ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE ›
2011-11 |
| |
|
|
Prenumerata
|
"Danfoss Hygienic Drive" - rozproszone systemy sterowania silnikami
|
|
Tadeusz Minksztym 
|
Przepisy prawa unijnego (w tym dyrektywy dotyczące systemu
HACCP) nakładają na producentów rygorystyczne wymagania
utrzymania higieny podczas produkcji żywności. W ostatnich
kilku latach rozproszone systemy sterowania napędami
i systemy kontroli pozostają w centrum zainteresowania inżynierów
i osób zarządzających wysoko wydajnymi procesami
produkcyjnymi w różnych sektorach przemysłu. Produkcja
artykułów spożywczych jest obszarem szczególnym, w którym
standardy higieniczne muszą być przestrzegane. Szczególnie
rygorystyczne wymagania z tego zakresu dotyczą produkcji
napojów, butelkowania wody, produkcji leków i kosmetyków.Wskazane produkty są szczególne, bo nie są pakowane hermetycznie
i są przeznaczone do dłuższego przechowywania, woda
pitna jest szczególnie wrażliwa na skażenie. Oprócz rozporządzeń
unijnych powstają także zalecenia instytutów branżowych, m.in.
European Hygienic Engineering&Design Group (EHEDG), który
sporządza specyfikacje i zalecenia dla projektowania maszyn i procesów
wytwórczych, mające na celu ochronę produkcji żywności
przed zani[...]
|
|
|
|
24. Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie ENERGETAB 2011
|
|
Tegoroczne Międzynarodowe Energetyczne
Targi Bielskie odbyły się w dniach od 13
do 15 września 2011 r. na terenach ZIAD
Bielsko-Biała. W skład Komitetu Organizacyjnego
Targów weszły następujące instytucje
energetyczne: ZIAD Bielsko-Biała,
Stowarzyszenie Elektryków Polskich (SEP),
Polskie Towarzystwo Przesyłu i Rozdziału
Energii Elektrycznej (PTPiREE), Izba Gospodarcza
Energetyki i Ochrony Środowiska
oraz TAURON Polska Energia - jako
partner generalny. Targi zorganizowano
pod honorowym patronatem ministra gospodarki,
prezydenta miasta Bielsko-Biała,
prezesa SEP, prezesa PTPiREE, PGE Energia
Odnawialna, Izby Gospodarczej Energetyki
i Ochrony Środowiska, Polskiej Izby
Gospodarczej Elektrotechniki, Polskiego
Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego, Polskiej
Izby Producentów Urządzeń i Usług
na Rzecz Kolei. Prezes zarządu ZIAD - Janusz
Kisiel - powitał zebranych gości oraz
dokonał oficjalnego otwarcia targów. Aktu
symbolicznego przecięcia wstęgi dokonali:
prezydent miasta Jacek Krywult oraz p[...]
|
|
|
|
Akwizycja i analiza parametrów eksploatacyjnych urządzeń dźwigowych w określaniu ich klasy energetycznej
|
|
|
Jerzy Kwaśniewski Tomasz Krakowski
|
Zużycie energii elektrycznej przez urządzenia dźwigowe
reprezentuje ok. 3-8% całkowitej energii wykorzystywanej
przez budynek. Wartość tę determinuje wiele czynników,
podstawowe to rodzaj i kategoria użytkowa budynku oraz
typ i liczba zainstalowanych urządzeń dźwigowych. Określenie
sposobu wyznaczania klasy energetycznej urządzeń
dźwigowych oraz rozpoznanie możliwości modernizacyjnych,
pozwalających na poprawę efektywności energetycznej
dźwigów elektrycznych pozwoli właścicielom obiektów na
wybór stosownych działań modernizacyjnych, umożliwiających
wdrażanie efektywnych energetycznie rozwiązań oraz
poprawę bezpieczeństwa ich eksploatacji.
Działania te są niezbędne dla rozwoju branży dźwigowej związanej
z poprawą warunków ich bezpiecznej eksploatacji przy zachowaniu
wymiaru społeczno-gospodarczego, jakim jest zmniejszenie
zużycia energii. W Polsce jest zainstalowanych ponad 90 tys. dźwigów
osobowych, z czego ponad 70 tys. zainstalowano przed 1993 r.,
najwięcej z nich (50-60%) było instalowanych w latach 1970-1990.
Bezpieczeństwo tych urządzeń często odbiega od przyjętych obecnie
norm. Wyeksploatowane i niejednokrotnie zdewastowane urządzenia
o przestarzałej konstrukcji czasami zawodzą oraz wymagają
coraz częstszych napraw. Ponadto urządzenia te mają duże zapotrzebowanie
energetyczne.
Certyfikacja energetyczna urządzeń dźwigowych
Unia Europejska popiera finansowanie remontów budynków
mieszkalnych, które prowadzą do wzrostu efektywności energetycznej.
W ostatnich latach działania legislacyjne skupiają się na
wprowadzaniu przepisów zmuszających do obniżenia zużycia energii
w budynkach. Dyrektywa 2002/91/WE w sprawie charakterystyki
energetycznej budynków i nowelizacja Prawa budowlanego
wprowadzają w Polsce obowiązek sporządzania świadectw energetycznych
budynków i lokali mieszkaniowych, w których określa się
zużycie energii na potrzeby ogrzewania, ciepłej wody, wentylacji
i oświetlenia. Z drugiej jednak strony w życie nie weszł[...]
|
|
|
|
Generatory prądu przemiennego w Europie w końcu XIX wieku
|
|
Neidhöfer G.: How the standard emerged
from a European jumble. IEEE
Power&Energy Magazine (US) 2011 July/
August. Opracował - Witold Bobrowski.
Pod koniec XIX w. w Stanach Zjednoczonych
toczyły się spory pomiędzy zwolennikami
prądu stałego a zwolennikami prądu
przemiennego. Wielki wynalazca amerykański
- Edison - był zdecydowanym zwolennikiem
prądu stałego, miał wiele patentów
z tego zakresu i był bardzo zainteresowany
ich wykorzystaniem. Budował więc elektrownie
i sieci prądu stałego. Wynalazł żarówkę
oraz stosował liczne bat[...]
|
|
|
|
Hamownie elektryczne stosowane w dydaktycznych laboratoriach napędów i maszyn elektrycznych
|
|
|
Jarosław Werdoni
|
W artykule przedstawiono wybrane problemy związane
z obciążaniem badanych maszyn elektrycznych wykorzystywanych
w dydaktycznych laboratoriach napędów i maszyn
elektrycznych. Przedstawiono również przykład hamowni
elektrycznej wykorzystującej przekształtnik energoelektroniczny
SIMOREG DC-MASTER 6RA70. Układy obciążające
(hamownie) są wykorzystywane w różnych obszarach
techniki i służą do wyznaczania charakterystyk eksploatacyjnych
różnego rodzaju silników (spalinowych, elektrycznych,
pneumatycznych, hydraulicznych) czy układów napędowych
z wykorzystaniem tych silników. Układy te pozwalają wytwarzać
zadany obrotowy moment mechaniczny. Pożądane jest,
aby hamownie pozwalały mierzyć bądź odtwarzać wytwarzany
moment mechaniczny przy jednoczesnym zapewnieniu
pomiaru prędkości obrotowej.
Jednym z obszarów zastosowań układów obciążających są hamownie
silnikowe a także podwoziowe, służące do badania właściwości
trakcyjnych pojazdów mechanicznych. Innym obszarem
zastosowań są hamownie stosowane w laboratoriach badawczych
i dydaktycznych elektrycznych układów napędowych i te zagadnienia
zostaną omówione w artykule.
Przykłady hamowni stosowanych w laboratoriach napędu
elektrycznego
W badawczych czy dydaktycznych laboratoriach maszyn elektrycznych,
napędów elektrycznych oraz automatyki napędu elektrycznego
w charakterze hamowni najczęściej były (a czasami nadal
są) wykorzystywane:
- hamulce cierne,
- hamulce w postaci prądnicy obcowzbudnej prądu stałego obciążonej
rezystorami,
- hamulce wiroprądowe,
- hamulce z wykorzystaniem prądnicy obcowzbudnej prądu stałego
oraz zwrotem energii do sieci zasilającej (układy elektromaszynowe
lub energoelektroniczne),
- hamulce z wykorzystaniem prądnicy prądu przemiennego (asynchronicznej
lub synchronicznej) oraz zwrotem energii do sieci zasilającej
(układy energoelektroniczne).
Powyższe rozwiązania pozwalają zmieniać moment obciążenia
na wale badanego układu napędowego. Niektóre z tych rozwiązań
[...]
|
|
|
|
Kierunki rozwoju systemu komputerowego do diagnostyki magnetycznej szyn torów kolejowych
|
|
|
Georgij Trokhym Vitalij Niczoga Petro Dub
|
Przyczynami opóźnienia innowacji defektoskopii magnetycznej
na Ukrainie jest brak dostępu do nowoczesnego
sprzętu oraz ideowe "zanurzenie" w latach 30. XX w.
W istniejących teraz w kraju warunkach defektoskopy są
modernizowane głównie w aspekcie metod rejestracji i zobrazowania
danych. Zmiany nie dotyczą zagadnienia namagnesowania
szyn, źródeł energetycznych oraz czujników pola
magnetycznego. Rozważmy zatem, jakie są możliwości modernizacji
istniejącego defektoskopu magnetycznego, tak by
nie utracić spełnianych funkcji.
Problemy defektoskopii często są redukowane do monitorowania
równomierności rozkładu wybranych parametrów sygnału
na zestawach przestrzennych współrzędnych odpowiadających
szynom, zgodnie ze stosowanym modelem sygnał - odpowiedź.
Często realizuje się to poprzez skanowanie, mechanicznie
przemieszczanym czujnikiem wzdłuż obiektu, w celu rejestrowania
odpowiedzi na kontrolowane oddziaływanie fizyczne
[1, 2]. Odebrany w taki sposób sygnał łączy współrzędne
przestrzenne kontrolowanego, mechanicznego przemieszczenia
czujnika z rejestrowanym szeregiem liczb
(przetworzonych odczytów wyjściowego napięcia czujnika).
Przypadki zidentyfikowania lokalnego zaburzenia
ustalonego rozkładu wartości elementów takiego szeregu
wskazują na możliwą lokalizację defektu [3]. Właściwie
na tym zasada defektoskopii z[...]
|
|
|
|
Kompaktowy sterownik programowalny z panelem dotykowym
|
|
|
Łukasz Folta Mirosław Chmiel Jan Mocha
|
W artykule przedstawiono prototypową konstrukcję sterownika
programowalnego współpracującego z panelem operatorskim
MT-505 TV. Urządzenie realizuje podstawowe zadania stawiane
nanosterownikom oraz komunikuje się z panelem, wykorzystując
protokół komunikacyjny Modbus, dzięki czemu możliwa jest
prosta modyfikacja programu pracy sterownika. Zastosowane
rozwiązania sprawiają, że prototyp urządzenia można w prosty
sposób rozbudowywać i zwiększać jego możliwości.
Jedną z najbardziej znanych grup układów sterowania są programowalne
sterowniki PLC (Programmable Logic Controller), które
w przypadku konieczności wprowadzenia zmian w realizowanym
algorytmie sterowania najczęściej nie wymagają zmian sprzętowych,
a jedynie stosunkowo prostego przeprogramowania.
Wydawać by się mogło, że sterowniki programowalne wykorzystywane
są jedynie do sterowania w zaawansowanych procesach
przemysłowych, jednak - pomimo ciągłego rozszerzania możliwości
nowych konstrukcji sterowników - według ekspertów, zapotrzebowanie
na stosunkowo proste i małe sterowniki PLC będzie ciągle
wzrastać. Świadczy o tym fakt, iż inżynierowie tworzący systemy
sterowania wykorzystują przede wszystkim cyfrowe układy wejścia/
wyjścia, natomiast znikomą liczbę wejść/wyjść analogowych [1].
Użytkownik od systemu sterowania oczekuje przede wszystkim
dostarczenia zestawu podstawowych funkcji, niezawodności, prostoty
obsługi i programowania - możliwej również dla osób nie
mających wykształcenia specjalistycznego. Pozwala to zredukować
koszty obsługi sterownika, a w efekcie zwiększa konkurencyjność
danego wyrobu na rynku. Ważnym aspektem jest również elastyczność
oraz wizualizacja wyników pracy i stanu urządzenia.
Elastyczność realizowana przez prostą zmianę oprogramowania
stwarza możliwość zmiany trybów pracy urządzenia bez ponoszenia
nakładów na ponowną realizację projektu. Możliwe staje się korygowanie
błędów lub dostosowanie działania urządzeń już wdrożonych,
w zależności od indy[...]
|
|
|
|
Koncepcja hybrydowego procesora cyfrowego z rdzeniem spintronicznym
|
|
|
Paweł Stebliński Tomasz Błachowicz
|
Ograniczenia elektroniki półprzewodnikowej wymusiły poszukiwania
zastępczych materiałów i technologii, które umożliwiłyby
szybsze i nie wymagające skomplikowanych systemów
chłodzenia przetwarzanie informacji. Jedną z takich prób zastąpienia
elektroniki półprzewodnikowej jest spintronika.
Układy logiki magnetycznej [1-3] mają za zadanie przetwarzanie
sygnałów za pomocą ewolucji rozkładu namagnesowania w czasie
lub przestrzeni. Układy pomiarowe ewolucji rozkładu namagnesowania
w określonych układach magnetycznych powszechnie bazują
na wykorzystaniu magnetooptycznego efektu Kerra (MOKE) [4-6].
Sterowanie rozkładem namagnesowania odbywa się poprzez oddziaływanie
impulsowego lasera pompującego [6-8].
Celem pracy omówionej w artykule było przygotowanie koncepcji
hybrydowego procesora magnetycznego z rdzeniem spintronicznym,
polegającej na połączeniu wykonania układów przetwarzania
A/C i C/A oraz laserów pompujących i laserów pomiarowych (wykorzystując
zjawisko MOKE) wraz z detektorami oraz ekstrakcji
układu magnetycznego na tym samym podłożu, na którym wykonano
część optyczną urządzenia [9] (rys. 1).
światła odbija się od dwóch górnych elementów rdzenia (w kierunku
osi x) i jeden od dwóch dolnych elementów (w kierunku osi x), jeden
strumień odbija się od dwóch prawych elementów (w kierunku osi y)
i [...]
|
|
|
|
Konsekwencje związane ze zwiększeniem naprężenia w przewodach linii średniego napięcia 15 kV z przęsłami płaskimi, spowodowane wymianą izolatora w łańcuchu odciągowym o mniejszej długości montażowej
|
|
|
Józef Jacek Zawodniak
|
W przypadku nowo projektowanych lub remontowanych
linii energetycznych projektant, opracowując dokumentację
techniczną - zgodnie ze swoją wiedzą techniczną,
wykorzystując albumy typizacyjne - dokonuje wyboru
izolatorów, typu i przekroju przewodu oraz jego wartości
naprężenia.
Odpowiedni dobór naprężenia przewodu w nowo projektowanych
liniach napowietrznych nie powinien stwarzać dużych problemów
projektantom oraz wykonawcy w czasie montażu przewodów. Jak
zmienia się naprężenie przewodu typu AFL-6 50 mm2 w zależności
od temperatury, podano w tabeli I [1-8]. Na etapie budowy linii,
niezależnie od zastosowanego izolatora (jego długości), naprężenie
można jeszcze wyregulować, zmieniając rzeczywistą długość przewodu
w przęśle.
Takiego komfortu nie ma już w eksploatowanych liniach napowietrznych.
Dlatego bardzo ciekawym zagadnieniem jest, jakie
zmiany powstaną w naciągach przewodów linii, jeżeli istniejący
izolator zostanie wymieniony na nowy w łańcuchu odciągowym,
ale o mniejszej długości montażowej niż poprzedni. W analizie tego
problemu przydatne będzie równanie określające rzeczywistą długość
przewodu w przęśle płaskim, czyli takim, w którym przewody
są zawieszone na tej samej wysokości [5, 6, 9, 10]
gdzie:
L - rzeczywista długość przewodu w przęśle [m],
a - rozpiętość przęsła w [m],
g - współczynnik obciążenia przewodu w [MPa/m]
lub [kG/(m·mm2)],
σ - naprężenie w najniższym punkcie przewodu [MPa]
lub [kG/mm2].
Wymiana istniejącego izolatora o określonej długości na krótszy,
bez możliwości regulacji długości przewodu lub zastosowania
w łańcuchu odciągowym dodatkowych łączników, przyczyni się do
zmiany naprężenia w przewodach linii, a pośrednio - wartości sił
działających na słupy i ich uzbrojenie (poprzeczniki, zawieszenie
izolacyjne itp.) [9-11].
 

 

= + 2
2 2
24
1
σ
L a a g
Budowa łańcucha odciągowego
a możliwości regulacji przewodu[...]
|
|
|
|
Mgr inż. Czesław Padzik (1922-2010)
|
|
|
Stefan Molęda
|
Czesław Padzik urodził się we wsi Wiciejów (powiat Mińsk Mazowiecki).
W 1936 r. ukończył szkołę powszechną w Mińsku Mazowieckim.
Naukę rozpoczął w gimnazjum im. Bolesława Prusa
w Siedlcach. W okresie okupacji pracował na wsi i częściowo kontynuował
naukę na tajnych kompletach. W styczniu 1945 r. został
przyjęty do drugiej klasy liceum ogólnokształcącego w Mińsku
Mazowieckim. W lipcu otrzymał świadectwo dojrzałości, a w październiku
rozpoczął studia na Wydziale Elektrycznym Politechniki
Łódzkiej. Podczas studiów magisterskich od września 1948 r.
do końca lipca 1949 r. pracował jako wykładowca w Państwowej
Szkole Techniczno-Przemysłowej w Łodzi. W grudniu 1950 r.
otrzymał dyplom magistra inżyniera nauk technicznych.
1 października 1950 r. rozpoczął p[...]
|
|
|
|
Ocena przydatności magnetycznych nanokrystalicznych rdzeni pakietowanych oraz nanokrystalicznych rdzeni proszkowych
|
|
|
Przemysław Pinkosz Marcin Kwiecień Tomasz Błaszczyk
|
W ostatnich latach nastąpił szybki wzrost zainteresowania
materiałami nanokrystalicznymi, wykorzystywanymi również
w energetyce oraz energoelektronice [1, 2]. Z tych stopów
są wytwarzane taśmy, a następnie różne obwody magnetyczne,
do których zaliczyć można głównie rdzenie toroidalne,
rdzenie owalne oraz rdzenie zwijane przecinane.
Obwody te stały się alternatywą dla rdzeni wykonywanych z taśm
elektrotechnicznych. Coraz częściej producenci aparatury przesyłowej
oraz pomiarowej decydują się na zastąpienie obwodów wytwarzanych
z taśm elektrotechnicznych obwodami nanokrystalicznymi.
Skutkuje to miniaturyzacją, przy zachowaniu takiej samej mocy
urządzenia lub znacznym zwiększeniem mocy przy zachowaniu
tych samych gabarytów rdzenia magnetycznego [3]. Zaletą materiałów
nanokrystalicznych jest bardzo szeroki zakres zmian własności,
w zależności od procesu obróbki termicznej lub termomagnetycznej
[4, 5]. Obecnie, ze względu na złożony i trudny proces obróbki
termicznej, produkuje się rdzenie nanokrystaliczne o niewielkich
masach, tj. do 2-3 kg [6, 8]. Przeprowadzając odpowiednią obróbkę
w piecu wyposażonym w specjalny tor prądowy, w różny sposób
można kształtować własności magnetyczne takich obwodów. Stopy
nanokrystaliczne mają indukcję nasycenia Bs równą 1,25 T, a w zależności
od obróbki termomagnetycznej uzyskuje się różne przebiegi
względnej przenikalności magnetycznej oraz zmienia kształt
krzywej magnesowania. Do fizycznych własności taśmy nanokrystalicznej
zalicza się jej dużą kruchość, która wynosi 2 MPam0,5 oraz
wysoką twardość (800 Vickersa) - przy bardzo małej grubości - od
18 do ok. 35 μm [7, 8].
Celem artykułu jest przedstawienie własności magnetycznych
nanokrystalicznych rdzeni pakietowanych oraz nanokrystalicznych
rdzeni proszkowych otrzymywanych ze zmielonej taśmy, będącej
efektem ubocznym przy produkcji rdzeni pakietowanych. Produkcja
nanokrystalicznych rdzeni pakie[...]
|
|
|
|
Od metrologii do systemów wizyjnych: środowisko NI LabVIEW w laboratoriach naukowych
|
|
|
Adam Dąbrowski Andrzej Meyer Paweł Pawłowski Radosław Weychan Piotr Kardyś Agata Chmielewska Andrzej Namerła
|
Nauczanie na wyższych uczelniach technicznych powinno
obejmować zarówno zagadnienia podstawowe (pozwalające
zrozumieć istotę zjawisk), jak i wiedzę o najnowszych
systemach i technologiach, zdobywaną poprzez włączanie
studentów do prowadzonych badań naukowych. W związku
z olbrzymim przyrostem informacji (badania wskazują, że co
dekadę wiedza potrzebna do wyszkolenia inżyniera elektronika
ulega podwojeniu [1]) i równoczesnym limitem liczby
godzin dydaktycznych, często stosuje się przedstawianie podstaw
na wykładach, a nowych rozwiązań - na laboratoriach.
To powoduje jednak brak spójności wiedzy studentów.
W Pracowni Układów Elektronicznych i Przetwarzania Sygnałów
Politechniki Poznańskiej wdrożono projekt laboratoriów naukowych
na kierunku automatyka i robotyka, wykorzystujących oprogramowanie
i sprzęt firmy National Instruments (NI) [2]. Zajęcia obejmują
takie przedmioty, jak: metrologia elektryczna, materiałoznawstwo
elektryczne, układy elektroniczne, systemy telekomunikacyjne,
elektroniczne systemy pomiarowe, systemy mikroprocesorowe,
multimedia i systemy wizyjne. W projekcie założono, że studenci
podczas wykonywania ćwiczeń w ramach kolejnych przedmiotów
zgłębiają wiedzę na temat oprogramowania LabVIEW i osprzętu
firmy National Instruments.
Oprogramowanie NI LabVIEW i zestaw NI ELVIS II
NI LabVIEW [3] jest graficznym językiem programowania systemów
pomiarowych i sterujących. Programy pisane w tym środowisku
są nazywane przyrządami wirtualnymi (virtual instruments,
w skrócie vi’s), gdyż wygląd ich panelu czołowego imituje fizyczne
przyrządy pomiarowe i sterujące. Wykonywanie aplikacji w NI
LabVIEW determinuje przepływ danych pomiędzy blokami przetwarzania
(prezentowanymi jako ikony na diagramie). Pozwala to na
tworzenie aplikacji: od najprostszych, zbudowanych z kilku elementów,
do zaawansowanych, składających się z wielu podsystemów.
NI ELVIS II (educational laboratory virtual instrumentation suite)
jest przeznaczon[...]
|
|
|
|
Polska Izba Gospodarcza Elektrotechniki - samorząd gospodarczy sektora elektrotechnicznego
|
|
|
Janusz Nowastowski
|
Polska Izba Gospodarcza Elektrotechniki należy do europejskiej
organizacji samorządu gospodarczego ORGALIME
i jest włączona razem z Krajową Izbą Gospodarczą w pełny
zakres konsultacji nowych uregulowań prawnych dla funkcjonowania
przemysłu w Europie.
Europa potrzebuje przemysłu
Europa potrzebuje silnego, innowacyjnego przemysłu. Mamy
obecnie w Europie jednolity rynek z pięciuset milionami konsumentów,
dwustu dwudziestoma milionami pracowników i dwudziestoma
milionami przedsiębiorców. Jest to duży potencjał.
Przedstawione dane pokazują możliwość sprostania oczekiwaniom
konkurencyjnej Europy. W Unii Europejskiej jedna czwarta
miejsc pracy przypada nadal na przemysł wytwórczy, drugie tyle
na usługi, które są z nim związane, jak np. dostawcy lub sprzedawcy.
W zakresie badań i rozwoju aż 80% działań jest podejmowanych
w przemyśle - jest on siłą napędową innowacji.
Skuteczność europejskiego przemysłu w dziedzinie eksportu zależy
w dużej mierze od jego konkurencyjności na arenie światowej.
Spójrzmy na problem globalizacji w kontekście sytuacji europejskiego
przemysłu. Połączenie postępu technicznego, niższych
kosztów transportu oraz liberalizacji polityki w Unii Europejskiej
i poza nią, doprowadziło do zwiększenia wymiany handlowej oraz
przepływu inwestycji zagranicznych pomiędzy krajami. Rosnąca
międzynarodowa integracja gospodarcza, powszechnie określana
mianem globalizacji, daje wiele możliwości. Przedsiębiorstwa
z UE uzyskały łatwiejszy dostęp do nowych i rozwijających się
rynków oraz źródeł finansowania i technologii. Choć globalizacja
przynosi olbrzymie korzyści i możliwości, oznacza także, że Europa
musi zmierzyć się z ostrą konkurencją - zarówno ze strony
gospodarek o niskich kosztach, takich jak gospodarka Chin czy
Indii - jak i gospodarek opartych na innowacjach, jak gospodarka
USA. Konsumenci z UE mają większy wybór towarów po niższych
cenach. Otwiera to perspektywy potencjalnych, znacznych
korzyści dla Unii w postaci w[...]
|
|
|
|
Projektowanie systemów diagnostyki wibracyjnej turbogeneratora
|
|
|
Sławomir Wróblewski Andrzej Bytnar Piotr Pietrzak
|
W przemyśle energetycznym diagnostyka wibracyjna zyskuje
coraz większą popularność, lecz wciąż brakuje odpowiednich
systemów wyposażonych w satysfakcjonujące
metody analizy sygnałów wibracji i gromadzenia danych
pomiarowych.
W diagnostyce wibracyjnej stosowane są zazwyczaj proste mierniki
elektroniczne, wyposażone zwykle w jeden czujnik wibracji lub
bardziej zaawansowane urządzenia (zawierające analizator widma)
współpracujące zazwyczaj z kilkoma takimi czujnikami. W diagnostyce
nieskomplikowanych mechanizmów (łożyska, przekładnie)
użycie prostych urządzeń pomiarowych jest w zupełności wystarczające.
Diagnostyka turbogeneratora stawia natomiast o wiele
większe wymagania systemom pomiarowym. Niektóre firmy oferują
systemy monitoringu wibracji dla wybranych części stojanów
generatorów (np. firma kanadyjska VIBROSYSTM - dla połączeń
czołowych uzwojenia). Jednak nie wykorzystuje się w nich zaawansowanej
analizy diagnostycznej.
Diagnostyka wibracyjna
Metoda wibracyjna jest jedną z najefektywniejszych metod oceny
stanu technicznego stojanów generatorów [1-3]. Z jej pomocą wielokrotnie
były wykrywane uszkodzenia skrajnych zębów rdzenia
oraz koszyków połączeń czołowych uzwojenia stojana. W niektórych
typach turbogeneratorów stwierdzano pęknięcia belek zawieszenia
rdzenia, zerwania połączeń śrubowych ich elementów równoległych
i pęknięcia spoin łączących belki z grodziami korpusu.
W diagnostyce wibracyjnej zachodzi konieczność przeprowadzania
badań obiektów za pomocą analizy sygnałów uzyskanych z czujników
różnych typów, zainstalowanych w istotnych punktach pomiarowych.
Niekiedy znaczenie ma także kierunek pomiaru.
Diagnostyka maszyn o dużych gabarytach, jak np. turbogeneratory
wymaga nawet kilkudziesięciu punktów pomiarowych [4]. Na przestrzeni
wielu lat badań stwierdzono, że wraz z pomiarem sygnałów
wibracji powinny być mierzone inne wielkości fizyczne, charakteryzujące
punkt pracy urządzenia, np. moc czynna, bierna, napięcie,
kt[...]
|
|
|
|
Przetwarzanie energii przy zmiennej prędkości obrotowej w małych elektrowniach wodnych
|
|
|
Dariusz Borkowski Tomasz Węgiel
|
W tradycyjnych rozwiązaniach małych elektrowni wodnych
(MEW) turbiny wodne pracują przy stałych prędkościach
obrotowych, gdy układ generacji jest oparty na generatorze
synchronicznym lub przy prędkościach obrotowych prawie
stałych i zmieniających się w bardzo małym zakresie, kiedy
stosuje się generatory indukcyjne klatkowe. Praca turbin
przy maksymalnych wartościach sprawności przy jednoczesnym
utrzymaniu stałej prędkości obrotowej dla zmieniających
się warunków hydrologicznych rzeki jest możliwa dzięki
specjalnym układom sterowania kierownicą oraz łopatami
turbiny wodnej (turbiny Kaplana, Deriaza) [1].
Taki system podwójnej regulacji jest układem mechanicznym,
stosunkowo złożonym i kosztownym
zarówno w budowie jak i w eksploatacji. Uproszczenia
mechanicznego systemu regulacji turbin poprzez
zastosowanie jedynie pojedynczej regulacji w układzie
otwarcia kierownicy (turbiny Francisa, śmigłowe) lub
w układzie ustawienia łopat (turbiny śmigłowe) prowadzą
do znacznego obniżenia kosztów budowy i eksploatacji
turbin, lecz nie zapewniają uzyskania optymalnych
wartości sprawności przy fluktuacjach przepływu,
jak również spadu [1-3]. Pewnym rozwiązaniem tego
problemu jest odejście od przyjmowanej powszechnie
w MEW zasady utrzymywania stałej prędkości obrotowej
generatora energii elektrycznej. Generacja energii elektrycznej
przy zmiennej prędkości obrotowej generatorów (jak to ma miejsce
w siłowniach wiatrowych) wymaga zastosowania odpowiedniego
układu energoelektronicznego dopasowującego parametry energii generowanej
do wymagań sieci elektroenergetycznej [4-5].
Obecnie do generacji energii elektrycznej przy zmiennej prędkości
obrotowej używane są głównie generatory indukcyjne dwustronnie
zasilane, generatory indukcyjne klatkowe przyłączone do sieci
przez układ energoelektroniczny oraz w ostatnich latach pojawiły
się nowe rozwiązania wykorzystujące wolnoobrotowe generatory
z magnesami trwałymi, sprzęgnięte z siecią poprzez układ prz[...]
|
|
|
|
Silniki piezoelektryczne o ruchu prostym i złożonym – przegląd wybranych topologii i sterowania ruchem
|
|
|
Roland Ryndzionek Łukasz Sienkiewicz Wojciech Szłabowicz Marek Grzywacz Mieczysław Ronkowski
|
W artykule omówiono topologię i sterowanie silników o ruchu
prostym i złożonym. Prace nad tymi silnikami są kontynuowane
w wielu ośrodkach, zwłaszcza w Japonii, USA,
Niemczech oraz Francji. Silniki piezoelektryczne/ultrasoniczne
dzięki swym wyjątkowym cechom - uproszczonej
strukturze elektromechanicznej (możliwości wykonania
bez wału), bezszumnej pracy, samohamowności, precyzyjnemu
zatrzymywaniu się dla zadanego położenia, bardzo
małej elektromechanicznej stałej czasowej, a głównie
dzięki bardzo dużej gęstości momentu obrotowego, znalazły
zastosowanie jako elementy wykonawcze - aktuatory,
szczególnie w napędach o ruchu złożonym - stosowanych
w aeronautyce.
Zjawisko piezoelektryczne
Teorię piezoelektryczności przedstawili bracia Piotr i Jacques
Curie w 1880 r. Natomiast Gabriel Jonas Lippman, opisując
wzorami matematycznymi odwrotny efekt piezoelektryczny, potwierdził
badania przeprowadzone przez braci Curie. Obecnie zjawisko
piezoelektryczności wykorzystuje się praktycznie w każdej
dziedzinie techniki (silniki/aktuatory, napędy, czujniki, systemy
asejsmiczne, zapalniki, mikrofony itp.) [2, 7]. Pierwotnie stosowane
materiały, takie jak kwarc, turmalin, sól Rochelle itp. wykazywały
znikome właściwości piezoelektryczne. Potrzeba materiałów
o doskonalszych parametrach doprowadziła do wynalezienia
polikrystalicznych materiałów ceramicznych takich jak: tytanian
baru czy cyrkonian-tytanian ołowiu (PZT). Obecnie ceramika PZT
stanowi najczęściej stosowany materiał elektroaktywny siłowników
piezoelektrycznych w serwonapędach nowej generacji, tzw.
napędach osobliwych [7]. O prostym zjawisku piezoelektrycznym
mówimy, gdy pod wpływem działania naprężeń mechanicznych na
powierzchni kryształu indukują się ładunki elektryczne. Odwrotne
zjawisko piezoelektryczne występuje, gdy pod wpływem pola
elektrycznego w płytce piezoceramicznej powstają naprężenia
i odkształcenia mechaniczne (rys. 1).
Kierunek naprężeń mechanicznych jest zależny od ki[...]
|
|
|
|
Sterowanie rozpływem mocy w liniach przesyłowych z wykorzystaniem obliczeń ewolucyjnych
|
|
|
Mirosław Gajer
|
Coraz większe znaczenie zyskują techniki optymalizacyjne,
które swe powstanie zawdzięczają obserwacjom świata
przyrody oraz badaniom prowadzonym w dziedzinie
nauk biologicznych. Są to przede wszystkim algorytmy
genetyczne, które w założeniu mają stanowić analogię
przemian zachodzących w ramach przyrody ożywionej,
odbywających się zgodnie z teorią ewolucji Darwina [11].
Rozszerzenie algorytmów genetycznych stanowią tzw.
systemy ewolucyjne, do których zaliczane są dodatkowo
algorytmy ewolucyjne oraz różnego rodzaju techniki programowania
genetycznego i ewolucyjnego [8-10].
Do pokrewnych technik obliczeniowych należą algorytmy
rojowe, które starają się naśladować zachowanie owadów stadnych,
takich jak pszczoły, mrówki bądź termity podczas poszukiwania
przez nie pożywienia [12-14]. Na podobnych zasadach
funkcjonują algorytmy immunologiczne, które odwzorowują
procesy uczenia zachodzące w przypadku systemów odpornościowych
organizmów żywych podczas identyfikacji czynników
chorobotwórczych [15]. Z kolei z obserwacji zjawisk fizycznych
zachodzących w świecie nieożywionym swą inspirację czerpią
algorytmy symulowanego wyżarzania, w przypadku których
proces optymalizacyjny przypomina poszukiwanie minimum
energii atomów stygnącego roztopionego metalu, które starają
się odnaleźć stabilne położenia w węzłach tworzącej się sieci
krystalicznej.
Wszystkie wymienione techniki optymalizacyjne stanowią
obecnie silną konkurencję dla klasycznych matematycznych
metod optymalizacji. Są coraz powszechniej stosowane podczas
prób rozwiązywania zagadnień optymalizacyjnych uważanych
za szczególnie trudne i w związku z tym skutecznie
opierające się znanym dotąd podejściom. Szerokie pole do
zastosowań rozważanych technik optymalizacyjnych dostarcza
dziedzina współczesnej elektroenergetyki, w przypadku której
często zachodzi konieczność rozwiązywania złożonych zagadnień
optymalizacyjnych, związanych np. z ekonomicznym rozdziałem
obciążeń na poszczególne[...]
|
|
|
|
WYDAWNICTWA
|
|
Jerzy Przybysz: Hydrogeneratory. Zagadnienia
eksploatacyjne. Instytut Energetyki,
Warszawa 2011.W Przedmowie czytamy: Książka powstała
w wyniku wykonywanych w ostatnich latach prac
badawczych hydrogeneratorów odwracalnych
przez Instytut Energetyki - z udziałem pracowników
EW Żarnowiec oraz wykorzystaniem materiałów
Zakładów Elektrotiażmasz Charków.
Autor w poszczególnych rozdziałach książki
omawia następujące zagadnienia:
Wprowadzenie - Krajowy System Elektroenergetyczny,
przewidywany rozwój systemu elektroenergetycznego,
regulacja napięcia i rozpływu
mocy w systemie[...]
|
|
|
|
Wyznaczanie dynamicznego obciążenia linii na podstawie modelu cieplnego linii uwzględniającego pomiary stanu linii
|
|
|
Adam Babś Tomasz Samotyjak
|
Znajomość temperatury przewodów, która jest funkcją jej
aktualnego obciążenia oraz warunków pogodowych panujących
w miejscu zainstalowania linii (zwłaszcza prędkości
i kierunku wiatru) pozwala na bezpieczne przeciążanie linii
tzn. takie, które nie powoduje zmniejszenia normatywnych
odległości przewodów od obiektów pod linią. Uwzględnienie
w prowadzeniu ruchu sieci rozdzielczej i przesyłowej dynamicznej
obciążalności linii prowadzi do bezpiecznego i pełnego
wykorzystania zdolności przesyłowych linii.
Stwarza to możliwość bezpiecznego przepływu prądu większego
niż wartość statyczna, wynikająca z obliczeń projektowych bazujących
na normatywnych warunkach pogodowych przyjętych dla
okresu zima - lato i na projektowanej temperaturze przewodu, np.
40 lub 60°C. Przykładowo dla wiatru o prędkości 4 m/s, wiejącego
prostopadle do linii obciążalność linii zwiększa się o 50% w stosunku
do wartości statycznej.
Wyznaczanie dynamicznej obciążalności linii (DOL)
Wyznaczanie dynamicznej obciążalności linii może odbywać się
przy uwzględnieniu pomierzonych warunków pogodowych lub pomiaru
stanu przewodu. Wyznaczając DOL na podstawie warunków
pogodowych niezbędna jest znajomość temperatury zewnętrznej,
prędkości i kierunku wiatru oraz nasłonecznienia. Wyznaczając DOL
na podstawie pomiaru stanu przewodnika, należy dokonać pomiaru
przynajmniej jednego z parametrów takich jak: temperatura, zwis
przewodu, naprężenie lub drgania własne. W praktycznych zastosowaniach,
gdy DOL będzie wykorzystywana do krótkoterminowych
prognoz rozpływu mocy w sieci i analizy spodziewanych przeciążeń
linii, konieczne jest zastosowanie modelu cieplnego linii, umożliwiającego
wyznaczenie DOL w spodziewanych warunkach pogodowych.
Wobec nie dającego się uniknąć błędu prognozy warunków pogodowych,
jest uzasadnione dążenie, aby zastosowany model cieplny linii
był możliwie dokładny i jego użycie nie powiększało tego błędu. Każdy
model zjawiska fizycznego, będący w istocie matem[...]
|
|
|
|
Wzmacniacz klasy E z regulacją mocy wyjściowej metodą grup impulsów
|
|
|
Mirosław Mikołajewski
|
Metoda grup impulsów sterowania mocą wyjściową w rezonansowym
wzmacniaczu w.cz. klasy E umożliwia regulację mocy
w pełnym zakresie, przy zachowaniu wysokiej sprawności
energetycznej. W artykule omówiono warunki poprawnej pracy
wzmacniacza klasy E w układzie wykorzystującym metodę
grup impulsów oraz podano sposób wyznaczenia charakterystyk
regulacji napięcia i mocy wyjściowej układu. Otrzymane
zależności teoretyczne porównano z rezultatami symulacji
wzmacniacza klasy E 150 W/6,78 MHz za pomocą programu
LTSpice oraz z wynikami pomiarów układu doświadczalnego.
Rezonansowe wzmacniacze i generatory mocy w.cz. znajdują szerokie
zastosowanie jako sterowane źródła mocy w.cz. w wielu dziedzinach
przemysłu, medycynie oraz radiokomunikacji. Obszar ich
zastosowań obejmuje urządzenia przemysłowe do nagrzewania
indukcyjnego
i dielektrycznego, generatory plazmowe, generatory ultradźwiękowe,
urządzenia do diatermii, generatory do elektrochirurgii,
nadajniki radiowe, rezonansowe przetwornice napięcia stałego i inne.
Jednym z podstawowych zagadnień związanych ze stosowaniem
układów mocy w.cz. jest sterowanie mocą wyjściową tak, aby uzyskać
pożądaną zależność amplitudy napięcia/prądu lub mocy wyjściowej
w funkcji wybranego parametru sygnału sterującego.
Ponadto
często wymaga się regulacji napięcia lub mocy wyjściowej
układu w pełnym
zakresie, tzn. od zera do wartości maksymalnej,
przy zachowaniu możliwie wysokiej sprawności energetycznej. Wysoka
sprawność energetyczna wzmacniacza mocy pozwala bowiem
na zredukowanie gabarytów i ciężaru całego urządzenia oraz obniżenie
kosztów jego wykonania i eksploatacji.
Wśród rezonansowych wzmacniaczy mocy w.cz. kluczowane rezonansowe
wzmacniacze mocy klasy DE i klasy E charakteryzują
się szczególnie wysoką sprawnością energetyczną, sięgającą nawet
95-98% w praktycznych zastosowaniach [1, 8]. Uzyskanie w tych
układach tak wysokiej sprawności energetycznej jest możliwe dzięki
rezonansowemu ukształtowaniu p[...]
|
|
|
|
Zminiaturyzowane, planarne filtry pasmowo-przepustowe o nowej topologii
|
|
|
Kamil Radtke Piotr Kurgan Adrian Bekasiewicz Marek Kitliński
|
W artykule zaprezentowano proces miniaturyzacji filtru pasmowo-
przepustowego wykonanego na sprzężononych liniach
mikropaskowych, polegający na zastosowaniu dwóch komplementarnych
technik:
(I) zmianie geometrii sprzężonych sekcji linii mikropaskowych
za pomocą krzywych fraktalnych w celu skrócenia odcinków
linii sprzężonych oraz zwiększeniu tłumienia w paśmie
zaporowym dla częstotliwości 2∙f0 oraz
(II) wprowadzeniu perforacji paska sygnałowego prowadzących
do dodatkowej redukcji długości układu. Wyniki eksperymentalne
cechuje znaczne podobieństwo do charakterystyk
teoretycznych. Ponadto, zastosowanie proponowanych,
komplementarnych metod miniaturyzacji pozwoliło osiągnąć
~27% redukcji długości układu oraz ponad 50 dB tłumienia
drugiej harmonicznej, co świadczy o zasadności dyskutowanego
procesu miniaturyzacji.Filtry mikrofalowe wykonywane w technologii niesymetrycznej
linii paskowej należą do powszechnie wykorzystywanych i istotnych
komponentów z punktu widzenia funkcjonalności systemów
radiokomunikacyjnych. Szczególnie
teraz, kiedy komunikacja bezprzewodowa
nabiera coraz większego znaczenia, filtry
integrowane w urządzeniach mobilnych
muszą spełniać rygorystyczne wymagania
dotyczące ich rozmiaru, ceny oraz funkcjonalności.
Popularną podgrupę filtrów mikrofalowych
stanowią filtry pasmowo-przepustowe zbudowane
na sprzężonych liniach mikropaskowych,
ze względu na ich prostą procedurę
syntezy, małą wrażliwość na rozrzut technologiczny,
niewielką cenę oraz możliwość kontrolowania szerokości
pasma pracy [1]. Do głównych wad omawianej konfiguracji należy
zaliczyć rozmiary filtru oraz niewystarczające tłumienie dla częstotliwości
[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
