjne zagęszczanie sieci przy
modelowaniu stymulacji magnetycznej)
Keywords: adaptive mesh refinement, magnetic stimulation modeling, eddy currents problem
Słowa kluczowe: adaptacyjne zagęszczanie siatki, modelowanie stymulacji magnetycznej, zagadnienie prądów wirowych
Introduction
The Finite Element Method is a powerful tool for solving
problems described by partially differential equations. For
given discretization, the method minimizes global norm of
error. It is unable to ensure local accuracy. Especially for
highly non-homogeneous source fields there is a need to
refine mesh according to the solution. The adaptive mesh
refinement (AMR) is methodology to address this problem.
Despite it is well known, and as old as roots of the FEM, it is
current need to adopt the method to new set of numerical
challenges. Numerical simulation of biomedical object is
excellent example of such challenge.
The magnetic stimulation is term describing therapeutic
interaction between magnetic field and human body. There
[...]
|
|
|
|
An analysis of the inverter overvoltage generated by the motor
|
|
|
Algirdas BASKYS Vytautas BLEIZGYS Tadas LIPINSKIS
|
The overvoltage in the inverter that supplies the AC induction motor, which during the deceleration operates as a generator delivering
current back into the inverter DC bus, has been investigated. The investigation was performed experimentally using a special test bench. The impact
of the motor deceleration rate, motor load and initial rotation velocity, at which the deceleration starts, on the overvoltage was investigated and
analyzed. The obtained results were employed for the development of the overvoltage fault protection of the inverter.
Streszczenie. W przekształtniku zasilającym silniki AC powstają przepięcia w czasie zwalniania silnika. Przeprowadzona badania tego zjawiska dla
różnych: prędkości zwalniania, obciążeń silnika i prędkości obrotowej (Analiza przepięć w przekształtniku zasilającym silnik)
Keywords: inverter, overvoltage, AC induction motor, motor deceleration.
Słowa kluczowe: przekształtnik, przepięcia, sinlik AC.
Introduction
The AC induction motor used in the variable speed
drive based on the frequency converter can act as a
generator under certain operating conditions. The inverter,
which is the main block of the frequency converter,
supplies the motor with the variable frequency variable
amplitude three phase AC voltage. The motor rotation
velocity is determined by the AC voltage frequency. If the
frequency increases the motor accelerates, if it decreases
- the motor decelerates. If the AC induction motor rotation
velocity during the deceleration exceeds the synchronous
velocity, it starts to operate as a generator delivering
current back into the DC bus of the inverter through the
transistors, which operate as switches of the inverter.
Therefore, the capacitors of the DC bus are charged and
voltage of the DC bus increases [1-3]. The maximal voltage
value (overvoltage) depends on the motor deceleration
rate, motor load and its inertness, capacitance of the DC
bus capacitors and initial rotation velocity of [...]
|
|
|
|
Analiza możliwości poprawy skuteczności działania wyłączników magnetowydmuchowych
|
|
|
Franciszek WÓJCIK
|
W artykule przedstawiono teoretyczną analizę możliwości poprawy skuteczności działania wyłączników magnetowydmuchowych
prądu stałego. Wykazano, na podstawie analizy przebiegów łączeniowych przy wyłączaniu prądów roboczych i zwarciowych, że główną przyczyną
słabego ograniczania prądu zwarciowego przez te wyłączniki są zbyt długie czasy - czas własny otwierania i czas łukowy zestykowy palenia się
łuku na stykach wyłącznika. Stwierdzono, że poprawa skuteczności działania wyłączników magnetowydmuchowych, prowadząca do zmniejszenia
współczynnika ograniczania prądu zwarciowego wymagałaby głębokich zmian w układach stykowo-gaszeniowym oraz napędowym.
Abstract. The article presents the theoretical analysis of possibilities for improvement in the effective operation of DC magnetic blow-out circuit
breakers. It has been demonstrated from analysis of switching processes during breaking of operating currents and short-circuit currents that the
main reason why these circuit breakers limit short-circuit currents insufficiently is long opening time and long time of arc burning on their contacts
(arcing time). It was found that the improvement in the effective operation of magnetic blow-out circuit breakers resulting in the reduction of the shortcircuit
current limiting ratio would require considerable changes in contact-extinguishing and actuating systems. (Theoretical analysis of
possibilities for improvement in the effective operation of DC magnetic blow-out circuit breakers)
Słowa kluczowe: wyłączniki magnetowydmuchowe, wyłączanie zwarć, ograniczanie prądów zwarciowych.
Keywords: magnetic blow-out circuit breakers, fault clearance, limitation of short-circuit currents.
Wstęp
Wyłączniki prądu stałego są stosowane w elektrycznej
trakcji kolejowej, miejskiej, górniczej, a także w różnego
rodzaju przemysłowych systemach napędowych oraz w
elektrotermii. Są wyposażone w magnetowydmuchowe
komory gaszeniowe i działają na znanej zasadzie
wydmuchu elektromagn[...]
|
|
|
|
Analysis of borderline cases of electromagnetic field variational problem
|
|
|
Mariya HOWYKOWYCZ Nataliya KASATKINA
|
The paper offers analysis of expression of energetic functional for formulation of electromagnetic field variational problem in nonlinear
anisotropic media. Additional conditions applied to the expression result in receiving borderline cases in the form of separate stationary problems.
The results are compared with analogical linear tasks of mathematical physic.
Streszczenie. W artykule przedstawiono rozwinięcie funkcjonału energetycznego dla wariacyjnego sformułowania zadania analizy pola
elektromagnetycznego w nieliniowym środowisku anizotropowym. Dodatkowe ograniczenia narzucone na otrzymane rozwiązanie pozwalają uzyskać
sformułowanie przypadków szczególnych w formie oddzielnych zadań stacjonarnych. Wyniki porównano z analogicznymi zadaniami fizyki
matematycznej. (Rozwinięcie funkcjonału energetycznego dla wariacyjnego sformułowania zadania analizy pola elektromagnetycznego w
nieliniowym środowisku anizotropowym)
Keywords: variation methodology, energetic functional, action function, electromagnetic field.
Słowa kluczowe: metoda wariacyjna, energetyczny funkcjonał, działanie po Hamiltonu, pole elektromagnetyczne.
Introduction
There are phenomena of different nature that may take
place in a physical system. They occur as a result of
transformation of energies of various types
(electromagnetic, mechanical, thermal etc) in dielerctric,
semiconducting, and conductive media. According to the
principle of Hamilton-Ostrogradsky, the real motion of a
system between two given points differs from all other
motions in the fact that for the real motion the variation of
action function is equal to zero. The measurement unit of
the action function is the measurement unit of energy
multiplied by the measurement unit of time because the
action function is the time integral of the Lagrangian which
is defined as the kinetic energy of the system minus its
potential energy.
In our paper we will show that the minimization of other
expression (namel[...]
|
|
|
|
Analysis of CMOS circuits having multiple DC operating points
|
|
|
Stanisław HAŁGAS Michał TADEUSIEWICZ
|
This paper is devoted to the analysis of the circuits containing short-channel MOS transistors, having multiple DC solutions (operating
points). The transistors are characterized by the PSP model, the most advanced surface-potential-based compact MOSFET model, selected (since
December 2005) as standard for the new generation of integrated circuits. This paper offers an algorithm enabling us to find multiple DC solutions
and trace multivalued input-output characteristics of integrated circuits using the latest PSP 103.1.1 MOSFET model. The main idea of the algorithm
is based on a single-valued driving point characteristic, called a test characteristic and the section-wise piecewise-linear approximations. The
approach proposed in this paper is illustrated via a numerical example.
Streszczenie. Praca dotyczy analizy układów zawierających tranzystory MOS z krótkim kanałem, mających wiele rozwiązań DC. Tranzystory są
opisane za pomocą modelu PSP, najbardziej zaawansowanego, opartego na koncepcji potencjału powierzchniowego modelu MOSFET, uznanego
w 2005 roku za standardowy w zastosowaniu do nowej generacji układów scalonych. W pracy zaproponowano algorytm obliczania wielokrotnych
rozwiązań DC oraz wyznaczania wielowartościowych charakterystyk typu wejście-wyjście układów scalonych, z użyciem najnowszej wersji PSP
103.1.1 modelu MOSFET. W algorytmie wykorzystano pewne jedno-wartościowe charakterystyki wejściowe, zwane charakterystykami testowymi
oraz uogólnioną odcinkowo-liniową aproksymację. Dla ilustracji podano przykład liczbowy. (Analiza układów CMOS o wielu rozwiązaniach DC)
Keywords: CMOS circuits, DC analysis, multiple solutions, transfer characteristics.
Słowa kluczowe: analiza stałoprądowa, charakterystyki przejściowe, rozwiązania wielokrotne, układy CMOS.
Introduction
Circuits having multiple DC solutions play an important
role in electronics. The basic questions of the analysis and
design of this class of circuits are finding all the [...]
|
|
|
|
Assessment of financial condition of companies using neural networks
|
|
|
Jarosław KUREK Bartosz ŚWIDERSKI Stanisław OSOWSKI
|
The paper presents the new automatic method of assessment of the financial condition of companies using neural networks. The aim of
this assessment is to determine the insolvency risk of company. This information is important for worldwide transactions at which the insurance
institution must assess the level of insurance risk of the import-export transaction. On the basis of this assessment the insurer can determine the
insolvency of each side of transaction and decide of the height of the insurance. The paper will present an automatic method of such assessment by
applying neural networks as the classifiers. The important part of this task is the optimal selection of the diagnostic features, on the basis of which
the neural network will undertake the final decision and final classification of the company to the proper group. This is done by the neural classifiers.
Streszczenie. Praca poświęcona jest opracowaniu metody oceniającej w sposób automatyczny kondycję finansową firmy za pomocą sieci
neuronowych. Szacowanie kondycji finansowej firm pozwala na określenie ryzyka niewypłacalności firmy (jedna ze stron transakcji) czy też na
decyzje ubezpieczyciela transakcji, czy taka transakcja warta jest ubezpieczenia oraz na jaką kwotę (instytucja ubezpieczająca transakcje
międzynarodowe import-eksport). Istotny zatem jest przydział ryzyka niewypłacalności firmy do jednej z kilku klas, określającej stopień aktualnej
kondycji finansowej firmy. W pracy zaproponowano system komputerowy, w którym na podstawie wielu cech diagnostycznych (nie tylko
finansowych) klasyfikator neuronowy ocenia automatycznie poziom ryzyka związany z klasą. (Szacowanie kondycji finansowej przedsiębiorstw
przy pomocy sieci neuronowych)
Keywords: financial condition assessment, insolvency risk, neural networks.
Słowa kluczowe: szacowanie kondycji finansowej, ryzyko niewypłacalności, sieci neuronowe.
Introduction
The well-know problem in business world is how to
avoid customers,[...]
|
|
|
|
Atmospheric influences on satellite communications
|
|
|
Muhammad ZUBAIR Zaffar HAIDER Shahid A. KHAN Jamal NASIR
|
Among other atmospheric regions, ionosphere, which is ionized region of the atmosphere, is considered to impose serious limitations on
satellite communication. At higher frequencies, radio waves pass through the ionosphere and are attenuated due to the free electrons present in
ionosphere. This paper discusses atmospheric effects on high frequency radio waves illustrating the attenuation and losses it may come across like
attenuation due to atmospheric gases, rain, clouds, beam spreading loss and noise temperature. Data used to summarize the influence of
atmospheric phenomena is obtained from ITU-R models and processed using MATLAB.
Streszczenie. Spośród różnych warstw atmosfery szczególnie jonosfera wpływa niekorzystnie na komunikację za pośrednictwem satelitów. Przy
wyższych częstotliwościach fale radiowe są silnie tłumione w jonosferze. Artykuł przedstawia analizę wpływu czynników atmosferycznych w
jonosferze na tłumienie i straty w radiowej komunikacji wysokoczęstotliwościowej. (Wpływ atmosfery na jakość komunikacji satelitarnej)
Keywords: Radio propagation, Ionosphere, Rain attenuation, cross polar discrimination.
Słowa kluczowe: propagacja fal radiowych, komunikacja satelitarna
Introduction
The ionosphere is the upper part of the atmosphere
where sufficient ionization exists to influence radio wave
propagation. The ionosphere usually consists of two layers:
the E layer which is about 80 to 113 km above the earth’s
surface and reflects radio waves of lower frequency. Above
E layer is F layer which reflects higher frequency radio
waves. The F layer is then further sub divided into F1 and
F2 layers. The F1 layer is lower portion of F layer and exists
from 150 to 200 km above the earth’s surface, whereas F2
layer is the upper portion and exists at a height of 200 to
500 km. F2 layer is mainly responsible for reflection of HF
waves during day and night. Since the ionization is mainly
caused by solar radiations, it is dep[...]
|
|
|
|
Automated selection of kernel parameters in diagnostics of analog systems
|
|
|
Piotr BILSKI
|
paper presents an approach to automatically select the optimal parameters of the kernel functions used in the Support Vector
Machines (SVM) approach for the diagnostic task. Various variants of the simulated annealing were implemented and verified in order to obtain the
best diagnostic outcomes. The tested system was the fourth order lowpass filter, consisting of two Sallen-Key sections and nine diagnosable
elements. The tests covered verification of simulated annealing parameters (starting temperature and annealing ratio) and various SVM kernels (with
coding schemes) in the multiple faults detection and location task. The proposed method verified against the exhaustive search.
Streszczenie. Artykuł przedstawia metodę automatycznego doboru optymalnych parametrów funkcji jądra wykorzystywanych przez maszyny
wektorów podpierających w diagnostyce systemów analogowych. Różne warianty symulowanego wyżarzania zostały zaimplementowane w celu
uzyskania jak najlepszych wyników diagnostycznych. Metoda została przetestowana na modelu filtru dolnoprzepustowego czwartego rzędu
składającego się z dwóch sekcji Sallen-Key oraz dziewięciu elementów mogących być przyczyną uszkodzeń. Eksperymenty obejmowały dobór
parametrów symulowanego wyżarzania (temperatura początkowa oraz szybkość schładzania) oraz jąder wektorów podpierających w detekcji i
lokalizacji uszkodzeń. Opisana metoda została porównana z przeszukiwaniem wyczerpującym. (Automatyczny dobór optymalnych parametrów
funkcji jądra w diagnostyce systemów analogowych)
Keywords: diagnostics of analog systems, optimization, simulated annealing, support vector machines.
Słowa kluczowe: diagnostyka systemów analogowych, optymalizacja, symulowane wyżarzanie, maszyny wektorów podpierających.
Introduction
Modern approaches in diagnostics of analog systems
resort to the artificial intelligence (AI) methods that have to
consider uncertainty conditions. Most of systems under test
(SUT) are subject to noises of v[...]
|
|
|
|
Comparison of single and sequential thresholding applied to segmentation of a cell cluster at Ki-67 staining
|
|
|
Tomasz MARKIEWICZ
|
The paper presents the comparison of different approaches to segmentation of a cell cluster in microscopic images at Ki-67 stained
tissues. In automatic quantitative analysis appropriate cell segmentation is the most important task. The main problem is a cell bordering or
overlapping, which makes different cell clusters very difficult to separate. Different types of cells based on all nuclei can be recognized. Among them
there exists bordering with lighted area between nuclei, the bordering without that area but with significant narrow space between nuclei and in the
bad case without even this narrow space. In the first case the optimal selection of threshold value, also in the sequential thresholding manner, can
be a successful approach. For nuclei bordering with significant narrow border the appropriate distance transformation and the watershed transform is
the most common method to separate these cells. The advantages and disadvantages of different approaches to segmentation will be presented
and discussed in the study.
Streszczenie. W pracy przedstawione jest porównanie różnych metod segmentacji klastrów komórek w obrazach mikroskopowych przy odczynie Ki-
67. Jest to obok klasyfikacji komórek główny problem występujący w automatycznej analizie ilościowej preparatów tkanek. Klastry komórek są
obiektami obrazu bardzo trudnymi do właściwej segmentacji i związane są ze stykaniem lub nakładaniem się profili jąder komórek. Można odróżnić
kilka rodzajów klastrów: z jaśniejszym obszarem pomiędzy jądrami komórek, bez takiego obszaru ale z przewężeniem powierzchni oraz w
najtrudniejszym przypadku bez przejaśnień i przewężeń. W pierwszym z wymienionych przypadków skutecznym podejściem jest odpowiedni wybór
progu do progowania, w tym podejście oparte na progowaniu sekwencyjnym. W drugim przypadku dobre efekty daje metoda działów wodnych w
połączeniu z właściwą transformacją odległościową. Skuteczność rozważanych w pracy podejść segmentacji klastrów k[...]
|
|
|
|
Computer-aided determining of parameters of generating unit models based on measurement tests
|
|
|
Andrzej BOBOŃ Stefan PASZEK Piotr PRUSKI Tomasz KRASZEWSKI Maria BOJARSKA
|
The paper presents a computer program for determining parameters of generating unit element models (synchronous generators and their
excitation systems, turbines with governors) based on transient waveforms recorded in the generating unit after introducing disturbances of the
steady working point.
Streszczenie. W artykule przedstawiono program komputerowy przeznaczony do wyznaczania parametrów modeli elementów zespołów
wytwórczych (generatorów synchronicznych i ich układów wzbudzenia, turbin z układami regulacji prędkości) na podstawie przebiegów
nieustalonych zarejestrowanych w zespole wytwórczym po wprowadzeniu zakłóceń ustalonego punktu pracy. (Komputerowo wspomagane
wyznaczanie parametrów modeli zespołów wytwórczych na podstawie przebiegów pomiarowych)
Keywords: Matlab/Simulink program, generating unit models, parameter estimation.
Słowa kluczowe: Program w środowisku Matlab/Simulink, modele zespołów wytwórczych, estymacja parametrów.
Introduction
Simulation investigations of the power system are an
important tool used for estimation of static and dynamic
properties as well as prediction of the results of disturbances
and system failures. Reliability of these investigations
depends mainly on the accuracy of used mathematical
models of particular system elements and their parameters.
The paper presents a computer program (PARZW) for
determining parameters of generating unit element models
(synchronous generators and their excitation systems,
turbines with governors), based on transient waveforms
recorded in the generating unit after introducing
disturbances of the steady working point.
Fig. 1. Elements of the generating unit
Fig. 1 shows the elements of a typical generating unit.
One of them is a synchronous generator (G) connected with
a power system and driven by a turbine (T). The generator
excitation system is controlled by a signal dependent on the
generator voltage (U), the reference voltage of the voltage
regulator (Ur[...]
|
|
|
|
CUDA accelerated finite element mesh morpher
|
|
|
Michał BORYSIAK Zuzanna KRAWCZYK Jacek STARZYN´ SKI Robert SZMURŁO Stanisław WINCENCIAK
|
We present a parallelized version of a simple 3D finite element mesh morpher. It is aimed at rapid creation of patient-specific finite element
models of arms and legs. It implements a simple 3D algorithm of guided stretching. This approach needs only a few measurements of patients body.
The program was implemented in C++ programming language and parallelized for CUDA API to utilize GPGPU (general computations with graphical
processor units), what substantially speeds-up calculations comparing to a sequential code.
Streszczenie. W artykule przedstawiono zrównoleglona˛ wersje˛ prostego Algorytmu Sterowanego Nacia˛gania Siatki przekształcaja˛cego trójwymiarowe
siatki elementów sko´nczonych w celu tworzenia zindywidualizowanych modeli ko´nczyn do symulacjach stymulacji elektromagnetycznej. Utworzenie
modelu dostosowanego do indywidualnych wymiarów pacjenta wymaga wykonania tylko kilku prostych pomiarów ciała. Program został
zaimplementowany w C++ z wykorzystaniem s´rodowiska CUDA SDK i wykorzystuje do obliczen´ karty graficzne NVIDIA. Skutkuje to bardzo znacza˛-
cym przyspieszeniem oblicze´ n. (Przyspieszenie programu do morfowania siatek trójwymiarowych przez wykorzystanie kart graficznych do
oblicze ´n naukowych)
Keywords: bioelectromagnetism, finite element method, realistic model of human body parallel computing
Słowa kluczowe: bioelektromagnetyzm, metoda elementów sko´nczonych, realistyczne modele ciała, obliczenia równoległe
Introduction
The presented work is a part of the larger project aimed
on the creation of software which will be used by medical staff
in planning of electrical and magnetic therapeutic treatment.
For such applications we need a tool which will quickly create
a patient-similar model of body parts.
Patient specific, realistic, precise finite element models
of a human body are nowadays becoming more and more
popular [1, 2]. They allow more precise investigation of bioelectromagnetic
phenomena.
In the classical appr[...]
|
|
|
|
Cylindrical conductor in an arbitrary time-harmonic transverse magnetic field
|
|
|
Paweł JABŁOŃSKI
|
A long cylindrical conductor in an arbitrary time-harmonic transverse magnetic field is considered in the paper. The source magnetic
vector potential near the conductor is expressed as power series in the cylindrical coordinates. By using the method of separation of variables, the
magnetic field inside and outside the conductor as well as the eddy currents and Joule’s power losses were determined. The dependency of Joule’s
power losses due to n-th spatial harmonic was investigated as a function of various parameters.
Streszczenie. Rozważono długi cylindryczny przewodnik w dowolnym poprzecznym harmonicznym polu magnetycznym. Potencjał wektorowy
źródłowego pola magnetycznego przedstawiono w postaci szeregu potęgowego i metodą rozdzielania zmiennych określono pole magnetyczne,
prądy wirowe oraz straty mocy. Przeanalizowano zależność strat mocy od n-tej harmonicznej przestrzennej w funkcji różnych parametrów. (Długi
cylindryczny przewodnik w dowolnym poprzecznym harmonicznym polu magnetycznym)
Keywords: time-harmonic magnetic field, eddy currents, power losses, cylindrical conductor.
Słowa kluczowe: harmoniczne pole magnetyczne, prądy wirowe, straty mocy, przewodnik cylindryczny.
Introduction
Infinitely long, straight conductors of constant crosssection
are often models of many real configurations with
electromagnetic field, e.g. power lines, transmission lines,
material samples in induction heating. Such configurations
have been widely discussed in literature, e.g. [1-5]. This
paper is a generalization of the considerations from [1-3],
which concern an infinitely long, straight wire of circular
cross-section exposed to an external, time-harmonic
magnetic field generated by a current in another parallel
wire. To find out the eddy currents in the first wire, a power
series expansion of the magnetic vector potential due to the
second wire was used there. This approach is generalized
here by considering an external transverse ma[...]
|
|
|
|
Design and analysis of a double sided linear switched reluctance motor driver for elevator door
|
|
|
Mahir DURSUN Harun ÖZBAY
|
In this study, an electromagnetic design of double sided linear switched reluctance motor (LSRM) is presented. It has been designed for
driving an elevator door. The motor has tree phase and 6/4 poles. The motor’s magnetic analysis was done as a 3 dimensional model. The
parameters like magnetic forces, magnetic flux regarding to rotor positions and motor excitation currents were obtained statically with help of the
finite element methods and Ansoft Maxwell 13.0 software. The motor’s physical sizes were obtained as mathematically.
Streszczenie. Przedstawiono projekt dwustronnego liniowego silnika reluktancyjnego przystosowanego do obsługi drzwi windy. Wykorzystując
metodę elementu skończonego i program Ansoft Maxwell obliczono siłę magnetyczną, strumień magnetyczny dla różnych położeń wirnika oraz prąd
zasilający. (Projekt i analiza dwustronnego silnika reluktancyjnego przystosowanego do obsługi drzwi windy).
Keywords: Linear switched reluctance motor, finite element analysis, automatic door driver, elevator door.
Słowa kluczowe: silnik reluktancyjny, metoda elementu skończonego.
Introduction
To In the places where there has been a heavy traffic
jam over elevators, subways, and trains, the automatic
sliding door systems must be opened as comfortable and
must be prevented unauthorized entering because of
security reasons. Opening and closing time of automatic
door systems will significantly affect waiting time of
passengers. Besides, having the advantage of heat saving
in winters, it also has the advantage of letting only the
authorized staff into such working areas. The performance
of these systems depends on the performance of the driver
and the structure of the motor used to drive the door
mechanism.
The simple structure of LSRMs provides high pushingpulling
force with the low cost, speed gaining and sensitive
position control [1]-[3] Because of these features; it will
significantly raise the performance of the door me[...]
|
|
|
|
Determination of dynamic characteristics of the single-phase capacitor induction motor
|
|
|
Krzysztof MAKOWSKI Marcin J. WILK
|
The paper presents a mathematical model and simulation results of dynamic characteristics of the single-phase capacitor induction motor
for different values of the capacitor capacitance and moment of inertia at no-load and nominal load conditions. The model has been used to study
the effect of some machine parameters on the start-up and load performance of the motor. Computed dynamic characteristics were compared with
measured ones to confirm correctness of the mathematical model and parameters.
Streszczenie. Artykuł przedstawia model matematyczny oraz wyniki symulacji stanów dynamicznych jednofazowego silnika indukcyjnego z
pomocniczym uzwojeniem kondensatorowym dla różnych pojemności kondensatora pracy oraz momentu bezwładności. Obliczone charakterystyki
dynamiczne porównano z wynikami eksperymentalnymi dla sprawdzenia poprawności modelu matematycznego i przyjętych parametrów.
Wyznaczanie charakterystyk dynamicznych jednofazowego silnika indukcyjnego z pomocniczym uzwojeniem kondensatorowym.
Keywords: small-power induction motor, single-phase, run capacitor, circuit modelling.
Słowa kluczowe: silniki indukcyjne małej mocy, jednofazowe, kondensator pracy, modelowanie obwodowe
Introduction
Single-phase capacitor induction motors (SPCIMs) are
commonly used as a drive for fans, pumps and
compressors. Generally, they are induction machines of the
symmetrical rotor cage and non-symmetrical two stator
windings (the main winding and auxiliary winding with
starting or running capacitor) supplied with the same
sinusoidal voltage source. In modelling performance
characteristics of the induction motors circuit models of
lumped parameters are still often used due to their
simplicity and fast computation. At first approximation of the
mathematical models linearity of magnetic circuit is
assumed and slotting of the stator and rotor are neglected
[1-3]. Majority of SPCIM models for analysis of performance
of the motor with variety variants of win[...]
|
|
|
|
Dynamic behavior of electromagnetic brake system consisting of permanent magnets
|
|
|
František MACH Pavel KARBAN
|
Dynamic interaction between a pair of permanent magnets is analyzed. The numerical solution of the corresponding mathematical model
is performed by a higher-order finite element method. Computations are realized by own hp-FEM based codes Hermes and Agros. The methodology
is illustrated by an example whose results are discussed.
Streszczenie. Celem pracy jest analiza dynamicznyego oddziaływania pomiędzy dwoma magnesami trwałymi. Numeryczny model zjawiska
rozwiązano przy pomocy metody elementów skończonych wykorzystującej approksymację wsokiego stopnia. Obliczenia wykonano przy pomocy
specjalizowanych pakietów Hermes i Agros implementujących wspomnianą metodę. Omówiona metodyka jest wsparta przykładem, którego
rezultaty przedyskutowano w zakończeniu pracy. (Dynamika hamulca elektromagnetycznego z magnesami trwałymi)
Keywords: hp-FEM, dynamic behavior, permanent magnets, brake system, electromagnetic field.
Słowa kluczowe: MES wysokiego rzędu, dynamika, magnesy trwałe, systemy hamowania, pole elektromagnetyczne
Introduction
Magnetic brakes working on the principle of the force
interaction between a pair of permanent magnets are nowadays
commonly used in numerous industrial applications
as a cheap alternative to the classical brake systems. Due
to their simple design they are often used, for example, as
dampers. The aim of this paper is to present the simplest
kind of such a damper, derive its complete mathematical
model, determine its characteristics and verify some theoretical
results experimentally.
Description of the device
Consider an arrangement depicted in Fig. 1. It consists
of a nonmagnetic basement 1, wooden or plastic rod 2,
unmoving permanent magnet 3 and movable permanent
magnet 4. The ring-type axially magnetized permanent
magnets 3 and 4 are oriented oppositely; magnet 4 can
freely glide along t[...]
|
|
|
|
Eccentricity fault identification in round rotor synchronous motors considering load variation
|
|
|
Bashir Mahdi EBRAHIMI Jawad FAIZ Mohammad ETEMADREZAIE Mojtaba BABAIE
|
Impacts of load variation have not been so far investigated on the eccentricity fault diagnosis in synchronous motors. In this paper, a
synchronous motor under static and dynamic eccentricities with different load levels is modeled using winding function method (WFM) and finite
element method (FEM). Self and mutual inductances of the stator windings, stator currents and torque are calculated and analyzed. Spectrum of the
stator currents is utilized for eccentricity fault detection, its type recognition and its degree determination. Variation of eccentricity degrees and load
levels on the selected indices is scrutinized separately and simultaneously. The accuracy of the obtained simulation results is verified by FEM and
experimental results.
Streszczenie. Zbadano wpływ obciążenia na błąd diagnozowania ekscentryczności w silniku synchronicznym. Modelowano silnik używając metody
WFM (Winding function method) i metodę elementu skończonego. Analizowano indukcyjności własna i wzajemną stojana oraz moment. Analizę
widmową prądu stojana użyto do oceny ekscentryczności. Oceniono dokładność diagnozowania. (Błąd oceny ekscentryczności w silniku
synchronicznym o różnym obciążeniu)
Keywords: synchronous motor, WFM, FEM, fault diagnosis.
Słowa kluczowe: silnik synchroniczny, ekscentryczność.
Introduction
Synchronous machines are essential and valuable parts
of power systems. These machines are generally well
constructed and robust. However, they are subjected to a
wide variety of abnormal operations due to stress involved
in electromechanical energy conversion process. Operation
of synchronous machines under fault conditions disturbs
their performances and declares their life spans. Also,
persistent faults damages these machines and
consequences outage time for repairing is costly. Thus,
fault detection and condition monitoring of the synchronous
machines allow more flexibility in operation by knowing the
performance and extend machine life by ad[...]
|
|
|
|
Efektywne chłodzenie cewek suchego transformatora elektrycznego za pomocą kanałów chłodzących o optymalnej konfiguracji
|
|
|
Jacek SMOŁKA Andrzej J. NOWAK
|
W pracy przedstawiono optymalizację wzajemnej konfiguracji rozdzielanych cewek GN oraz DN, a tym samym kanałów chłodzących
uzwojenia dla suchego transformatora. Funkcją celu była minimalizacja temperatury najgorętszego miejsca uzwojenia, którą wyznaczano za pomocą
zweryfikowanego eksperymentalnie modelu wykorzystującego numeryczną mechanikę płynów (ang. CFD). Wyniki badań pokazały, że
nierównomierne rozmieszczenie kanałów oraz drutów może znacząco poprawić warunki odprowadzenia ciepła z urządzenia, co przekłada się na
zmniejszenie jego strat mocy.
Abstract. In this work, an optimisation of mutual configuration of separated both HV and LV coils, and in the same time cooling ducts in electrical
transformer is presented. An objective functions is minimization of the hot-spot temperature that is determined using experimentally validated CFD
model. The obtained results showed that a non-uniform positioning of ducts and coil wires lead to a more effective heat dissipation from the device.
In consequence, the coil power losses are also substantially reduced. (Effective coil cooling of electrical transformer using optimal shape of
cooling ducts).
Słowa kluczowe: chłodzenie transformatora, chłodzenie cewek, transformator, optymalizacja kanałów chłodzących, optymalizacja cewek.
Keywords: transformer cooling, coil cooling, transformer,. cooling duct optimisation, coil optimization.
Wprowadzenie
Niezawodność oraz czas eksploatacji transformatorów
ściśle zależy od maksymalnych temperatur uzwojeń, a tym
samym warunków chłodzenia tych elementów. Najczęściej
uzwojenia są albo chłodzone naturalnie za pomocą oleju
transformatorowego albo w sposób wymuszony powietrzem
krążącym wewnątrz jego obudowy. Okazuje się jednak, że
w pewnych zastosowaniach jedynym możliwym sposobem
odprowadzania ciepła jest naturalne chłodzenie powietrzne.
Przykładem mogą być kopalnie węgla kamiennego, w
których jednostki typu ANAN są umieszczane w
hermetycznych stacjach. Dla te[...]
|
|
|
|
Electromagnetic-thermoelastic actuator for accurate wide-range setting of position
|
|
|
Ivo DOLEŽEL Václav KOTLAN Bohuš ULRYCH
|
A novel actuator for accurate setting of position is presented, allowing a wide-range shift. While the rougher setting of position is realized
electromagnetically, its fine tuning is performed on the principle of thermoelastic dilatation of the nonferromagnetic part of the plunger. The complete
mathematical model of the problem (representing a triply coupled task) is solved numerically. The methodology is illustrated by an example whose
results are discussed.
Streszczenie. W artykule przedstawiono nowy projekt aktuatora o szerokim zakresie przemieszczeń. Zgrubne pozycjonowanie jest realizowane za
pomocą sterowania elektromagnetycznego, natomiast precyzyjne dostrojenie pozycji osiąga się przez termoelastyczną dylatację nieferromagnetycznego
elementu trzpienia. Rozwiązano numerycznie kompletny matematyczny model urządzenia (uwzględniający sprzężenia pól).
Zaprezentowana metody została zilustrowana przykładowymi obliczeniami, których wyniki zostały starannie przeanalizowane. (Siłownik
termoelastyczny o szerokim zakresie przemieszczeń)
Keywords: actuator, electromagnetic field, temperature field, field of thermoelastic displacements, setting of position, numerical analysis.
Slowa kluczowe: siłownik, pole elektromagnetyczne, odkształcenie termoelastyczne.
Introduction
Setting of position in technical practice may be realized
by a number of ways derived from numerous mechanical,
hydraulic, pneumatic, electromagnetic and other principles.
The main disadvantage of these systems consists in the
presence of movable parts (screws, pistons, plungers, etc.)
whose movement negatively affects the available accuracy
of such devices.
In their previous papers (see, for example [1], [2]) the
authors proposed a purely thermoelastic actuator that
worked sufficiently accurately without any movable parts,
but only with extremely small shifts (10-5-10-3 m).
Possibilities of applications of such actuators, therefore,
suffered from rather high setting limita[...]
|
|
|
|
Energetic process modelling of thin-layer electrocrystallization
|
|
|
Maria TRZASKA Zdzisław TRZASKA
|
A novel method for improving the energy performance of surface thin layer depositions by pulse currents is presented. We introduce the
periodic pulse reverse current supplying an electroplating reactor and then develop a mathematical model of electrocrystallization processes. Next,
the energy delivered to the reactor has been determined taking into account particular chemical processes governing the electrocrystallization.The
improvement of cycling performance is reached by appropriate matching the period of supplying current to parameters of electroplating reactor.
Streszczenie. W artykule przedstawiona jest nowa metoda ulepszająca sprawność energetyczną nakładania cienkich warstw prądem pulsującym.
Elektrolizer zasilany jest prądem pulsującym i opracowany został model matematyczny tego procesu elektrokrystalizacji. Następnie wyznaczona
została energia pobierana przez elektrolizer z uwzględnieniem szczególnych procesów elektrochemicznych. Poprawę procesu elektrokrystalizacji
zapewnia dopasowaniu prądu pulsującego do reaktora.(Modelowanie energetycznych procesów w elektrokrystalizacji cienkich warstw)
Keywords: electrocrystallization, pulse current, energy performance, mathematical model
Słowa kluczowe: elektrokrystalizacja, prąd impulsowy, sprawność energetyczna, model matematyczny.
Introduction
For producing nano- and micro-crystalline materials the
electrodeposition appears as versatile technique. Recently,
much interest in electrodeposition has evolved due to the
low temperatures involved, the ability to coat geometrically
complex or non line-of-sight surfaces of porous products,
the ability to control the thickness, composition, and
microstructure of the deposit, the possible improvement of
the substrate/coating bond strength, and the availability and
low cost of equipment. Despite the proven costeffectiveness
of these technologies, a significant proportion
of potential energy efficiency improvements remain
untapped due to numero[...]
|
|
|
|
Estimation of flow velocity in open channels with the use of electromagnetic flowmeter and neural network
|
|
|
Jacek JAKUBOWSKI Andrzej MICHALSKI
|
Presented paper describes signal processing for electromagnetic flow meter dedicated for open channels. The investigation on the
possibilities to use a multilayer neural network in the estimation of the flow velocity is discussed with respect to the distortions caused by the
measuring method and external noises.
Streszczenie. Referat prezentuje problematykę przetwarzania w algorytmie pomiarowym przepływomierza elektromagnetycznego dla kanału
otwartego. Przedstawiono w nim wyniki badań nad możliwością wykorzystania sieci neuronowej typu perceptron wielowarstwowy w wyznaczaniu
prędkości przepływu cieczy w warunkach zniekształceń sygnału wnoszonych przez metodę oraz zakłócenia zewnętrzne. (Pomiar przepływu wody
w kanale otwartym przy wykorzystaniu metody elektromagnetycznej i sieci neuronowej)
Keywords: electromagnetic flowmeter, application of neural networks.
Słowa kluczowe: przepływomierz elektromagnetyczny, zastosowania sieci neuronowych.
Introduction
Electromagnetic flowmeters play an important role in
many industrial and environmental applications because of
their unquestionable advantages. First of all the method can
handle the flow measurements even when the filing of the
channels varies. Besides, it allows working where there is
vegetation in water including shallow water with very low
velocities. Thanks to that the method suits the flow
measurements in open channels, appears to be very useful
for scientists dealing with hydrological models to quantify
how land development and sources of pollutions affects the
aquatic ecosystems and helps to control irrigation channels.
All that is possible thanks to the relatively simple principle of
operation based on the Faraday’s law that incorporates no
moving parts in practical equipment and excludes the needs
of periodic maintenance. The sensor is simply composed of
two electrodes dipped in conductive and moving liquid that
can be treated as a conductor examined in the presence [...]
|
|
|
|
Evaluation of the QRS complex wavelet based detection algorithm
|
|
|
Adam JÓŚKO
|
The article concerns the problem of computer aided electrocardiography signals analysis. Automatic analysis of these signals starts with
QRS-complex detection which is the principal task. Reliability rate achieved at this stage affects all ECG signal parameters determined at the
following steps of automated analysis process. This fact proves that the first stage of ECG signals analysis is of high importance. Detailed discussion
of obtained results plays the main role of the article.
Streszczenie. Artykuł dotyczy problematyki występującej we wspomaganej komputerowo analizie sygnałów elektrokardiograficznych. Podstawowym
zadaniem, które rozpoczyna analizę jest detekcja zespołów QRS. Wiarygodność wyników otrzymanych na tym etapie, bezpośrednio wpływa na
jakość parametrów wyznaczanych na etapach kolejnych. W artykule przeprowadzono dyskusję i szczegółowy opis wyników. (Ilościowa ocena
algorytmu do lokalizacji zespołów QRS, opartego na przekształceniu falkowym)
Keywords: ECG signal automated analysis, QRS complex detection, discrete, dyadic wavelet transform
Słowa kluczowe: wspomagana komputerowo analiza zapisów EKG, detekcja zespołów QRS, dyskretna, diadyczna transformacja falkowa
Introduction
The article contains analysis of the results of the QRS
complex detection in ECG signal for the author’s algorithm
based on Dyadic Wavelet Transform applied.
Computer aided analysis of the electrocardiography
signal is of very high importance in the field of medical
diagnostics. As the heart is one of the most important organ
and its condition seriously affects functionality of the rest of
the human body, the availability of the reliable diagnosis
and the helpful tools is strongly desired. That is straight
reason of the wide popularity of the applications for the
computer-aided medical observations. As the heart
diseases are one of the main reasons of human mortality,
the discussed problem gains its range. In the field of the
electrocardiogr[...]
|
|
|
|
Failure Intensity determination for system with standby doubling
|
|
|
Serhiy SHCHERBOVSKYKH Orest LOZYNSKY Yaroslav MARUSHCHAK
|
The paper is devoted to problem of failure intensity calculation for doubled repairable system with standby reduced redundancy. Failure
intensity determination is suggested by using special method for extended Markov reliability model. The correctness for such approach is verified by
Monte-Carlo method.
Streszczenie. W artykule opisano problem obliczania intensywności awarii zduplikowanych systemów o zredukowanej nadmiarowości.
Zaproponowano nową metodę wyznaczania częstotliwości awarii przy pomocy rozszerzonego modelu niezawodności Markova. Prawidłowość
zaproponowanej metody potwierdzono za pomocą metody Monte-Carlo. (Wyznaczanie częstotliwości awarii systemów ze podwójną
gotowością)
Keywords: Reliability, Markov Model, Failure Intensity, Standby Reserve
Słowa kluczowe: niezawodność, modele Markowa, częstotliwość awarii, rezerwa gotowości
Introduction
The failure intensity z(t) is a ratio of mean number
repairable system failures for infinitesimal life to this life
quantity. This index shows frequency of system operational
state leaving. Both availability and failure intensity are
characterized by repairable system reliability and availability
property. This paper is devoted to failure intensity
determination for repairable system with standby doubling.
Doubling system consists from two identical subsystems:
main and reserve. During normal mode system functioning
is provided by main subsystem that is fully loaded. Reserve
subsystem at this time is turn off, it’s haven’t any load and
so can’t to fail. If main subsystem breaks down, then
reserve one changes unload mode to load mode. So in
such state system functioning is provided by reserve
subsystem. Using of standby doubled redundancy is the
most effective approach for technical system reliability
improving.
The practical aspect of such problem decision is agreed
with accuracy improvement for failure intensity and other
concerned indexes determination for rep[...]
|
|
|
|
Fast transient overvoltage in transformer winding
|
|
|
Antonín PŘEDOTA Zdeňka BENEŠOVÁ
|
This paper deals with very fast transient phenomena in the transformer winding. The model of the transformer winding is created as a
circuit with distributed parameters. The mathematical model is given by a system of partial differential equations and it is solved numerically. The
transformer model respects Joule´s and dielectric losses; it enables to consider space varying parameters. Illustrative examples show the
time-space voltage and current distribution in the transformer winding.
Streszczenie: Artykuł dotyczy szybkich stanów nieustalonych w uzwojeniach transformatora. Model uzwojenia to obwód o parametrach rozłożonych
obejmujący straty w postaci ciepła Joule’a, straty w dielektryku oraz umożliwiający uwzględnienie przestrzennego rozkładu parametrów
elektrycznych. Matematyczny opis za pomocą cząstkowych równań różniczkowych został rozwiązany numerycznie. Przykłady wyników obliczeń
pokazują zmiany napięcia w czasie i przestrzeni oraz rozkład prądów w uzwojeniach. (Szybkie stany przejściowe w uzwojeniach transformatora)
Keywords: surge wave, transformer winding, voltage distribution
Słowa kluczowe: impulsy przepięciowe, uzwojenie transformatora, rozkład napięcia.
Introduction
The fast and very fast transient phenomena cause a
high overvoltage in a transformer winding, this situation is
very dangerous for an isolation system. The transients are
produced due to switch-on and switch-off processes, in
systems with invertors with very quick transistors or can be
transmitted from connected transmission lines after a
lightning stroke. To study this problem we need an
adequate model of a transformer winding. Analyzing such a
system we can simulate many dangerous situations and
state recommendations for design of winding namely for
determination the properties of the isolation system. Many
authors dealt with this problem and they used various
approaches. In [1] authors solved a lossless transformer
winding that was modeled with a c[...]
|
|
|
|
Forces acting on multilayer dielectric particle in DC dielectrophoresis
|
|
|
Eugeniusz KURGAN
|
Dielectrophoresis has become a common method in biotechnology and other areas civil engineering for a wide range of applications
dealing with sorting of single cells, centrifugation-free exposure of cells to different media or candidate drugs, accumulation of bacteria and viruses
for improved detection, transient contact formation between two cells for signal transduction experiments and controlled fusion after individual
characterization of two cells. In this publication numerical method of computation of force acting on multilayer particle is given.
Streszczenie. Dielektroforeza staje się powszechną metodą sortowania cząstek dielektrycznych takich jak, komórki, bakterie czy wirusy, w
biotechnologii oraz innych dziedzinach. W publikacji tej została podana numeryczna metoda obliczania siły, jak działa na cząstkę o dowolnym
kształcie oraz dowolnej budowie wewnętrznej składającej się z wielu warstw dielektrycznych o zadanych parametrach. (Siły oddziaływania na
cząsteczki o budowie warstwowej w dielektroforezie stałoprądowej)
Keywords: dielectrophoresis, finite element method, multilayer particles.
Słowa kluczowe: dielektroforeza, metoda elementów skończonych, cząsteczki wielowarstwowe.
Introduction
Dielectrophoresis phenomenon (DEP) arises from the
interaction between a polarized dielectric particle and a
non-uniform constant or alternating electric field [1]. The
non-uniformity of the electric field in dielectric fluid
originates from the static field spatial variation (DC-DEP),
the sinusoidal time variation (AC-DEP), or the by the
coupling time with space what gives as electro-rotation or
travelling-wave DEP. Because the electric field can be
scaled down to microscale, a highly non-uniform electric
field can be generated at relatively lower voltages. The
induced by external field charge separation inside the
dielectric particle or at the interface between the particle
and the suspending fluid produces unbalanced Coulombic
force, whi[...]
|
|
|
|
Gliding discharges in rotary machine insulation – diagnostics, simulation and measurement
|
|
|
Roman HAMAR Pavel TRNKA
|
The issue of discharge activity is constantly encountered when operating electric devices of higher performances as well as higher
working voltages. This paper provides a study of conditions in the stressed place of an insulation system, i.e. in a conductor outlet from a rotary
machine stator slot. The simulation of an electric field distribution presented in this article is aimed to match reality as closely as possible. The
trouble spot is located by both an electric field simulation and a practical measurement.
Streszczenie. Wyładowania pełzające pojawiają się w urządzeniach elektrycznych o wysokiej sprawności oraz w urządzeniach
wysokonapięciowych. W tej pracy omówiono warunki w narażonym systemie izolacji to jest w wyprowadzeniu przewodu ze żłobka statora maszyny
wirującej. Przez możliwie realistyczną symulacja pola elektrycznego udało się zlokalizować miejsce narażenia potwierdzone praktycznymi
pomiarami. (Wyładowania pełzające w izolacji maszyn elektrycznych)
Keywords: gliding discharges, insulation degradation, computer simulation, rotary machines.
Słowa kluczowe: wyładowania pełzające, izolacja, maszyny wirujące
Introduction
Electric rotary machines of high power and high voltage,
such as turbo generators and hydro generators, are typical
of gliding discharge occurrence in places where insulated
stator bars stick out from slots [1, 2]. This issue has not
been investigated sufficiently as far as rotary machines of
lower outputs are concerned.
Consider a drive with a frequency converter, where the
asynchronous motor is directly controlled and supplied from
this converter. In such a drive, the stator insulation system
is stressed with rather steep voltage impulses. If we
consider a mains supply of 3x400 V, then the capacitor in
the DC part of the inverter circuit is charged to
approximately 560 V. The fast switching components of the
inverter modulate this vo[...]
|
|
|
|
Identification of mathematical model induction motor's parameters with using evolutionary algorithm and multiple criteria of quality
|
|
|
Wiktor HUDY Kazimierz JARACZ
|
In this paper identification’s method of mathematical model induction motor’s parameters was shown. This identification is based on
evolutionary algorithm. The criterion, which is the functional of four quality indexes, was applied. Mathematical model parameters of induction motor
were values of individuals’ parameters. On the basis of calculated parameters’ values characteristics generated were compared with experimental
characteristics. The identification was made with using Tamel Sg90L-6 induction motor.
Streszczenie. W artykule zaprezentowano metodę identyfikacji parametrów modelu matematycznego silnika indukcyjnego wykorzystującą
wielokryterialny algorytm ewolucyjny. Zastosowano kryterium będące funkcjonałem 4-ch wskaźników jakości. Wartości parametrów osobników
stanowiły parametry modelu matematycznego silnika indukcyjnego. Wygenerowane charakterystyki na podstawie obliczonych wartości parametrów
porównano z charakterystykami doświadczalnymi. Identyfikację przeprowadzono przy wykorzystaniu do tego celu silnika indukcyjnego firmy Tamel
Sg90L-6. (Identyfikacja parametrów modelu matematycznego silnika indukcyjnego przy zastosowaniu algorytmu ewolucyjnego i
multiplikatywnego wskaźnika jakości)
Keywords: induction motor, evolutionary algorithm.
Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, algorytm ewolucyjny.
1. Prefatory
At present stage of development induction motors find
application in electric driving systems.
In research of dynamic of these systems the basic task
is describing mathematical model of induction motor. The
next step is identification of parameters of this model. The
work of mathematical model of induction motor reflects
transitory process, which occurs in motor with some
approximation. This model shouldn’t be too complicated,
but should reflect these processes precisely enough. [...]
|
|
|
|
Iluminacja obiektów - powrót do zapomnianych metod wizualizacji
|
|
|
Kamil KUBIAK
|
W artykule zaprezentowano alternatywną metodę sprawdzenia poprawności przyjętej koncepcji iluminacji. Metodą tą jest budowa
modelu makietowego obiektu przeznaczonego do iluminacji i zasymulowanie efektu oświetleniowego przy pomocy miniaturowych źródeł i
miniopraw. W celu weryfikacji prawidłowości przyjętej metody, wykonano zestawienie jej wyników z wizualizacją komputerową.
Abstract. In this article an alternative method of checking of correctness of the illumination concept was shown. The construction of a paper-model
of a building intended to be illuminated and lighting it using LED light sources and mini-luminares is the method. In order to verify correctness of the
method, the results were compared with computer visualization. (Alternative method of checking of correctness of the illumination concept)
Słowa kluczowe: technika świetlna, iluminacja obiektów, metody wizualizacji iluminacji
Keywords: lighting technology, object illumination, method of illumination visualization
Wstęp
Iluminacja obiektów w ostatnich latach stała się bardzo
popularna, głównie za sprawą ogromnego postępu wśród
metod komputerowych symulacji. Do początku lat 90-tych
jedyną możliwością na zbadanie efektu oświetlenia były
kosztowne próby terenowe lub pracochłonne próby na
rzeczywistym modelu danego obiektu. Dopiero szybki
rozwój technik grafiki komputerowej wraz z implementacją
algorytmów odzwierciedlających zjawiska związane z
szeroko pojętymi zjawiskami świetlnymi w przyrodzie,
umożliwił stworzenie poprawnego, w sensie fizycznym,
oprogramowania do wizualizacji oświetlenia. Tak właśnie
powstało pionierskie narzędzie do projektowania iluminacji,
wprowadzone do powszechnego zastosowania przez
swoistą "szkołę iluminacji" profesora Wojciecha Żaga[...]
|
|
|
|
Image reconstruction with discontinuous coefficient in electrical impedance tomography
|
|
|
Tomasz RYMARCZYK Stefan F. FILIPOWICZ Jan SIKORA
|
The problem of the image reconstruction in Electrical Impedance Tomography (EIT) is a highly ill-posed inverse problem. There are mainly
two categories of image reconstruction algorithms, the direct algorithm and the iterative algorithm which was used in this publication.
The representation of the shape of the boundary and its evolution during an iterative reconstruction process is achieved by the level set function and
the Chan-Vese model. The forward problem was solved by the finite element method.
Streszczenie. Rekonstrukcja obrazu w tomografii impedancyjnej jest dokonywana poprzez rozwiązanie zagadnienia odwrotnego. Stosując
algorytmy deterministyczne mamy do dyspozycji dwie kategorie rozwiązania: metodę bezpośrednią i model iteracyjny, który został wykorzystany
w tej publikacji. W procesie rekonstrukcji została użyta funkcja zbiorów poziomicowych oraz model Chana-Vese (Rekonstrukcja obrazu
w zagadnieniu odwrotnym tomografii impedancyjnej).
Keywords: Electrical Impedance Tomography, Level Set Methods, Chan-Vese Model, Inverse Problem
Słowa kluczowe: tomografia impedancyjna, metoda zbiorów poziomicowych, model Chana-Vese, zagadnienie odwrotne
Introduction
In this paper was proposed a method based on the
combination level set idea [5,7,8] and the finite element
methods [2] to solve the inverse problem in the electrical
impedance tomography. The presented method was based
on a numerical scheme for the identification of piecewise
constant conductivity.
Electrical Impedance Tomography
Electrical impedance tomography is a widely
investigated problem with many applications in physical and
biological sciences [3,4]. It is well known that the inverse
problem is nonlinear and highly ill-posed. The forward
problem in EIT is solved by Laplace’s equation:
(1) div( grad u)  0
where: u - electric potential,  - conductivity.
The following functional is minimized:
(2) 

  [...]
|
|
|
|
Implementation of genetic algorithms to feature selection for the use of brain-computer interface
|
|
|
Marcin KOŁODZIEJ Andrzej MAJKOWSKI Remigiusz RAK
|
The main goal of the article is to apply genetic algorithms to feature selection for the use of brain-computer interface (BCI). FFT
coefficients of EEG signal were used as features. The best features for a BCI system depends on the person who uses the system as well as on the
mental state of the person. Therefore, it is very important to apply efficient methods of feature selection. The genetic algorithm proposed by authors
enables to choose the most representative features and electrodes.
Streszczenie. W artykule przedstawiono zastosowanie algorytmów genetycznych do selekcji cech na użytek interfejsów mózg-komputer (BCI).
Najlepszy zestaw cech dla tego typu interfejsów jest zależny od osoby, która używa interfejsu, jak również od jej stanu psychicznego. Z tego powodu
konieczne jest zastosowanie bardzo efektywnych metod selekcji cech. Jako cechy wykorzystane zostały współczynniki FFT sygnału EEG.
Zaproponowany przez autorów algorytm genetyczny umożliwia wyznaczenie najbardziej reprezentatywnego zbioru cech, jak również elektrod, z
których pobierany jest sygnał EEG. (Zastosowanie algorytmów genetycznych do selekcji cech na użytek interfejsów mózg-komputer)
Keywords: EEG, brain-computer interface, BCI, feature extraction, feature selection, ERD/ERS, genetic algorithms
Słowa kluczowe: EEG, interfejs mózg-komputer, ekstrakcja cech, selekcja cech, ERD/ERS, algorytmy genetyczne
Introduction
Implementing communication between man and
machine by the use of EEG signals is one of the biggest
challenges in signal theory. Such a communication system
could improve the standard of living of people with severe
motor disabilities. Disable persons cannot move, however
they can think about moving their arms, legs and in this way
produce stable motor-related EEG signals (so called eventrelated
desynchronization/synchronization - ERD/ERS). The
fundamental problem in all BCI systems is the proper
interpretation of EEG signals [1,2,3]. EEG signals are read
[...]
|
|
|
|
Impressed cathodic protection of underground structures
|
|
|
Eugeniusz KURGAN Agnieszka WANTUCH
|
Impressed cathodic protection systems are considered as a cost effective solution for a variety of in ground placed structures and is the
most effective form of cathodic protection. A wide range of structures immersed in ground have been protected by cathodic protection using either
impressed or sacrificial systems. The first have been and are extensively used in the oil and gas industry for underground tanks and other metallic
objects in order to protect them from corrosion. This article describes the numerical method used in design two-dimensional impressed cathodic
protection systems.
Streszczenie.Metoda ochrony katodowej z zewnętrznym źródłem prądu, jest stosunkowo tanim i skutecznym sposobem ochrony obiektów metalowych
takich, jak zbiorniki czy rury gazociągów umieszczonych pod ziemią. Artykuł ten opisuje metodę analizy ochrony katodowej z zewnętrzym
źródłem prądu z uwzględnieniem reakcji elektrochemicznych na katodzie oraz konduktywności gruntu. (Ochrona katodowa z zewnętrznym źródłem
prądu dla obiektów pod ziemią)
Keywords: impressed cathodic protection, finite element method, Butler-Volmer equation.
Słowa kluczowe: ochrona katodowa z zewnętrznym źródłem, metoda elementów skończonych, równanie Butlera-Volmera.
Introduction
Control of corrosion related defect is a very important
problem for structural integrity in ground based structures,
as for example, burred containers. Underground structures
have special interest due to the constant exposure to such
environmental factors as electrochemical corrosion. Repair
time and costs, replacement damaged parts, sudden damage
in underground structures are just few of the problems
connected to corrosion for underground structures.
The reduction reaction is commonly called the cathodic
reaction and the oxidation reaction is called the anodic
reaction. For corrosion to occur both electrochemical reactions
are necessary. The oxidation reaction causes the
given metal losses but the reductio[...]
|
|
|
|
Inductance of tubular rectangular high current busduct of finite length
|
|
|
Joanna KOLAŃSKA-PŁUSKA Jerzy BARGLIK Bernard BARON Zygmunt PIĄTEK
|
The study attempts to calculate the mutual inductance busbar rectangular profile leading sinusoidal alternating current, to operate the
internal coil of an induction heater. The results of these calculations have been compared with simulation in the FEMM program ver. 4.2. The input
impedance of wire track is defined as the ratio of voltage to current. The analysis was conducted for inductor current frequencies of 9835 Hz, taking
into account the phenomenon of skin effect and the effect of approximation.
Streszczenie. W pracy podjęto próbę obliczenia indukcyjności wzajemnej przewodów szynowych o profilu prostokątnym wiodących prąd
sinusoidalnie zmienny, służących do zasilania wzbudnika wewnętrznego układu nagrzewnicy indukcyjnej. Wyniki tych obliczeń porównano z
symulacją komputerową w programie FEMM ver. 4.2., gdzie impedancja wejściowa szynoprzewodu określona jest jako stosunek napięcia do prądu.
Analizę przeprowadzono dla częstotliwości prądu wzbudnika 9835 Hz, uwzględniając zjawisko naskórkowości oraz efekt zbliżenia. (Indukcyjność
rurowego prostokątnego toru wielkoprądowego o skończonej długości).
Słowa kluczowe: Pole elektromagnetyczne, nagrzewanie indukcyjne, hartowanie indukcyjne, naskórkowość.
Keywords: Electromagnetic field, induction heating, induction hardening, skin effect.
Introduction
Single-phase transfer line for medium and high
frequencies, created by the rails of the rectangular profile is
one of the solutions to the power inductor in the process of
induction heating of metals [1-7]. An example of such a
system is a power inductor for induction hardening of the
internal piping loads [8-11] presented in Figure 1
Fig.1. A busbar of pipes rectangular cross-section
Because of the medium and high frequency current in
the power circuit Inductor busbars is important in the
distribution of the electromagnetic field play a skin effect
and proximity phenomena. These phenomena give rise to
uneven distribution of current densit[...]
|
|
|
|
Initial conditions and regularization parameter influence in EIT image reconstruction
|
|
|
Tomas KRIZ
|
The article describes the testing of new techniques of image reconstruction within the electrical impedance tomography inverse problem.
A new technique of image reconstruction was tested for various values of regularization parameter  as well as different values of starting
conductivity. The results are presented for the tested parameters, their influence on reconstruction quality, and time exigency of solution.
Streszczenie. W artykule opisano testy nowej metody rekonstrukcji obrazu w elektrycznej tomografii impedancyjnej. Nowa technika została
przetestowana dla różnych wartości współczynnika regularyzacji i różnych początkowych rozkładów konduktywności. Zaprezentowano wyniki
eksperymentów i przedyskutowano wpływ testowanych parametrów na jakość i szybkość rekonstrukcji. (Metody rekonstrukcji obrazu w
elektrycznej tomografii impedancyjnej)
Keywords: Electrical Impedance Tomography, the level set method, inverse problem
Słowa kluczowe: Elektryczna Tomografia impedancyjna, metoda zbiorów poziomicowych, zagadnienia odwrotne
Introduction
Electrical impedance tomography (EIT) is a widely
analyzed problem with many applications in physical and
biological sciences. In geophysical imaging, which
constitutes an important field of EIT utilization, the method
is used for searching underground conducting fluid plumes
near the surface and obtaining information about rock
porosity or fracture formation. Another significant
application of electrical impedance tomography consists in
non-destructive testing and identification of material defects
(such as cracks) or detection of corrosion in production
materials. In medicine, EIT imaging can be used primarily
for the detection of pulmonary emboli, non-invasive
monitoring of heart function and blood flow, and for breast
cancer detection. The theoretical background of EIT is
given in [1]. The principle of the method is based on back
image reconstruction, which is a highly ill-posed inverse
p[...]
|
|
|
|
Interactions of partially conductive cracks with eddy currents in non-destructive evaluation
|
|
|
Ladislav JANOUŠEK Milan SMETANA Marcel ALMAN
|
The paper analyses interactions of induced eddy currents with partially conductive cracks using numerical calculations. A cracked plate
specimen is non-destructively inspected using a standard procedure. Uncertainty in the crack depth estimation from the gained eddy current
response signals is predicted. Enhanced evaluation of real partially conductive cracks is proposed according to the presented results.
Streszczenie. W artykule omówiono numeryczną symulację prądów wirowych w obecności częściowo przewodzących pęknięć materiału. Wzorcową
płytkę z pęknięciem poddano standardowej procedurze testującej, po czym dokonano estymacji głębokości pęknięcia na podstawie wzmocnionego
sygnału generowanego przez prądy wirowe w obecności defektu. Na podstawie analizy wyników zaproponowano rozszerzoną metodę ewaluacji
rzeczywistych defektów częściowo przewodzących. (Numeryczna symulacja prądów wirowych w obecności częściowo przewodzących
pęknięć materiału)
Keywords: non-destructive evaluation, eddy currents, partially conductive cracks, depth estimation
Słowa kluczowe: badania nieniszczące, prądy wirowe.
Introduction
Technological advancements, increasing complexity and
price of modern machines results in increased
consequences associated with possible component failures.
Growing attention is focused towards machines’
maintenance thereof. Early diagnosis can prevent human,
material and economic losses.
Modern complex maintenance approaches include four
phases - detection, evaluation, analysis and prediction. In
case a degradation of construction material is detected, the
extent thereof is evaluated along with influence on the
behaviour of the whole system and future development. The
first two phases are inherently associated with nondestructive
evaluation (NDE) of materials while there is an
intention to make the whole process fully automated. NDE
methodologies are thus currently dynamically evolving.
Eddy current testing (ECT) is one of [...]
|
|
|
|
Korekcja wpływu skończonej rozdzielczości przetwornika cyfrowo-analogowego na wartość skuteczną sygnału sinusoidalnego generowanego przez wzorcowe źródło napięcia przemiennego
|
|
|
Grzegorz POPEK Marian KAMPIK
|
W pracy przedstawiono oryginalną metodę korekcji wpływu skończonej rozdzielczości przetwornika cyfrowo-analogowego (C/A) na
wartość skuteczną sygnału sinusoidalnego wytwarzanego przez cyfrowe źródło wzorcowego napięcia przemiennego. Proponowana metoda korekcji
polega na dodaniu najmniej znaczącego bitu (LSB) do wybranych cyfrowych reprezentacji (próbek) wytwarzanego sygnału. Dzięki jej zastosowaniu
można wykorzystać 16 - bitowy przetwornik C/A w celu generacji wzorcowego napięcia przemiennego z błędem wartości skutecznej mniejszym od
1 μV/V dla małej liczby próbek w okresie.
Abstract. The paper presents an original method for correction of the impact of finite resolution of the digital to analog converter (DAC) on the
effective (RMS) value of the sinusoidal signal produced by a digital source of the standard AC voltage. The proposed method involves adding a least
significant bit (LSB) to the selected digital representations (samples) of the generated signal. The authors assumed that the relative RMS error of the
signal generated with a small number of samples per period should be smaller than 1·μV/V for a 16-bit resolution DAC. (Correction of the impact
of finite-resolution DAC to the value of the effective sinusoidal signal generated by the digital source of standard AC voltage)
Słowa kluczowe: cyfrowa bezpośrednia synteza sygnału, wzorzec napięcia przemiennego, wartość skuteczna.
Keywords: direct digital synthesis (DDS), AC voltage standard, effective value.
Wstęp
Bezpośrednia cyfrowa synteza sygnału sinusoidalnego
(ang. Direct Digital Synthesis) polega na sekwencyjnym
przetwarzaniu ciągu cyfrowych reprezentacji funkcji
sinusoidalnej na napięcie przemienne za pomocą
przetwornika cyfrowo-analogowego (C/A). Na wyjściu tego
przetwornika otrzymuje się przebieg napięciowy o kształcie
zbliżonym do sinusoidy, będący ekstrapolacją zerowego
rzędu [1,2] lub interpolacją pierwszego rzędu [3,4,5] funkcji
sinusoidalnej.
Ciąg cyfro[...]
|
|
|
|
Magnetohydrodynamic pumps for molten salts in cooling loops of high-temperature nuclear reactors
|
|
|
Ivo DOLEŽEL Václav KOTLAN Bohuš ULRYCH
|
Possibilities of using the magnetohydrodynamic (MHD) effect for pumping molten salts in cooling loops of high-temperature
nuclear reactors are analyzed. Two basic ways of producing magnetic field in the pump (saddle coils and permanent magnets) are
evaluated with respect to the total Lorentz force and resultant pumping head of the device. The corresponding mathematical models are
solved numerically
Streszczenie. W pracy przeanalizowano możliwość zastosowania efektu magnetohydrodynamicznego (MHD) do pompowania płynnych
soli w obwodach chłodzących wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych. Zbadano dwa podstawowe sposoby wytwarzania pola
elektromagnetycznego (cewki siodłowe i magnesy trwałe) pod kątem całkowitej siły Lorentza i wytwarzanego ciśnienia względnego. Do
porównania wykorzystano numeryczny model efektu MHD. (Pompy magnetohydrodynamiczne do pompowania płynnych soli w
obwodach chłodzących wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych)
Keywords: magnetohydrodynamic pump, molten salt, electric field, magnetic field, temperature field, numerical analysis.
Słowa kluczowe: pompa magnetohydrodynamiczna, pole magnetyczne, analiza numeryczna
Introduction
High-temperature nuclear reactors use for transfer of
heat from the active zones either molten metals and their
alloys (Na, Pb, Pb-Bi, etc.) or molten salts (such as fluoride
salts). Pumping of these liquid media by classical
mechanical radial or axial pumps is, however, rather difficult
and the lifetime of such devices is relatively low.
More prospective are, therefore, electromagnetic pumps
without any movable parts. The simplest devices of this kind
are magnetohydrodynamic (MHD) pumps with magnetic
field generated either by a system of appropriately arranged
saddle coils carrying direct current or by a system of
permanent magnets.
Such pumps (these times applied only for molten
metals) were first mentioned in 1957-1959 in both Soviet
Union and United States [1-3].
The authors present[...]
|
|
|
|
Mathematical models and macromodels of electric power transformers
|
|
|
Petro STAKHIV Oksana HOHOLYUK Liliana BYCZKOWSKA-LIPIŃSKA
|
In the paper different approaches used for creation of electric power transformers are discussed and main types of their mathematical
models and macromodels are described. Mathematical model of transformer is created in the hybrid coordinate basis, and macromodel of the power
transformer is developed using the “black box" approach in the form of state space equations, the features of such type models usage are analyzed.
Streszczenie. W artykule opisano alternatywne podejścia do konstrukcji transformatorów i podstawowe rodzaje ich matematycznych model
i makromodeli. Omówiono tworzenie matematycznego model transformatora w hybrydowym układzie współrzędnych i budowę makromodelu w
postaci równań stanu z wykorzystaniem podejścia typu ,,czarna skrzynka". Przedyskutowano własności opracowanych modeli. (Matematyczne
modele i makromodele transformatorów mocy)
Keywords: mathematical model, macromodel, power transformer, optimization
Słowa kluczowe: modele matematyczne, makromodele, transformatory mocy, optymalizacja
Introduction
Mathematical models of electric power system
elements, including power transformers, intended for
research of electromagnetic transient processes were
considerably improved during last ten years and adapted for
simulation using various computer programs. During
simulation of electric power transformers it is necessary to
consider such physical phenomena as deep saturation,
hysteresis, losses due to eddy currents and thermal effects
and etc. Development of transformer models with high level
of adequacy based on their equivalent circuits causes their
high complexity, and, consequently, considerable difficulties
during their adaptation to modern computer programs and
environments usually used for computer analysis of
transient processes [1, 2].
If the researcher is interested just in reaction of the
object to test signal just on its terminals then it is expedient
to use principles of macromodelling, namely to cre[...]
|
|
|
|
Measurement and analysis EMC parameters of implantable pacemaker
|
|
|
Marek PENHAKER Radovan HAJOVSKY David KORPAS
|
This paper deals with problematic of Electromagnetic Compatibility of Implantable Pacemaker. The ambient electromagnetic field can
negatively influence the pacemaker functionality and also the wireless communication between its programmer and device. Electromagnetic
compatibility parameters are tested by direct induction of interference signal to the inputs of cardiac pacemaker according to technical specification.
The experimental tests were also made by generating of interference radio frequency signals to disturb the wireless telemetry communication.
Streszczenie. Przeanalizowano problem kompatybilności elektromagnetycznej przy pracy stymulatora serca. Zewnętrzne pole elektromagnetyczne
może negatywnie wpływać na pracę stymulatora i na komunikację bezprzewodową z programatorem. Przeprowadzono eksperymenty z
bez[pośrednim zakłóceniem pracy zewnętrzną falą elektromagnetyczną. (Pomiary i analiza kompatybilności elektromagnetycznej stymulatora
serca).
Keywords: Measurement, Implantable Pacemaker, Electromagnetic Compatibility, Disturbing Signal.
Słowa kluczowe: stymulator serca, kompatybilność elektromagnetyczna
Introduction
In recent years the number of patients with implanted
cardiostimulator has increased significantly. This is mainly
caused by downgraded lifestyle, aging population, and
improving the healthcare and constantly developing topclass
medical techniques. However, at the same time
there’s increasing number of electronic devices and
systems which can negatively affect the function of cardio
stimulator and may lead to complication threatening a
patient’s life if the requirements for electromagnetic
compatibility aren’t followed properly.
The ever increasing number of electronic devices,
appliances and systems brings large problems related to
electromagnetic disturbance and resistance regarding these
and other objects against disturbance. The level of the
disturbing signals grows in the frequency range 0[...]
|
|
|
|
Measurement setup with dual channel simultaneous sampling A/D converter - uncertainty of jitter estimation
|
|
|
Adam JÓŚKO Jerzy OLĘDZKI
|
Dual channel sampling measurement methods for calculating such parameters as power, phase angle or impedance are highly affected
by the jitter of the A/D converter. Thus it is necessary to determine this parameter in the validation procedure of a particular measurement method
using chosen set of analog to digital converters or data acquisition card. The article discuses analysis results and practical findings based on
research carried out.
Streszczenie. W dwukanałowych pomiarach próbkujących duży wpływ na niepewność wyznaczenia wielkości takich jak moc, kąt fazowy, czy
impedancja, może wywierać szum fazowy (jitter) układu próbkowania. Wyznaczenie jego wartości jest zatem niezbędnym krokiem przy walidacji
danej metody pomiarowej z zastosowaniem wybranego zestawu (karty) przetworników analogowo-cyfrowych. Referat przedstawia wyniki analizy i
praktyczne wnioski z przeprowadzonych badań. (Niepewność oszacowania szumu fazowego w dwukanałowym układzie pomiarowym z
przetwornikami A/C)
Keywords: dual channel analog-digital conversion, jitter, phase noise.
Słowa kluczowe: dwukanałowe przetwarzanie analogowo-cyfrowe, jitter, szum fazowy.
Introduction
A large impact on the uncertainty of power, phase angle,
impedance in the two-channel sampling measurements can
have a jitter [1-10]. Determination of its value is therefore an
essential step in the validation of the measurement
methods using the selected high-resolution, analog-digital
I/O board. The articles present the methods to determine
jitter but there is small focus on uncertainty of the estimated
value of the jitter, e.g. [2-4]. Although jitter is the result of
mathematical operations on the samples obtained with the
error many times greater than the estimated jitter. The jitter,
or aperture uncertainty, in digitizers, is a random variation in
the instant of sampling. An uncertainty on the instant of
sampling, denoted mainly as timing jitter (or simply jitter), or
as aperture uncertaint[...]
|
|
|
|
Methodological approach to steady-state and transient investigation of electric circuits using numerical infinite series of two-phase system
|
|
|
Mariana BEŇOVÁ Branislav DOBRUCKÝ
|
The paper deals with two-phase system investigation using theory of series for analysis and determination of root-mean-square values
and harmonic distortion factor of the periodical non-harmonic. The investigated quantities are output voltages and currents of power electronic
converter supplying resistive-inductive load. These voltages are strongly non-harmonic ones, so they must be pulse-modulated due to requested
nearly sinusoidal currents with low requested total harmonic distortion. A new method of calculation based on theory of numerical series is presented
in paper. Basic idea is based on knowledge of harmonic spectrum of the quantities of sources and/or appliances, respectively.
Streszczenie. Analizowano napięcie wyjściowe i prąd elektronicznego dwufazowego konwertera mocy zasilającego odbiornik rezystancyjnoindukcyjny.
Przebiegi napięcia i prądu wyjściowego są niesinusoidalne. Modulacja powinna zapewnić przebieg prądu najbardzej zbliżony do
sinusoidalnego. Zaproponowano metodę obliczania współczynników szeregu Fouriera opisujących okresowe napięcie i prąd wyjściowy. Do
obliczenia harmonicznych prądu wykorzystuje się spectrum napęcia i charakterystykę częstotliwościową odbiornika. Wyprowadzono analityczną
postać współczynnika THD. (Metodologiczne podejście do badania stanów ustalonych i nieustalonych przy pomocy numerycznych
szeregów nieskończonych systemów dwufazowych)
Keywords: periodical non-harmonic function, Fourier transform, total harmonic distortion, root-mean-square value (effective value)
Słowa kluczowe: periodyczne funkcje niesinusoidalne, transformata Fouriera, wartości skuteczne, zniekształcenia harmoniczne
Introduction
It is well known that for a 2π-periodic function f (x) that is
integrable on [-π, π], the Fourier series of f (x) can be
derived together with Fourier coefficients of f (x) on [-π, π],
[2]. Knowing properties of non-harmonic function it is
possible to determine the total harmoni[...]
|
|
|
|
Methodology for EIT image reconstruction of brain tissue
|
|
|
Ksenia OSTANINA
|
The aim of this paper is to map in detail the influence of local brain tissue conductivity changes on measured potentials. Based on this
study, the methodology and algorithm for an effective determination of corresponding head tissue changes is formulated. Some illustrative examples
of local conductivity changes detection are presented.
Streszczenie. W artykule przedstawiono metodykę i algorytm określania rozkładu konduktywności elektrycznej tkanek głowy na podstawie rozkładu
potencjału mierzonego na powierzchni skóry. Zaprezentowano też kilka przykładowych lokalnych zmian konduktywności i dokładność ich
detekcji.(Metodyka rekonstrukcji obrazu w impedancyjnej tomografii tkanek mózgu)
Keywords: Electrical Impedance Tomography, image conductivity reconstruction, potential distributions.
Słowa kluczowe: Elektryczna Tomografia Impedancyjna, rekonstrukcja rozkładu przewodności, rozkład potencjału
Introduction
At the present time there are a large number of different
sophisticated numerical methods of the image
reconstruction of biological tissues in the human body.
Modern methods, along with the necessity to secure an
exact and detailed spatial localization of an injury (with the
minimal time intake of the research performance), must
provide the possibility of supervision of the tissues status
dynamics during a long time. One of these methods is the
method of Electrical Impedance Tomography (EIT).
Electrical Impedance Tomography is a method of image
reconstruction of an object internal structure using its spatial
distribution of conductivity. The theoretical background of
EIT is presented in [1]. There are also other medical
systems like X-ray, CT, MRI and Ultra Imaging, which
create a 2D image of the object on the basis of density
distribution in the living tissue. However, EIT has certain
advantages over these systems. It is inexpensive, easy to
operate, and it offers the possibility to work virtually in real
time.
As described in [...]
|
|
|
|
Metoda analitycznego obliczania momentu maszyn reluktancyjnych przełączalnych z nieliniowym obwodem magnetycznym
|
|
|
Jan PROKOP
|
W pracy przedstawiono autorskie modele matematyczne silników reluktancyjnech przełączalnych (SRM) z nieliniowym obwodem
magnetycznym bazujące na definicji indukcyjności nieliniowych. Podano metodykę analitycznego obliczania wypadkowego momentu
elektromagnetycznego silnika SRM. Przedstawiono wyniki testu numerycznego.
Abstract. The paper presents author’s switched reluctance machines (SRM) mathematical models based on definition of non-linear inductances.
The paper describes calculation of dynamic inductance and analytic expression on electromagnetic torque methodology for proposed models.
Results of numerical test for model SRM are presented. (Analytical method of torque calculation for non-linear switched reluctance machines)
Słowa kluczowe: silniki reluktancyjne przełączalne, SRM, nieliniowość magnetyczna, estymacja momentu
Keywords: switched reluctance motors, SRM, magnetic non-linearity, torque estimation
Wstęp
Moment elektromagnetyczny w procesie projektowania
maszyn elektrycznych z nieliniowym obwodem
magnetycznym obliczany jest zazwyczaj numerycznie za
pomocą metod polowych, np. metody związanej z
koenergią, tzw. pracy wirtualnej lub metody wektora
naprężeń Maxwell-a. Obliczenia takie dają dokładne wyniki,
ale ze względu na stopień skomplikowania nie nadają się
do implementacji praktycznej, np. w obliczeniach on-line w
powszechnie stosowanych mikroprocesorowych układach
sterowania maszyn elektrycznych. Na potrzeby sterowania,
np. estymacji momentu dla sterowania bezczujnikowego,
niezbędny jest opis matematyczny możliwie jak najprostszy.
W praktyce stosuje się najczęściej wyrażenie na moment
formułowane przy założeniu liniowości obwodu
magnetycznego, co może być w rzeczywistości przyczyną
pogorszenia jakości sterowania silnika. Innym praktycznym
rozwiązaniem jest estymacja momentu w postaci, zapisanej
w pamięci mikroprocesora, tablicy wyników otrzymanych na
drodze obliczeń polowych. Wadą takiego rozwiązania jest
ogra[...]
|
|
|
|
Modelling of scattering parameters in biological tissues
|
|
|
Dagmar FAKTOROVÁ Katarína ISTENÍKOVÁ
|
The knowledge of electrical properties of biological materials and their interaction with electromagnetic waves is necessary for suitable
determining the effect of electromagnetic field on biological systems and sequentially prevention of undesirable consequences on human organism.
Because of complex heterogeneous structure of biological tissues the electromagnetic field distribution in biological systems is very complicated and
depends, among others, on the type of tissue and on the presence of complicated layered structures and interfaces. With the knowledge of these
electrical properties the absorption of energy and the field distribution which are the results of the solution to a boundary value problem can be
obtained and simulated.
Streszczenie. Znajomość elektrycznych parametrów materiałów biologicznych i ich oddziaływania z falami elektromagnetycznymi jest niezbędna dla
oceny oddziaływania pola na systemy biologiczne i ochrony organizmów przed jego niepożądanymi efektami. Ze względu na skomplikowaną,
heterogeniczną strukturę tkanek rozkład pola elektromagnetycznego w systemach biologicznych jest skomplikowany i zależy, między innymi od
rodzaju tkanki oraz jej kształtu. Znajomość tych parametrów umożliwia symulację pola elektromagnetycznego w organizmie i ustalenie wielkości
absorbowanej energii. (Modelowanie elektrycznych parametrów materiałów biologicznych)
Keywords: scattering parameter, heterogeneous biological structure, microwave frequencies.
Słowa kluczowe: parametry elektryczne (rozproszeniowe) tkanki, struktury biologiczne, mikrofale.
Introduction
The interaction of electromagnetic (EM) fields with
the human body has been a subject of scientific interest for
last decades. The knowledge of electrical properties of
biological materials and their interaction with
electromagnetic waves is necessary for suitable
determining the effect of electromagnetic field on biological
systems as well as in medical applications. The publis[...]
|
|
|
|
Numerical characterization of the images of prostate cancer for recognition of Gleason scale
|
|
|
Michał KRUK Stanisław OSOWSKI Robert KOKTYSZ
|
The paper presents the algorithm of numerical characterization of the histological structures existing in the images of the prostate cancer
able to associate the image with the Gleason scale. These descriptors characterize the geometry of ducts by applying different measures, like the
area defined in different way, perimeter, two types of diameters of the ducts (the short and long ) as well as some relative coefficients relating
different geometrical parameters to each other. We will analyze the numerical characterization of the discrimination abilities of different descriptors
by applying Fisher measure and the application of the principal component analysis (PCA) to develop the most efficient feature set, able to associate
the graphical image of the biopsy with a Gleason scale in an automatic way by applying Support Vector Machine as the classifier.
Streszczenie Praca przedstawia algorytm parametryzacji elementów struktur histologicznych w obrazach mikroskopowych prostaty która może
znaleźć zastosowanie w automatycznym rozróżnianiu klas chorobowych raka prostaty opisanych skalą Gleasona. Obrazy struktur wydzielone z
obrazu poddano procesowi parametryzacji, czyli opisowi cech przy użyciu deskryptorów numerycznych. Jakość poszczególnych deskryptorów
zbadano przy zastosowaniu miary Fishera i transformacji PCA, których wyniki wskazują jednoznacznie na cechy mogące mieć znaczenie przy
rozwiązywaniu zadania automatycznej klasyfikacji obrazów, przypisując ich wygląd do określonej skali Gleasona. Ostatni etap rozpoznania skali
Gleasona jest realizowany przy użyciu klasyfikatora typu Support Vector Machine, który dokonuje przypisania danego obrazu do określonej skali
Gleasona. (Algorytm parametryzacji elementów struktur histologicznych w obrazach mikroskopowych prostaty)
Keywords: mathematical morphology, Gleason grade, parameterization, image processing.
Słowa kluczowe: morfologia matematyczna, skala Gleasona, parametryzacja, przetwarzanie obrazów.[...]
|
|
|
|
On fractal dimension estimation
|
|
|
David PÁNEK Petr KROPÍK Antonín PŘEDOTA
|
The paper deals with an algorithm for Hausdorff dimension estimation based on box-counting dimension calculation. The main goal of the
paper is to propose a new approach to box-counting dimension calculation with less computational demands.
Streszczenie. W artykule opisano algorytm estymacji wymiaru Hausdorffa oparty o wyznaczanie wymiaru pudełkowego. Głównym celem pracy jest
zaproponowanie nowego podejścia do wyznaczania wymiaru pudełkowego, które ma znacznie mniejszą złożoność obliczeniową. (Estymacja
wymiaru fraktalnego)
Keywords: fractal dimension, box-counting dimension, Hausdorff dimension, chaotic systems
Słowa kluczowe: wymiar fraktalny, wymiar pudełkowy (pojemnościowy), wymiar Hausdorffa, systemy chaotyczne.
Introduction
There are two ways how to approach Fractal
dimensions. In mathematics is the theory of fractals a part
of the most theoretical and abstract field - general topology.
On the other hand fractal dimensions are used in a number
of practical applications. For instance Fractal dimensions
are commonly used tools for describing bio-electric signals
like EEG, ECG, etc. There are a number of publications
which deal with a connection between particular fractal
dimension value and specific brain activity. As examples we
can mention usage of fractal dimension as a measure of
EMG (electromyogram) interference pattern [1], using
fractal dimensions for describing end predicting epileptic
seizures [2] and for detecting of schizophrenia [3].
Unfortunately algorithms for fractal dimensions calculation
usually have high computational demands, especially for
high-dimensional systems. The goal of the paper is to
propose a modification of box-counting dimension
calculatio[...]
|
|
|
|
Parametric fault detection in analog circuits containing MOS transistors
|
|
|
Andrzej KUCZYŃSKI
|
In this paper, algorithm for parametric fault diagnosis of nonlinear, analog circuits containing MOS is presented. This method applies
power supply current waveform IDD as an indicator of a device feature. Test signal is filtered using a discrete wavelet transform filter bank to obtain
signal sensitive to changes of device parameters. Coefficients of the polynomial approximating the component are calculated and used to formulate
a learning vector of a feedforward neural network. Thus, it is possible to achieve data compression without the considerable loss of information about
the tested device. An illustrative numerical example is presented.
Streszczenie. W pracy przedstawiono metodę wykrywania uszkodzeń parametrycznych w układach analogowych zawierających tranzystory MOS.
W zastosowanym algorytmie informacje o właściwościach układu są zakodowane w przebiegu prądu źródła, zasilającego obwód w stanie
nieustalonym. Sygnał testowy jest filtrowany, by uwypuklić właściwości układu. Aby zachować istotę informacji o układzie, jako wektory uczące sieć
neuronową zastosowano współczynniki wielomianów aproksymujących wybrany składnik sygnału testowego. Działanie algorytmu zilustrowano na
praktycznym przykładzie. (Wykrywanie uszkodzeń parametrycznych w układach analogowych zawierających tranzystory MOS)
Keywords: analog circuits, fault detection, discrete wavelet transform, feedforward neural network
Słowa kluczowe: układy analogowe, wykrywanie uszkodzeń, dyskretna transformacja falkowa, jednokierunkowe sieci neuronowe.
Introduction
Faults location and detection in electronic equipment is
one of the fundamental problems in production of reliable
and safe electronic, multi-element systems. For diagnosis of
faults in numerical electronic devices some effective and
automatic procedures have been worked out. Unfortunately,
diagnoses of analog circuits are mainly based on engineers'
experience, since no universal and reliable techniques have
been deter[...]
|
|
|
|
Peculiarities of frequency symbolic method applied to parametric circuits analysis
|
|
|
Yuriy SHAPOVALOV Bohdan MANDZIY Spartak MANKOVSKY
|
The article deals with the assessment of asymptotic stability of linear parametric circuits by frequency symbolic method and approximation
of transfer circuit function by the truncated Fourier series. Assessment of asymptotic stability is carried out according to the transfer function of one
frequency. The examples of assessment of asymptomatic stability of single-circuit and double-circuit parametric amplifiers are given.
Streszczenie. W artykule oceniono możliwość oszacowania asymptotycznej stabilności liniowych obwodów parametrycznych przy pomocy
częstotliwościowej metody symbolicznej i aproksymacji transmitancji przez szereg Fouriera. Do oszacowanie asymptotycznej stabilności
wykorzystywana jest zwyczajna transmitancja. Zaprezentowano przykład oszacowania stabilności jednooczkowego i dwooczkowego obwodu
parametrycznego. (Osobliwości zastosowania metody symbolicznej do analizy obwodów parametrycznych)
Keywords: symbolic analysis, linear parametric circuits, assessment of asymptotic stability.
Słowa kluczowe: analiza symboliczna, parametryczne obwody liniowe, oszacowanie stabilności asymtotycznej.
Introduction
Linear parametric circuit of time t is characterized by
impulse transfer function w(t, ) as a circuit response to
delta-impulse given at the time period  . The function of
two variables w(t, ) is often used. However, one variable
is often considered as a parameter. At the same time the
researcher should deal with so-called conjugate impulse
reaction when the parameter is t or normal impulse
reaction when the parameter is  [1]. This condition divides
the sums of research of linear parametric circuits into two
classes. So, the sums connected with the stability analysis
in the supervision period [1] are done with the help of
normal impulse reaction and their representations according
to Laplace that are normal parametric transfer functions
W(s, ) but the sums connected with the transfer of[...]
|
|
|
|
Performance analysis of positioning in wireless sensor networks
|
|
|
Peter BRIDA Juraj MACHAJ Frantisek GABORIK Norbert MAJER
|
Devices positioning plays an important role in Wireless sensor networks (WSNs) networks. The paper deals with performance evaluation
of positioning in WSNs. The performance is compared with basic DV based positioning methods and proximity based location methods. They do not
belong to the most accurate methods, but on the other hand they are low cost alternative to more expensive methods. The basic methods are
improved by optimized algorithms proposed in our previous papers. The objective of the paper is to perform a performance analysis of these
improved methods and try to find optimal method for investigated conditions. We analyze the influence of various conditions on the accuracy of
localization methods.
Streszczenie. Pozycjonowanie odgrywa ważną role w bezprzewodowych sieciach czujników. Artykuł przedstawia metodę DV (distance vecor) i
porównuje ją z innymi (niekiedy prostszy mi i tańszymi) metodami. W metodzie podstawowej zastosowano ulepszony algorytm. Przeanalizowano
wpływ różnych warunków pracy na dokładność lokalizacji. (Analiza metod pozycjonowania w bezprzewodowych sieciach czujników).
Keywords: wireless sensor networks, DV based methods, proximity based method, Weighted proximity method.
Słowa kluczowe: bezprzewodowe sieci czujników, pozycjonowanie.
Introduction
At present, Wireless Sensor Network (WSN) technology
does not have potential only in army infrastructure. The
emerging field of wireless sensor networks combines
sensing, computation, and communication into a single tiny
device (node). The power of wireless sensor networks lies
in the ability to deploy large numbers of tiny nodes that
assemble and configure themselves. Usage scenarios for
these devices range from real-time tracking, to monitoring
of environmental conditions, to ubiquitous computing
environments, to in situ monitoring of the health of
structures or equipment. The most straightforward
application of wireless sensor technology is to monitor
remote e[...]
|
|
|
|
Performance characteristics of UHF RFID tags used in identification on liquids
|
|
|
Kamil JANECZEK Grażyna KOZIOŁ
|
In this study, the behaviour of electromagnetic waves during communication between reader and tag in RFID system was investigated.
The experiments were performed in UHF frequency range using several types of tag’s antennas. In order to evaluate the influence of liquid types on
RF waves the tag’s antennas radiation pattern were measured. First, the preliminary experiments were performed to determine the impact of
measuring condition on obtained results. Then, in the main tests the radiation pattern for several alcohols and ketones were measured.
Streszczenie. W artykule opisano zachowanie fal elektromagnetycznych podczas komunikacji pomiędzy czytnikiem a etykietą w systemie RFID.
Badania przeprowadzono przy użyciu etykiet wyposażonych w różne typy anten pracujących w zakresie UHF. W celu oszacowania wpływu typu
płynu na fale elektromagnetyczne wykonano pomiary charakterystyk kierunkowych testowanych etykiet RFID. Przeprowadzono wstępne testy, aby
ocenić wpływ warunków pomiarowych na uzyskane wyniki oraz zmierzono charakterystyki kierunkowe etykiet RFID dla alkoholi i ketonów. (Pomiary
charakterystyk etykiet UHF RFID stosowanych w identyfikacji w obecności płynów).
Słowa kluczowe: identyfikacja radiowa, RFID, etykieta RFID, płyn, charakterystyka kierunkowa.
Keywords: Radio Frequency Identification, RFID, tag, transponder, liquid, radiation pattern.
Introduction
It is well known that identification techniques have
become more and more important at present. They are
used commonly in almost every field of industry and
services because they lead to improving process efficiency.
It causes that work is done more effectively and an
operating cost can be reduced. That encourages
companies to apply these identification techniques [1, 2].
One of the identification techniques is Radio Frequency
Identification (RFID). A RFID system consists of two
components [1]:
 tag - located on the identified object,
 reader - a read[...]
|
|
|
|
Power line fault location using the Complex Space-Phasor and Hilbert-Huang Transform
|
|
|
Alen BERNADIĆ Zbigniew LEONOWICZ
|
Fault location finding in power system is very important problem in power system monitoring. Moreover, demand for high grid availability
are crucial for TSO's contracts. Many scientific papers are published on mentioned theme, along with efforts in transmission and distribution system
operators about improving fault location accuracy. Recently, signal processing methods like Wavelets and Hilbert-Huang Transform are introduced in
fault location procedure. In this paper, a new approach to power system fault signal processing is proposed. Three-phase fault voltages are
converted to the vector of absolute values of its complex-space phasor. This vector represents fault traveling wave and it is further processed for
fault location finding with Hilbert-Huang transform. The simulation results show that proposed method allows better accuracy in comparison to earlier
procedures.
Streszczenie. Lokalizacja zwarć w liniach przesyłowych jest ważna z punktu widzenia prawidłowego funkcjonowania linii przesyłowych. W ostatnim
czasie zaproponowano wiele metod lokalizacji zwarć za pomocą falek czy transformaty Hilberta-Huanga. W tym artykule proponujemy
przekształcenie trójfazowych sygnałów napięciowych za pomocą wektora przestrzennego. Rezultaty symulacji wykazują poprawę dokładności
lokalizacji zwarć tą metodą w porównaniu z wcześniej opisanymi algorytmami (Lokalizacja zwarć w liniach elektroenergetycznych za pomocą
wektora przestrzennego i transformaty Hilberta-Huanga)
Keywords: Fault Location, Complex-Space Phasor, Empirical Mode Decomposition, Hilbert-Huang Transform
Słowa kluczowe: lokalizacja zwarć, zespolony wektor przestrzenny, rozkład na mody empiryczne, transformata Hilberta-Huanga.
Introduction
Fault location in electric power system has become very
important with deregulation of electricity market and
consequently drastically increased demands for grid
availability. Historically, many authors and researchers
published various ideas and soluti[...]
|
|
|
|
Power losses in the screen of bifilar high current busduct
|
|
|
Zygmunt PIĄTEK Tomasz SZCZEGIELNIAK Dariusz KUSIAK
|
Using the Poynting theorem and Joule-Lenz law the active and reactive power losses in the screen of bifilar high current busduct were
determined. These power values were determined as analytical formulas expressed as Bessel’s functions. Internal proximity effect was taken into
account.
Streszczenie. W pracy wyznaczono straty mocy czynnej i biernej w ekranie bifilarnego toru wielkoprądowego. Obliczenia wykonano korzystając z
twierdzenia Poyntinga oraz z prawa Joule-Lenza. Uwzględniono przy tym wewnętrzne zjawisko zbliżenia. Wyznaczone straty przedstawiono za
pomocą zmodyfikowanych funkcji Bessela. (Straty mocy czynnej i biernej w ekranie bifilarnego toru wielkoprądowego)
Keywords: high current busduct, power losses, electromagnetic field.
Słowa kluczowe: tor wielkoprądowy, straty mocy, pole elektromagnetyczne.
Introduction
A system of two conductors placed in common
electrically conductive shell (fig. 1) is applied as a screened
transmission line or as a screened high current busduct [1 -
5].
Fig. 1. Double-pole high current busduct with current I1 and I 2
The design of the busducts used for high currents and
voltages causes a necessity of precise describing of
electromagnetic, dynamic and thermal effects. Knowledge
of the relations between electrodynamics and constructional
parameters is necessary in the optimization construction
process of the high current busducts. Analysis of
electromagnetic effects in the high current busducts is
rather complicated. In devices these type, the power losses
is emitted in the phase conductors and screens [1].
Information about distribution electromagnetic field and
power losses is a base into analysis of electrodynamics and
thermal effects in the high current busducts. Correct
determination of the electrodynamics parameters has
important practical meaning in the analysis of operation of
every types of electrical devices. Determination of the
power losses into high current busducts enable[...]
|
|
|
|
Practical validation of flow meter design environment
|
|
|
Andrzej MICHALSKI Zbigniew WATRAL Jacek STARZYŃSKI Robert SZMURLO Jan SIENKIEWICZ
|
This paper presents process of practical verification of an automated CAD environment for the design of a primary transducer of the
electromagnetic flow meter. The verified system supports numerical simulation (analysis and optimal design) of the flow meter coil for a channel of
given dimensions. Results of the design were compared to the measurements performed on the prototype coil.
Streszczenie. W artykule przedstawiono proces praktycznej weryfikacji komputerowego systemu wspomagającego projektowanie przetwornika
pierwotnego przepływomierza elektromagnetycznego. Testowany system umożliwia komputerową symulację (analizę rozkładu pola i optymalizację
kształtu cewki) dla kanału o zadanych wymiarach. Wyniki projektowania zostały porównane z wynikami pomiarów pola generowanego przez
prototyp zaprojektowanej cewki. (Praktyczna walidacja komputerowego system do projektowania przepływomierzy elektromagnetycznych)
Keywords: CAD system, practical verification, numerical field simulation.
Słowa kluczowe: systemy CAD, praktyczna weryfikacja, numeryczna symulacja pola elektromagnetycznego.
Introduction
Flow measurements are a well known and widely
described metrological problem. The case becomes more
complicated if the flow velocity in the open channel has to
be measured. In such situation the relation between flow
and fluid level is usually unknown, so the classic methods
for flow calculation are inefficient.
In such a case only two methods can be effectively
used: electromagnetic method and an ultrasonic one. This
paper concentrates on some aspects of electromagnetic
flow measurement method for artificial channel with
rectangular cross-section, a situation that can be very often
found in a wastewater treatment plants or irrigation
systems. The described channel has non-conductive banks
and, because of its rectangular shape, the homogenous
magnetic field should be induced [1].
Measurement heads of electromagnetic flow meters for
small artif[...]
|
|
|
|
Praktyczne zastosowanie zredukowanej metody Prony'ego - badanie napięciowych układów wejściowych urządzeń monitorujących jakość energii elektrycznej
|
|
|
Jarosław ZYGARLICKI Janusz MROCZKA
|
W artykule przedstawiono przykład praktycznego zastosowania metody Prony’ego, w jej zredukowanej formie do badania
charakterystyk napięciowych układów wejściowych, stosowanych w urządzeniach do badania jakości energii elektrycznej. Zaprezentowany przykład
weryfikuje teoretyczne rozważania autorów publikowane we wcześniejszych artykułach dotyczące zredukowanej metody Prony’ego i pokazuje
możliwości ich praktycznego zastosowania do rzeczywistych pomiarów.
Abstract. The article shows an example of the practical use of the reduced Prony’s method. The presented method was used for the measurement
of the voltage input devices that are usually used in power quality measurements systems. The presented example is some kind of verification of
theoretical considerations that were shown in the earlier publications about the reduced Prony’s method and shows the opportunity for its practical
use in real life measurements. (Practical use of Reduced Prony’s method - investigations of voltage input circuit for power monitoring
system).
Słowa kluczowe: jakość energii elektrycznej, metoda Prony’ego, harmoniczne, pomiary.
Keywords: Power quality, Prony’s method, harmonics, measurements.
Wstęp
Metoda Prony’ego należy do grupy metod
parametrycznych o dużej złożoności obliczeniowej. Cechuje
się właściwościami precyzyjnej estymacji parametrów
analizowanego sygnału, w porównaniu do metod
nieparametrycznych, takich jak analiza fourierowska - DFT.
Umożliwia ponadto stosowanie znacznie krótszych okien
analizy w porównaniu z DFT, co jest cenne przy badaniu
zakłóceń szybkozmiennych. Stąd też wynika jej
atrakcyjność i popularność w dobie poszukiwania
doskonalszych metod badania jakości energii elektrycznej,
w szczególności dla analiz interharmonicznych,
subharmonicznych sygnału elektroenergetycznego czy
szybkozmiennych zakłóceń przejściowych [1] - [7].
Główne wady metody Prony’ego, ograniczające na dzień
dzi[...]
|
|
|
|
Research into emergence of radio electronic devices quality forming systems
|
|
|
Yuriy BOBALO Leonid NEDOSTUP Myroslav KISELYCHNYK Mykhaylo MELEN
|
The results of the formalization of radio electronic apparatus quality providing processes and experimental studies of technological
systems emergence are given.
Streszczenie. W pracy przedstawiono formalne określenie jakości elektronicznej aparatury radiowej z uwzględnieniem teorii matematycznej i
praktycznych eksperymentów. (Formalne określenie jakości elektronicznej aparatury radiowej z uwzględnieniem teorii matematycznej)
Keywords: quality of radio electronic devices, emergence of technological systems, defectiveness.
Slowa kluczowe: jakość urządzeń elektronicznych, projektowanie procesów technologicznych, awaryjność.
Introduction
Technological processes of manufacturing radio
electronic devices in their essence are hierarchical systems
which ensure their quality and reliability. Depending on the
accepted level of abstraction they can be considered as a
set of commonly functioning elements -local subsystems,
with each being characterized by its own series of features
as well as its own indices of defectiveness. The research
has shown that indices of additive and multiplicative
defectiveness the nature of which is essentially different can
be interpreted as integral indices of the product quality [1].
The additive product defectiveness is defined by the
sum of indices of the elements defectiveness, i.e. the sum
of indices of the separate subsystems. The multiplicative
defectiveness results from the emergence caused by
interaction between the system elements leading to the
appearance of new and sometimes unexpected features.
This phenomenon has not thoroughly studied yet though
the multicomponent of general defectiveness proved to be
able to reach and exceed the level of additive
defectiveness.
The research done enabled these processes to be
formalized, and the mathematical models of additive and
multiplicative defectiveness of radio electronic apparatus to
be obtained. The results of the experimental research are
presented[...]
|
|
|
|
Ripple estimation in active power filters
|
|
|
Kazimierz MIKOŁAJUK Andrzej TOBOŁA
|
The paper presents the analytical method of ripple estimation in active power filters. The method is based on an average
model of PWM voltage source inverter. The formulae for the ripple magnitude are derived for single-phase and three-phase three-leg
structures. Numerical examples for filters generating third and fifth order harmonics are presented. The example with reactive component
of fundamental harmonic is considered as well.
Streszczenie. Przedstawiono analityczną metodę estymacji tętnienia prądu wynikającego z przełączeń obwodu w aktywnych filtrach
energetycznych. Metoda opiera się na uśrednionych modelach z modulacją PWM. Odpowiednie formuły analityczne zostały opracowane dla układu
jednofazowego i trójfazowego. Wykonano obliczenia dla układu generującego trzecią i piątą harmoniczną oraz układu generującego składową
bierną harmonicznej podstawowej. (Estymacja tętnień prądu w aktywnych filtrach energetycznych).
Keywords: averaging techniques for switching circuits, current ripple, active power filters
Słowa kluczowe: metoda uśredniania układów przełączanych, tętnienia prądu, aktywne filtry energetyczne.
.
Introduction
An important feature of power electronic circuits working
in switching scheme is a ripple effect. Switching frequency
errors are undesirable effects always accompanying these
techniques. Ripple errors are eliminated with the use of
additional filters. Properly chosen switching algorithms can
minimize the ripple effects [1]. The magnitude of current
ripples can be computed by simulation of a specific PWM
realisation. More general information can be obtained from
analytical formulae. Such formulae can be derived when an
average model of PWM inverter is employed. The
averaging approximates the discontinuous system by a
time-continuous model. Average models simplify analysis,
make easier to understand the system’s behaviour, speed
up simulation and can be used for control and design
purposes. The averaging [...]
|
|
|
|
Rozkład gęstości prądu w uzwojeniu dwuklatkowym dla potrzeb obliczeń cieplnych
|
|
|
Jan MRÓZ
|
W artykule przedstawiono problem określenia objętościowej gęstości strat mocy w prętach uzwojenia dwuklatkowego silnika
indukcyjnego. Wykazano, że wykorzystanie w tym celu istniejących analitycznych rozwiązań jest mocno problematyczne, gdyż wskutek
niejednorodności obszaru, spowodowanej nagrzewaniem pręta, tracą one sens. Wykonane obliczenia i pomiary na modelu pręta wskazują, że dla
silnika dwuklatkowego z prętami o przekroju kołowym możliwe jest przyjęcie dla potrzeb obliczeń cieplnych jednorodnego rozkładu gęstości prądu.
Abstract. The article is concerned with the problem of calculating the heat generation rate per unit volume in the winding’s bars of double squirrel
cage winding of an induction motor. It is shown that the existing analytical solutions to this problem are insufficient and highly problematic, as they
can not be applied to an area which is non-homogenous due to the heating of the bar. The measurements and calculations made on a model of the
bar indicate that it is possible to accept a homogenous distribution of current density for making heating calculations. (Distribution of current
density in double squirrel cage winding applied for heating calculations).
Słowa kluczowe: silnik dwuklatkowy, gęstość prądu, gęstość objętościowa strat mocy, pręt, pole magnetyczne
Keywords: double squirrel-cage motor, current density, heat generation rate per unit volume, bar, magnetic field
Wstęp
Silniki indukcyjne dwuklatkowe, dzięki swym
parametrom rozruchowym są stosowane w napędach o
trudnym rozruchu, gdzie cieplne zjawiska nieustalone
nabierają szczególnego znaczenia. Pole temperatury w
silniku indukcyjnym ma zasadniczy wpływ na pewność
pracy silnika szczególnie w nieustalonych stanach
elektromechanicznych i jego znajomość jest niezbędna,
zarówno w etapie projektowania maszyn jak i w czasie ich
eksploatacji (dobór zabezpieczeń podejmujących decyzje o
pracy z przeciążeniem, czas długiego rozruchu, możliwość
wykonania w krót[...]
|
|
|
|
Simulation of Active Power Filter with prediction control in MATLAB and OrCAD environments with using SLPS interface
|
|
|
Tomasz ADRIKOWSKI Dawid BUŁA Marian PASKO
|
The newest versions of Cadence’s OrCAD packet are equipped with the SLPS interface (SimuLinkPSpice). It allows to carry out
simulation of hardware part of tested system in Capture-PSpice simulator and simultaneous simulation of software part of the system in Mathworks’
MATLAB-Simulink environment. In the paper use of SLPS interface for modeling Active Power Filter (APF) with prediction control is presented. In
OrCAD Capture-PSpice complete 3-phase electric power system including source, nonlinear load and hardware part of APF (especially voltage
inverter composed of IGBT transistors) was modelled. In MATLAB-Simulink control system of APF was implemented.
Streszczenie. Najnowsze wersje pakietu OrCAD firmy Cadence są wyposażone w interfejs SLPS (SimuLinkPSpice). Pozwala on na
przeprowadzenie symulacji części sprzętowej badanego systemu w symulatorze Capture-PSpice tego pakietu oraz równoczesną symulację części
programowej w środowisku MATLAB-Simulink firmy Mathworks. W artykule przedstawiono zastosowanie interfejsu SLPS do zamodelowania
Energetycznego Filtru Aktywnego (EFA) ze sterowaniem predykcyjnym. W środowisku OrCAD Capture-PSpice zamodelowano kompletny układ
3-fazowy mocy zawierający źródło, nieliniowy odbiornik oraz część sprzętową EFA (w szczególności napięciowy falownik napięcia zbudowany z
tranzystorów IGBT). W środowisku MATLAB-Simulink zaimplementowano predykcyjny układ sterowania EFA.
Keywords: active power filter (APF), SLPS interface, OrCAD Capture-PSpice, Matlab-Simulink, prediction control.
Słowa kluczowe: energetyczny filtr aktywny (EFA), interfejs SLPS, OrCAD Capture-PSpice, Matlab-Simulink, sterowanie z predykcją.
SLPS interface
SLPS interface (SimuLinkPSpice) [1, 2, 8, 14] makes
possible mutual feedback between two simulators: Capture-
PSpice [7] by CadenceTM Design Systems and MATLABSimulink
[11] by MathworksTM. Thanks to this simulation it is
possible to simulate mixed hardware-software projects.
Hardware[...]
|
|
|
|
Simulation of spatial coordinate of movable ferromagnetic solid object in induced magnetic field by diakoptic methods
|
|
|
Serhiy RENDZINYAK
|
In the paper transient processes of the electromagnetic-mechanical system are researched. Numerical experiments for transient analysis
were carried out by software intended for simulation of electrical and electronic circuits by diakoptic methods where the large circuit is split on
several parts - sub-circuits. Every part of the circuit is simulated independently on some time step. Numerical experiments have shown wide
potential possibilities of proposed simulation method and its effectiveness.
Streszczenie. W pracy omówiono badanie stanów nieustalonych w systemach elektromagnetyczno-mechanicznych. Do numerycznego
modelowania stanów nieustalonych wykorzystano oprogramowanie wykorzystujące metody diakoptyczne, w których złożony system jest rozbijany
na pod-systemy analizowane niezależnie dla każdego kroku czasowego. Eksperymenty numeryczne pokazały wiele potencjalnych zastosowań tej
metody i jej efektywność. (Symulacja ruchu obiektu ferromagnetycznego w zewnętrznym polu elektromagnetycznym z wykorzystaniem diak
optyki)
Keywords: large complex system, diakoptic methods, subcircuit.
Słowa kluczowe: złożone systemy, metody diakoptyczne, pod-obwody
Introduction
The problem of calculation of trajectory of moving body
in magnetic field of composite configuration has theoretical
and practical importance (Fig.1). Many researchers paid a
lot of attention to this problem [1, 2, 3 etc]. The main
difficulty of this task is available complex nonlinear
dependencies in the system equations, the simplification
which leads to significant distortions of the solution.
Therefore, effective way is to calculate the transient
processes and finding the optimum conditions of complex
system represented by an equivalent electrical circuit,
affordable modelling software of electrical circuits by
diakoptic methods.
Fig.1. Trajectory of moving body in magnetic field
Analysis of large complex systems with lumped and
distributed components usually is carried out [...]
|
|
|
|
Single leg fracture in artificial heart valve - electromagnetic detection of impedance changes
|
|
|
Tatiana STRAPACOVA Klara CAPOVA
|
Bjӧrk Shiley Convexo Concave (BSCC) heart valve is a special type of the mechanical heart valve which was implanted to many patients
worldwide. In some cases, for reason yet unclear the outlet strut - weld fractured after several years of use. This type of fracture usually causes a
malfunction of the valve what is incompatible with further life. For this reason a new approach for the inspection is proposed based on sweep
frequency eddy current testing. Standard self inductance pancake probe drives the eddy currents and pick-ups the response signals. Numerical
simulations and experimental measurement are carried out to evaluate the proposed technique. The gained results presented in the paper show that
there is an evident difference in the amplitude frequency spectrum of the response signal between the intact valve and the one with a single leg
fracture of the outlet strut.
Streszczenie. Zastawka Bjӧrk-Shiley’a (BSCC) to mechaniczny implant zastawki serca, masowo stosowany na całym świecie. W niektórych
zastawkach z nieznanego dotychczas powodu dochodzi po kilku latach od operacji do pęknięcia zewnętrznego wspornika zaworu. Ten rodzaj
uszkodzenia powoduje zazwyczaj wadliwe funkcjonowanie zastawki. W artykule zaproponowano nowe podejście do inspekcji kondycji zastawki z
wykorzystaniem testowania nieniszczącego przy pomocy prądów wirowych z przemiataniem częstotliwości. W celu oceny zaproponowanej metody
wykonano symulacje numeryczne i pomiary eksperymentalne. Rezultaty zaprezentowane w artykule pokazują wyraźną różnicę w odbieranych
sygnałach pomiędzy sprawną zastawką, a zastawką z uszkodzonym pojedynczym ramieniem wspornika. (Elektromagnetyczna detekcja
pęknięcia ramienia wspornika w sztucznej zastawce serca)x
Keywords: eddy currents, sweep frequency technique, prosthetic heart valve, single leg fracture, intact outlet strut.
Słowa kluczowe: testowanie nieniszczące, technika przemiatania częstotli[...]
|
|
|
|
Skin effect in massive conductors at technical frequencies
|
|
|
Miloslav KOSEK Martin TRUHLAR Ales RICHTER
|
Current distribution in massive conductor of rectangular cross section due to the skin effect is given by a simple formula. Unusual features
follow from the formula, therefore experimental verification is necessary. Since the current density cannot be measured, magnetic field of the conductor
is calculated by the combination of analytical formula and numeric integration. Then, the high precision measurement of magnetic field can be used in
order to verify the current density distribution and its interpretation. The second use of results is the calculation of forces between conductors with high
currents. Theory leading to analytical formulae and important numerical results are presented in the paper.
Streszczenie. Efekt naskórkowos´ci w litym przewodzie o przekroju prostoka˛tnym jest opisany prostymi zalez˙nos´ciami, ale konsekwencje tych zalez
˙nos´ci sa˛ na tyle niezwykłe, z˙e wymagaja˛ weryfikacji eksperymentalnej. Poniewaz˙ nie da sie˛ mierzyc´ ge˛stos´ci pra˛du, wykorzystano do weryfikacji
indukowane pole magnetyczne, które obliczono przez poła˛czenie wzorów analitycznych i metod numerycznych. Otrzymane wyniki porównano z
dokładnymi pomiarami pola magnetycznego, co pozwala zweryfikowac´ faktyczny rozkład ge˛stos´ci pra˛du. Wyniki obliczen´ moz˙na tez˙ wykorzystac´
do wyznaczania sił działaja˛cych na przewody przy przepływie wielkich pra˛dów. W pracy przedstawiono wyprowadzenie modelu matematycznego i
najwa˙zniejsze wyniki oblicze´n numerycznych. (Efekt naskórkowo´sci w litych przewodach przy niskich cz˛estotliwo´sciach)
Keywords: Skin-effect, magnetic field, massive conductor, 2D current distribution, complex symbolic method
Słowa kluczowe: Efekt naskórkowo´sci, pole magnetyczne, lite przewody, dwuwymiarowy rozkład pola, zespolona metoda symboliczna
Introduction
Strong currents flowing in distribution points can lead to
high forces between conductors. In order to estimate the
forces, magnetic field produced by the conductors must be
kn[...]
|
|
|
|
Small Hydropower Plant with variable speed PM generator
|
|
|
Witold MAZGAJ Zbigniew SZULAR Tomasz WĘGIEL Tadeusz SOBCZYK
|
This paper presents a new concept of a Small Hydropower Plant (SHP) which is based on a permanent magnet generator (PM generator)
with a propeller turbine integrated with the generator rotor. The PM generator can work at a variable speed and therefore energy produced by the
PM generator has to be converted by means of a power electronic unit to fit to the three-phase power grid parameters. The paper describes
elements of the energy conversion system and it also presents the results of numerical calculations of this system working.
Streszczenie. W artykule zaprezentowano nową koncepcję Małej Elektrowni Wodnej (MEW) opartej o zintegrowany z turbiną śmigłową generator
synchroniczny z magnesami trwałymi. Generator pracuje ze zmienną prędkością obrotową, dlatego energia przez niego wytwarzana musi być
przekształcona za pomocą układu energoelektronicznego do parametrów zgodnych z wymaganiami sieci trójfazowej. W artykule opisano elementy
systemu wytwarzania i przekształcania energii oraz przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych pracy tego systemu. (Mała
Elektrownia Wodna z generatorem z magnesami trwałymi pracującym ze zmienną prędkością obrotową).
Keywords: propeller turbine, PM generator, PWM rectifier, small hydro power plant.
Słowa kluczowe: turbina śmigłowa, generator z magnesami trwałymi, prostownik z modulacją szerokości impulsów, mała elektrownia
wodna.
Introduction
Small Hydro Power Plants (SHP) are widely used
across the world. Electrical generators for today’s small
hydro power plants are designed for a constant rotation
speed, which is kept by a speed controller often consisting
of mechanical equipment. Changes of energy provided by
water depend on water flow, which is very unreliable for
small rivers in mountainous areas. Therefore, full efficiency
can be achieved for power technology with generators
working at a variable speed. So, in this paper a new
solution of a PM generator integrated with a propeller
[...]
|
|
|
|
Spis treści / Contents
|
|
01 Tomasz ADRIKOWSKI, Dawid BUŁA, Marian PASKO - Symulacja filtru aktywnego ze sterowaniem predykcyjnym
w środowisku MATLAB i OrCAd
1
02 Mariana BEŇOVÁ, Branislav DOBRUCKÝ - Metodologiczne podejście do badania stanów ustalonych i
nieustalonych przy pomocy numerycznych szeregów nieskończonych systemów dwufazowych
6
03 Piotr BILSKI - Automatyczny dobór optymalnych parametrów funkcji jądra w diagnostyce systemów analogowych 9
04 Yuriy BOBALO, Leonid NEDOSTUP, Myroslav KISELYCHNYK, Mykhaylo MELEN - Formalne określenie jakości
elektronicznej aparatury radiowej z uwzględnieniem teorii matematycznej
11
05 Andrzej BOBOŃ, Stefan PASZEK, Piotr PRUSKI, Tomasz KRASZEWSKI, Maria BOJARSKA - Komputerowo
wspomagane wyznaczanie parametrów modeli zespołów wytwórczych na podstawie przebiegów pomiarowych
17
06 Ivo DOLEŽEL, Václav KOTLAN, Bohuš ULRYCH - Siłownik termoelastyczny o szerokim zakresie przemieszczeń 22
07 Ivo DOLEŽEL, Václav KOTLAN, Bohuš ULRYCH - Pompy magnetohydrodynamiczne do pompowania płynnych
soli w obwodach chłodzących wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych
28
08 Dagmar FAKTOROVÁ, Katarína ISTENÍKOVÁ - Modelowanie elektrycznych parametrów materiałów biologicznych 34
09 Daniela GOMBARSKA, Milan SMETANA - Analiza falkowa impulsowych prądów wirowych 37
10 Stanisław HAŁGAS, Michał TADEUSIEWICZ - Analiza układów CMOS o wielu rozwiązaniach DC 40
11 Roman HAMAR, Pavel TRNKA - Wyładowania pełzające w izolacji maszyn elektrycznych 43
12 Mariya HOWYKOWYCZ, Nataliya KASATKINA - Rozwinięcie funkcjonału energetycznego dla wariacyjnego
sformułowania zadania analizy pola elektromagnetycznego w nieliniowym środowisku anizotropowym
46
13 Paweł JABŁOŃSKI - Długi cylindryczny przewodnik w dowolnym poprzecznym harmonicznym polu magnetycznym 49
14 Jacek JAKUBOWSKI, Andrzej MICHALSKI - Pomiar przepływu wody w kanale otwartym przy wykorzystaniu
metody elektromagnetycznej i sieci neuronowej
54
15 Ladislav JANOUŠEK, Milan SMETANA, Marcel ALMAN - Numery[...]
|
|
|
|
Study of signal processing and feature extraction method for partial discharge in subway DC cables
|
|
|
Wendong ZHENG Yong QIAN Chengjun HUANG Xiucheng JIANG
|
In the contribution, some preliminary work on insulation subway cable was reported. Accordingly, the paper mainly deals with two
problems, focusing on denoising algorithms, associated with various outside interferences existing in the field, and feature extraction method,
regarding the evaluation and diagnosis results. Three distinctive categories of interferences were classified, 4 time interval based discharge
diagrams were formed, 22 statistical operators were calculated out and further fingerprint of DC discharge was constructed.
Streszczenie. W pracy analizowano izolację podziemnych kabli DC. Opracowano algorytm odszumiania wpływów interferencji zewnętrznych pól
elektromagnetycznych. Przedstawiono główne kategorie interferencji, zaproponowano statystyczne operatory do ekstrakcji danych. (Przetwarzanie
sygnału i ekstrakcja danych w podziemnych kablach DC)
Keywords: partial discharge, signal processing, feature extraction
Słowa kluczowe: wyładowania niezupełne, przetwarzanie sygnałów.
Introduction
The DC feeder cable was one of the key devices for
the safety operation of subway system, and its insulation
condition affected the power supply of rail traffic greatly. It
was well known that partial discharge (PD) was the most
effective means discovering the insulation defect before it
came down. And by detecting the DC PD occurring in
subway cable and analyzing the PD data, we could monitor
the insulation condition continuously and take necessary
measures preventing it from break down [1]. In the
contribution, a preliminary investigation of issues existing in
PD monitoring of subway DC cable was carried out. The
issues could be classified into two main categories: on[...]
|
|
|
|
Systems of recurrent polyphase signals
|
|
|
Markiyan SUMYK Ivan PRUDYUS Roman YANKEVYCH
|
The algorithm of forming and results of research of correlation properties of the system containing polyphase signals formed on a base of
recurrent sequences and Frank code are offered. This investigation has shown that the more phase levels signal has, the more accurate is its
autocorrelation function and bigger system of signals can be built. The main “users" of this technique are cell phone communication systems, radar
systems and some others specific applications.
Streszczenie. W artykule opisano tworzenie systemu generującego sygnały wielofazowe z wykorzystaniem nawracających sekwencji i kodu Franka
oraz zbadano właściwości korelacji dla takich sygnałów. Wykazano, że wielofazowe sygnały pozwalają lepiej odtworzyć funkcję autokorelacji , dzięki
czemu można stworzyć systemy o większych wymiarach. (Systemy generacji nawracających sygnałów wielofazowych)
Keywords: correlation, polyphase signals, phase coded signals
Słowa kluczowe: korelacja sygnały wielofazowe, sygnały kodowanie fazowo.
Introduction
Construction of the radio engineering systems with the
use of adaptive algorithms of work requires to search not
only the laws of change of structure of the system and
principles of its work but also the choice of signal which in
every specificl situation would allow (at all identical
parameters of the system) to provide the receipt of more
high-quality indexes of work.
The wide field for construction of the large systems of
signals is opened in the case of the use of polyphase
signals with correlations and crosscorrelation descriptions.
The systems of recurrent polyphase signals appear on
the basis of sequences of maximal length, formed firstformative
polynomials on a base no panders from the Galua
fields GF(p), where p - prime numbers (p=3, 5, 7, 11.). The
phase quantized on N levels, such signals are attributed to
the polyphase systems.
Generation of polyphase sequences
Polyphase sequences are generated based on the shift
r[...]
|
|
|
|
The impact of disturbed input data sets on the accuracy of mathematical modelling of intelligent building security
|
|
|
Jerzy MIKULIK
|
The paper presents a project of a method of intelligent building security assessment using the methodology of security modelling in case
of incomplete data. Using an appropriate matrix model together with zonal diversification and fuzzy logic, after gathering information on the facility it
is possible to identify in the building zones that require special supervision. By identifying these areas, it becomes possible to continue the building
modernization in terms of improving safety of its users. However, we often deal with incompleteness, i.e. insufficiency or uncertainty of information
collected, which, when used in the calculation model, can cause some divergences. This paper presents the results of studies on selected types of
data disturbances and their impact on the results of calculations of the mathematical modelling of intelligent building security.
Streszczenie. Artykuł przedstawia projekt metody oceny bezpieczeństwa inteligentnego budynku, przy zastosowaniu metodyki modelowania
bezpieczeństwa w warunkach niekompletności danych. Wykorzystując odpowiedni model macierzowy wraz z dywersyfikacją strefową oraz logikę
rozmytą można, po zebraniu informacji o obiekcie wskazać strefy budynku wymagające specjalnego nadzoru. Dzięki identyfikacji tych stref możliwa
staje się dalsza modernizacja obiektu pod kątem poprawy bezpieczeństwa podczas użytkowania budynku. Jednakże często ma się do czynienia z
niekompletnością, czyli niepełnością lub niepewnością zgromadzonych informacji, których zastosowanie w modelu obliczeniowym może wprowadzić
pewne rozbieżności. Niniejsza praca przedstawia wyniki badań nad wybranymi rodzajami zaburzeń danych oraz ich wpływem na rezultaty obliczeń
modelowania matematycznego bezpieczeństwa inteligentnego budynku. (Wpływ zaburzonych danych wejściowych na dokladność
matematycznego modelowania bezpieczeństwa budynku inteligentnego)
Keywords: intelligent building, mathematical modelling of building security, data incomplet[...]
|
|
|
|
The impact of the displacement of the both the tubular conductor and screen axes on the magnetic field in high current busducts
|
|
|
Zygmunt PIĄTEK Dariusz KUSIAK Tomasz SZCZEGIELNIAK
|
In the paper it has been shown that as the distance d between the axis of the tubular conductor increases the magnetic field becomes
more and more non-uniform. The phenomenon of the inducing of eddy currents in the screen makes the magnetic field distribution changed in the
screen itself and its surroundings The magnitude of these changes depends on λ and α coefficients, thus the screen electrical conductivity and its
transverse dimensions, the current frequency in the phase conductor, and the mutual geometrical configuration beetwen the tubular conductor and
screen.
Streszczenie. W artykule pokazano, że w miarę wzrostu odległości d między osiami przewodów, pole magnetyczne staje się coraz bardziej
nierównomierne. Zjawisko indukowania prądów wirowych w ekranie zmienia rozkład pola magnetycznego w nim samym i jego otoczeniu. Wielkość
tych zmian zależy od współczynników λ oraz α, a więc od konduktywności ekranu i jego wymiarów poprzecznych, częstotliwości prądu w przewodzie
fazowym oraz wzajemnej konfiguracji geometrycznej między tym przewodem a ekranem. (Wpływ przesunięcia osi przewodu i ekranu na pole
magnetyczne w torach wielkoprądowych).
Key words: magnetic field, tubular screen, high current busduct
Słowa kluczowe: pole magnetyczne, ekran rurowy, tor wielkoprądowy
Introduction
In high current busducts one or more phase tubular
conductors are isolated with a tube screen. The magnetic
field of the conductor (conductors) induces eddy currents in
the shield which generate a reverse reaction magnetic field.
The resultant magnetic field within the internal and external
area of the shield is the vector sum of these fields. In the
general case of two concentric tubular conductors the axes
of the conductors do not coincide, and create the so-called
non-coaxial system (fig.1) [1,2].
R1
d
x
x’
y y’
Θ
R3
R4
rXY
r
X
I1
He1Θ
1
e
γe
γ1
μ0
R2
Φ
ρ
Y
He1r
Fig. [...]
|
|
|
|
The magnetic field of the tubular rectangular high current busduct of finite length
|
|
|
Joanna KOLAŃSKA-PŁUSKA Jerzy BARGLIK Bernard BARON Zygmunt PIĄTEK
|
The paper encloses the results of rectangle wires phenomena computation. The simulation was analyzed in the Femm 4.2. program.
Numerical simulation was made for frequency 9835 Hz. The calculations of the electromagnetic field was made with the finite element method shows
that FEMM software is useful tool for the initial analysis for electromagnetic field in the induction heaters. It can be successfully used for the
calculation of approximate self-impedance values of rectangular cross section wires inclusive skin effect and proximity phenomenon.
Streszczenie. W pracy przedstawiono rozkład pola magnetycznego w przewodach szynowych o profilu prostokątnym wiodących prąd sinusoidalnie
zmienny, służących do zasilania wzbudnika wewnętrznego układu nagrzewnicy indukcyjnej. Wykonano wielowariantową symulację komputerową w
programie FEMM ver. 4.2. Wyznaczono rozkłady gęstości prądu i pola magnetycznego przewodach szynowych o profilu prostokątnym. Analizę
przeprowadzono dla częstotliwości 9835 Hz. Uwzględniono zjawisko naskórkowości oraz efekt zbliżenia.(Pole magnetyczne rurowego
prostokątnego toru wielkoprądowego o skończonej długości)
Słowa kluczowe: Pole elektromagnetyczne, nagrzewanie indukcyjne, hartowanie indukcyjne, naskórkowość.
Keywords: Electromagnetic field, induction heating, induction hardening, skin effect.
Introduction
In the process of induction heating of metals often
inductor is powered by a single phase transmission line
formed on the tubular rails with rectangular profile [1-7].
This allows simultaneous cooling of the track with water
flowing inside the phase conductors. One example of the
Induction heating systems of the internal coil in the
induction hardened pipe loads [8-11] is the system shown in
Figures 1 and 2. It uses busburs rectangular pipe.
Fig.1. Induction heating diagram: E, R, L - power source inside
parameters, R0, L0- workpiece and inductor parameters.
Fig. 2. A fragment of the real cross-section showing subwa[...]
|
|
|
|
The speed control of DC motors with Support Vector Machine
|
|
|
Mehmet GEDIKPINAR
|
In recent years, the Support Vector Machine (SVM) has been commonly used as both classifier and control due to its advantages, which
are sharp distinction surface detection and high accuracy, in the literature. In this study, the speed control of Direct Current (dc) motor system, which
has variable parameters for resistance, is performed by using SVM controller. For this reason, the dc motor speed control performance of designed
SVM controller is compared with the linear PI controller’s. As shown from results, the dc motor speed control performance of designed SVM
controller is very high. While the dc motor speed control performance of linear PI controller is degredation, the SVM controller’s is robust versus to
changes of controller parameter values.
Streszczenie. System SVM jest powszechnie używany w sterowaniu dzięki swym zaletom. W artylkule zastosowano system do sterowania
prędkością siulnika napięcvia stałego. Porównonano sterowanie SVM z liniowym kontrolerem PI. Sysem SVM był bardziej odporny na zmiany
praametrów. (Sterowanie prędkością silnika stałoprądowego z wykorzystaniem sterownika SVM)
Keywords: DC motor control, PI controller, intelligent SVM controller, robust control.
Słowa kluczowe: sterowanie, silnik prądu mstałego, sterownika SVM
1.Introduction
Direct current (dc) motors are very widely used in
industry as the action elements. Today, the various control
methods are used to improve the efficiency of direct current
motor speed and position. Because, they provide the
advantages of intelligent systems such as fuzzy logic,
neural network and support vector machine (SVM) [1, 2].
There are many methods for dc motor speed control. In this
study, the SVM controller is used due to its learning and
generalization ability [3, 4]. The obtained dc motor speed
control performance of SVM controller is robust versus to
changes of parameter values, which are controller gain K
and controller zero a, opposit to linear PI c[...]
|
|
|
|
Two-stage algorithm for soft fault diagnosis in analog dynamic circuits
|
|
|
Marek KORZYBSKI
|
The paper deals with the soft fault diagnosis in analog dynamic circuits. The two-stage algorithm for soft fault location and identification
has been presented. It is based on the spectrum analysis of the circuit response to the rectangular input signal, a neural network and one of the new
evolutionary techniques - gene expression programming. The first stage enable us fault location using neural network. The result of the second
stage is fault identification performed with formulas derived using gene expression programming. The method is illustrated with a numerical example
Streszczenie. Tematem pracy jest diagnostyka uszkodzeń parametrycznych w analogowych układach dynamicznych. Przedstawiony jest
dwustopniowy algorytm lokalizacji oraz identyfikacji uszkodzeń parametrycznych bazujący na analizie widmowej odpowiedzi układu na prostokątny
sygnał wejściowy. Pierwszy stopień realizuje lokalizację uszkodzenia wykorzystując sieć neuronową. Wynikiem drugiego jest identyfikacja, którą
umożliwiają zależności wyznaczone przez ewolucyjny algorytm programowania wyrażeń genetycznych. (Dwustopniowy algorytm lokalizacji oraz
identyfikacji uszkodzeń parametrycznych w analogowych układach dynamicznych)
Keywords: soft fault diagnosis, neural networks, gene expression programming.
Słowa kluczowe: diagnostyka uszkodzeń parametrycznych, sieci neuronowe, metoda programowania wyrażeń genetycznych.
Introduction
Fault diagnosis of analog circuits is an important
element of the analysis, designing process and testing of
electronic systems. During the last decades the problem
was considered in numerous papers and books [1-11] and
many methods relating to this issue have been developed.
The presence of circuit nonlinearities and component
tolerances causes that fault diagnosis of analog circuits is
very complex [9,10] and it has not achieved the
development level of the method for digital circuits.
Three major parts of analog circuit testing are fault
detectio[...]
|
|
|
|
Wavelet based signal analysis of pulsed eddy current signals
|
|
|
Daniela GOMBARSKA Milan SMETANA
|
This paper deals with response signals processing in eddy current non-destructive testing. Non-sinusoidal excitation is utilized to drive
eddy currents in a conductive specimen. The response signals due to a notch with variable depth are calculated by numerical means. The signals
are processed in order to evaluate the depth of the notch. Wavelet transformation is used for this purpose. Obtained results are presented and
discussed in this paper.
Streszczenie. Praca dotyczy sygnałów wzbudzanych przy nieniszczącym testowaniu za pomocą prądów wirowych. Przy pomocy symulacji
numerycznych wyznaczono sygnały odpowiedzi dla niesinusoidalnych sygnałów wzbudzających i defektów o różnej głębokości. Celem symulacji jest
wyznaczenie zależności pozwalającej wyznaczyć głębokość defektu w zależności od odbieranego sygnału. W artykule omówiono wykorzystanie do
tego celu transformaty falkowej. (Analiza falkowa impulsowych prądów wirowych)
Keywords: non-destructive evaluation, eddy currents, pulse excitation, wavelet transform.
Słowa kluczowe: badania nieniszczące, prądy wirowe, analiza falkowa.
Introduction
Eddy current testing (ECT) is an effective technique for
non-destructive inspection of conductive materials.
Conventional ECT employs harmonic driving with single or
multiple frequencies. Multi-frequency systems usually utilize
two or three frequencies with very complex mixing system
requirements for the signal analysis. In contrast to harmonic
driven eddy currents, pulsed eddy current (PEC) testing
utilises a short electrical pulse to obtain similar results as in
the multi-frequency ECT technique. The main advantages
of PEC system are that it can possibly generate a wider
band of frequencies and it allows deeper penetration of
eddy currents through a metal[...]
|
|
|
|
Z życia SEP
|
|
Szanowni, Drodzy Czytelnicy
Uprzejmie zapraszam do lektury pierwszego numeru
działu "Z życia SEP", który poczynając od bieżącego
numeru "Przeglądu" będziemy stale publikować na łamach
miesięcznika. Kącik zawierać będzie informacje o faktach i
wydarzeniach z życia Stowarzyszenia.
Jerzy Barglik Prezes SEP
Odsłonięcie tablicy prof. Jana Kożuchowskiego w holu
Instytutu Automatyki Systemów Elektroenergetycznych
we Wrocławiu
W dniu 4 kwietnia 2011 roku w holu Instytutu Automatyki
Systemów Elektroenergetycznych we Wrocławiu nastąpiło
odsłonięcie i poświecenie tablicy upamiętniającej
działalność prof. Jana Kożuchowskiego. Uroczystość
poprzedziło seminarium odbyte w Politechnice
Wrocławskiej. Sylwetkę Profesora przybliżył zebranym Jego
wychowanek Prof. Marian Cegiels[...]
|
|
|
|
Zasada podobieństwa w równaniach optymalizacyjnych teorii mocy i energii - zadania łączone
|
|
|
Maciej SIWCZYŃSKI Marcin JARACZEWSKI
|
Artykuł nawiązuje do poprzedniego dotyczącego zagadnień optymalizacyjnych teorii mocy i energii elektrycznej, oraz do równań
operatorowych rozwiązujących te zagadnienia . Formułuje rozszerzone zagadnienia optymalizacyjne, które rozwiązywane są za pomocą tzw.
równań podobnych. W tych równaniach operator stratności wewnętrznej źródła energii jest zastępowany przez liczbę dodatnią zwaną "rezystancją
normatywną". Dzięki temu równania podobne są znacznie łatwiejsze do rozwiązywania. Rozważono kilka zagadnień optymalizacyjnych
Abstract. Article refers to the optimization theory problems of electric power and energy raised in the previous article. Formulates complex
optimization problems that are solved using the so-called. similar equations. In these equations, the inner loss operator of the source is replaced by
a positive number called the "normative resistance". Thanks to this the similar equations are much easier to solve. Several issues of optimization
were considered (Principle of similar equations for optimization of electric power and energy theory - combined tasks) .
Słowa kluczowe: teoria mocy i energii, optymalizacja, zasada podobieństwa.
Keywords: Power and energy theory, optimization, similarity principle .
Wstęp
We wcześniejszej prac[...]
|
|
|
|
Zastosowanie funkcji kształtu elementu skończonego w modulacji szerokości impulsów na przykładzie modulacji dwufazowej z kompensacją napięcia niezrównoważenia w trójpoziomowym falowniku napięcia 3L-NPC
|
|
|
Paweł SZCZEPANKOWSKI Janusz NIEZNAŃSKI Wojciech ŚLESZYŃSKI
|
Przedstawiono problem modulacji napięcia jako problem wyznaczania współrzędnych punktu figury lub bryły geometrycznej. Do
wyznaczenia współczynników wypełnień w modulacji szerokości impulsów zastosowano funkcje kształtu elementu skończonego. Wskazano zalety
takiego podejścia i możliwości uogólnienia algorytmu modulacji. Opisano algorytm modulacji dwufazowej SVPWM z kompensacją oscylacji napięcia
niezrównoważenia z jednoczesną stabilizacją rozkładu napięć. Przedstawiono algorytm stabilizacji rozkładu napięć na kondensatorach obwodu
pośredniczącego bazujący na kryterium energetycznym. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych.
Abstract. The modulation problem is discussed as a problem of geometric figure coordinates calculating. The shape functions based on feedforward
modulation is presented. The proposed algorithm eliminates the influence of unbalance voltage on output currents in 3L-NPC. DC Voltage balancing
method is based on minimum energy criteria is described also. The nodes’ coordinates calculating algorithm is also explained. The example
simulation results were presented. (A new approach of feedforward modulation based on finite element’ shape functions for three level NPC
converter).
Słowa kluczowe: 3L-NPC, modulacja SVPWM, kompensacja, balansowanie napięć
Keywords: 3L-NPC, SVPWM modulation, compensation, voltage balancing
Wstęp
Metoda elementów skończonych znajduje zastosowanie
w rozwiązywaniu wielu zadań z różnych dziedzin nauki
i techniki. MES (Metoda Elementów Skończonych) jest
przybliżoną metodą numeryczną dla rozwiązań zagadnień,
które można opisać poprzez równania różniczkowe
z odpowiednimi warunkami brzegowymi. Badaną przestrzeń
na przykład tarczę lub bryłę dzieli się na elementy
skończone, które posiadają proste kształty, takie jak trójkąt,
prostokąt, czworościan czy sześcian.
Rys.1. Przykładowe elementy skończone: (a) element trójkątny (b)
element prostokątny dwuwymiarowy czterowęzłowy (c) element
trójwym[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
