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

Elektronika, Energetyka, Elektrotechnika
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
Zeszyt 2016-12

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY

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

Zeszyt 2016-12

kup! (PDF) - 59.41 zł »

Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma

kup! - 12h za 73.80 zł »

kup! - 4h za 43.05 zł »

kup! - 1h za 24.60 zł »

Field models in low-frequency bioelectromagnetics DOI:10.15199/48.2016.12.01

Maria Evelina MOGNASCHI

In the paper, a review of the state of the art on numerical models of the electromagnetic field in biological entities is proposed. In particular, the field produced by cells and the one in which cells and biological tissues are exposed to, is considered; low frequency problems are investigated. Issues and drawbacks of field models in bioelectromagnetics with respect to field models for industrial applications are discussed. Streszczenie. W artykule dokonano przeglądu stanu wiedzy na temat numerycznych modeli pola elektromagnetycznego w biologicznych komórkach. W szczególności, rozważane jest pole wytwarzane przez komórki i to, na które narażone są komórki i tkanki biologiczne; badane są problemy niskiej częstotliwości.. W artykule omówiono problemy i wady spotykane w adaptacji modeli polowych w bioelektromagnetyzmie w odniesieniu do modeli polowych w zastosowaniach przemysłowych. (Modele polowe w niskoczęstotliwościowych problemach bioelektromagnetyzmu). Keywords: numerical field models, low frequency, bioelectromagnetics. Słowa kluczowe: polowe modele numeryczne, niska częstotliwość, bioelektromagnetyzm Introduction In the last decades the investigation of electric, magnetic and electromagnetic fields related to biological systems has become a more and more mature research field. At the beginning, for evaluating electromagnetic quantities, only analytical or experimental models were performed. At first, numerical models were applied in biomechanics in the early Seventies like e.g. [1] and then, as it happened in industrial electromagnetics, they were subsequently applied to bioelectromagnetics in the late Seventies like e.g. [2]. For the sake of an example, in Fig. 1 the number of papers published in the last decades which used finite element or finite difference time domain models in low frequency (Fig. 1) and high frequency (Fig. 2), respectively, are reported [3]. 1970 1980 1990 2000 2010 2020 0 50 100 150 200 Year Num więcej » Czytaj za darmo! »

A diagnostic of induction motors supplied using frequency converter basing on current and power signal analysis DOI:10.15199/48.2016.12.02

Atef S. AL-MASHAKBEH Dmytro MAMCHUR Andrii KALINOV Mykhaylo ZAGIRNYAK

Abstract. The paper describes a way for providing induction motor diagnostic in case of motor fed using frequency converter, when additional distortions caused by pulse-width modulation could affect the diagnostic result. It is proposed to use preliminary clarification of current and voltage signals, aimed to exclude from consideration harmonics caused by pulse-width modulation, with further re-computation of power spectra using discrete convolution algorithm. Streszczenie. Artykuł opisuje metodę diagnostyki silnika indukcyjnego zasilanego przetwornikiem częstotliwości w przypadku występowania zakłóceń spowodowanych modulacją szerokości impulsu. Zaproponowano wstępne oczyszczanie sygnałów prądowych i napięciowych mające na celu wyłączenie z rozważań harmonicznych generowanych modulacją szerokością impulsu. Prowadzi to do ponownego obliczania spektrum mocy z wykorzystaniem dyskretnych algorytmów konwolucyjnych. (Diagnostyka silników indukcyjnych zasilanych z przetworników częstotliwości opartych na analizie sygnałów prądu I mocy) Key words: induction motors, fault diagnosis, instantaneous power, frequency domain analysis, frequency converters. Słowa kluczowe: silniki indukcyjne, diagnostyka uszkodzeń, moc chwilowa, analiza częstotliwościowa, przetworniki częstotliwości Introduction Nowadays reliable operation of induction motors (IM), as one of the biggest energy consumers that are used almost at all fields of industry, is very important task. To ensure their safety and reliability, it is essential to provide diagnostics of IM technical conditions. Traditional diagnostic techniques determine suspension of production, and partly disassembling of IM along with harmful testing operations. Thus, alternative diagnostic techniques become popular last years. These techniques allows one to provide diagnostic under operational conditions, they are not harmful for equipment, have well-grounded theoretical basis and provide reliable results. The więcej » Czytaj za darmo! »

Kształtowanie jakości energii i niezawodności w systemach zasilania elektrycznego DOI:10.15199/48.2016.12.03

Karol BEDNAREK Leszek KASPRZYK

W pracy podjęto tematykę jakości i niezawodności zasilania elektrycznego priorytetowych odbiorników energii. Przedstawiono zalety i wady elementów systemu zasilania gwarantowanego (jakimi są zasilacze UPS oraz zespoły prądotwórcze), wyniki badań ich parametrów funkcjonalnych oraz wskazano sposób osiągnięcia najkorzystniejszych rezultatów ich wykorzystania w systemach zasilania wrażliwych, strategicznych odbiorników energii. Abstract. The paper deals with the problems of quality and reliability of power supply of priority energy receivers. The advantages and disadvantages of the parts of the guaranteed power supply systems (UPS and electric power generators) are specified, as well as the test results of their functional components. The way is presented to achieve the most favourable effects of their application to the power systems used to supply sensitive energy receivers of strategic significance (Forming of energy quality and reliability in electrical power supply systems). Słowa kluczowe: jakość energii, niezawodność układów zasilania, systemy zasilania gwarantowanego (UPS), zespoły prądotwórcze. Keywords: power quality, reliability of power supply systems, uninterruptible power supply (UPS), power generators. Wstęp Dobra materialne (w szczególności techniczne) wytwarzane i użytkowane przez człowieka ulegają oddziaływaniom różnych czynników, które w rezultacie prowadzą do czasowego przerwania realizowanych przez nie funkcji bądź do ich rozregulowania lub destrukcji. W urządzeniach zasilanych elektrycznie jednym z takich czynników (poza oddziaływaniami zewnętrznymi) może być doprowadzanie energii elektrycznej o nieprawidłowych parametrach. We wszelkiej działalności gospodarczej, jak również życiu prywatnym człowieka wykorzystywanych jest coraz więcej urządzeń i systemów, których prawidłowe funkcjonowanie jest z określonych względów priorytetowe dla użytkownika. Ta poprawność funkcjonowania osprzętu w dużej mierze związana jest z p więcej » Czytaj za darmo! »

"Ochrona" przed polem elektromagnetycznym

Paweł BIEŃKOWSKI Hubert TRZASKA

Przedstawiono wątpliwości autorów dotyczące ochrony środowiska elektromagnetycznego. Przepisy ochronne są często nazbyt złożone i nie zawsze poparte wiedzą, prowadzone badania podstawowe nie spełniają podstawowych wymogów technicznych, prezentacja wyników badań nie zawiera analizy błędów pomiarowych, zwykle nie ma instytucji, która zapewniłaby pomoc osobom eksponowanym i inne. Abstract. The authors doubts, related to the electromagnetic environment protection, are presented. Protection standards are often too complex and not always supported by the knowledge, the basic research does not fulfill basic technical requirements, results of the measurements presentations do not include any analysis of the measuring errors, usually there is no any institution that would express a help to exposed people and the others. ("Protection" against electromagnetic fields). Słowa kluczowe: bioelektromagnetyzm, pole elektromagnetyczne (PEM), ochrona środowiska, pomiar PEM. Keywords: bioelectromagnetics, electromagnetic field (EMF), environment protection, EMF measurement. Wstęp Już obecnie zagęszczenie środowiska elektromagnetycznego powoduje narażenie biosfery w skali globalnej. Rosnące potrzeby, zarówno w dziedzinie szybkości, jakości jak i ilości przekazu informacji oraz nietelekomunikacyjnych (ISMD) zastosowań pola elektromagnetycznego (PEM), powodują zarówno wzrost narażenia, jak również konieczność intensyfikacji badań w dziedzinie bioelektromagnetyzmu w ogóle, a ochrony człowieka i biosfery w szczególności. Istnieje szereg rzeczywistych środków stosowanych w ochronie przed niepożądaną ekspozycją na działanie PEM. Zaliczyć tu można środki prawne, organizacyjne czy techniczne. Środki takie są powszechnie znane i obowiązujące. Autorzy, w swojej pracy, spotykają się z różnorakimi problemami związanymi z ochroną przed PEM. Dotyczą one zwłaszcza skuteczności i dostępności ochrony. Istniejące tu wątpliwości, potrzeby i komentarze są prezentowane p więcej » Czytaj za darmo! »

Wykorzystanie suchego lodu do czyszczenia urządzeń i instalacji elektrycznych pracujących pod napięciem DOI:10.15199/48.2016.12.05

Antoni CIEŚLA Wojciech KRASZEWSKI Mikołaj SKOWRON Przemysław SYREK

Obecnie operatorzy systemów elektroenergetycznych jak i również przemysł górniczy, hutniczy oraz koleje stawiają wysokie wymagania dotyczące ciągłości zasilania. Jest to związane przede wszystkim z przepisami ustawy Prawo energetyczne, bezpieczeństwem pracy (osób i zakładu) i ekonomią. W artykule przedstawiono sposób czyszczenia urządzeń pracujących pod napięciem w zakresie do 30kV z wykorzystaniem suchego lodu. Abstract. Nowadays operators of power systems as well as mining, steel industry and the railways put high requirements on continuity of energy’s supply. Primarily it is associated with the provisions of the Energy Law, work safety (people and company) and the economy. This article describes how to clean the devices operating under voltage with range up to 30kV using dry ice. (The use of dry ice to cleaning of equipment and electrical installations operating under the voltage). Słowa kluczowe: czyszczenie suchym lodem, praca pod napięciem. Keywords: dry ice cleaning, work under voltage. Wstęp Serwis i czyszczenie infrastruktury elektroenergetycznej, należy do obowiązków operatora systemu dystrybucji energii elektrycznej. Czasami związany jest z koniecznością wyłączania kluczowych stacji celem dokonania koniecznej konserwacji. Każda przerwa w dostawie energii ze strony operatora wiąże się z kosztami. W miarę eksploatacji, elementy takie jak rozdzielnie, mosty szynowe, transformatory, szafy rozdzielcze i przekaźnikowe, ulegają zabrudzeniu, przez co ich własności izolacyjne pogarszają się, a wydajność spada. Wpływa to na zwiększenie ryzyka awaryjności i uszkodzenia pracującej infrastruktury. Obecnie wykonywane są prace polegające na czyszczeniu instalacji i urządzeń elektrycznych, w których wykorzystywane są odpowiednie mieszanki środków chemicznych, sprężone powietrze, szczotki, odkurzacze itp. Technologia czyszczenia suchym lodem (dwutlenek węgla CO2 w stanie stałym) jest również wykorzystywana do usuwania zabrudzeń więcej » Czytaj za darmo! »

Calculation of electric arc furnace secondary circuit - analytical and numerical approach DOI:10.15199/48.2016.12.06

Snezana CUNDEVA Mihail DIGALOVSKI

The paper presents the procedure of electric arc furnace secondary circuit calculations. The separate parameters that form the furnace circuit impedance have been determined. The operating current for given power factor has been calculated and verified. To get better insight of the operating conditions of the arc furnace, thermal and stress analysis of the secondary delta closure have been performed. The procedure and the results are verified by measurements over 110 tone electric arc furnace with rated power of 110MVA. Streszczenie. W artykule przedstawiono procedurę obliczeń obwodu wtórnego elektrycznego pieca łukowego. Zostały określone poszczególne parametry, które tworzą impedancję obwodu pieca. Między innymi został obliczony i zweryfikowany prąd przy danym współczynniku mocy. W pracy przedstawiono wyniki przeprowadzonej analizy termicznej i naprężeń w przypadku zwarcia obwodu wtórnego, wykonane celem lepszego zrozumienia warunków pracy pieca łukowego. Procedura i wyniki pomiarów zostały zweryfikowane przez pomiary w ponad 110 tonowym piecu łukowym o mocy znamionowej 110MVA. (Obliczanie obwodu wtórnego elektrycznego pieca łukowego - podejście analityczne i numeryczne). Keywords: electric arc furnace, power calculations, heat, stress Słowa kluczowe: elektryczny piec łukowy, obliczenia elektryczne, ciepło, naprężenia. Introduction Electric arc furnaces (EAF) are electric process heating systems that heat materials by means of an electric arc [1,2,3]. The modern EAF is a highly efficient recycler of scrap iron or other ferrous material used for making carbon and alloy steel. The electric arc furnace operates as a batch melting process producing batches of molten steel. Typically the batch cycle time is less than 60 minutes. The EAF is one of the largest consumers of electrical energy in most of the power systems. According to the International Iron and Steel Institute (IISI) report [4] the annual crude steel production July 2016 ver więcej » Czytaj za darmo! »

Optimal design of axial flux permanent magnet motor using Cuckoo search DOI:10.15199/48.2016.12.07

Goga CVETKOVSKI Lidija PETKOVSKA

Abstract. In this paper a cuckoo search based optimal design of axial flux permanent magnet motor (AFPMM) is proposed. This approach employs a Cuckoo search (CS) technique as a search tool for optimal design solution of a AFPMM based on the value of the objective function. Several optimisation solutions are analysed and a best solution is proposed based on the values of the optimisation parameters and the efficiency, as well as other important motor parameters. An overall comparison of the optimal solution and the prototype model of the motor is presented. Streszczenie. W niniejszej pracy zaproponowano projekt optymalnej konstrukcji osiowego strumienia silnika z magnesami trwałymi (AFPMM) oparty o wykorzystanie algorytmu kukułki. Projekt wykorzystuje algorytm kukułki (CS) jako narzędzie do wyszukiwania optymalnego rozwiązania projektowego AFPMM w oparciu o wartości funkcji celu. Autorzy przeanalizowali kilka rozwiązań optymalizacyjnych i zaproponowali najlepsze rozwiązanie oparte o wartości parametrów optymalizacji oraz wydajności, jak również innych ważnych parametrów silnika. Przedstawiono porównanie optymalnego rozwiązania projektowego z wynikami uzyskanymi dla prototypowego modelu silnika. (Optymalne projektowanie silnika z magnesem trwałym i osiowym strumieniem z wykorzystaniem algorytmu kukułki). Keywords: optimal design, cuckoo search, axial flux permanent magnet motor, finite element method. Słowa kluczowe: projekt optymalizacyjny, algorytm kukułki, silnik z magnesem trwałym i osiowym strumieniem, metoda elementów skończonych. Introduction The practical application of gradient based optimisation techniques has been reduced by the difficulty of generating automatically objective functions and their derivatives for highly non-linear engineering problems. During the 1950s and 1960s, computer scientists investigated the possibility of applying the concepts of evolution as an optimisation tool for engineers and this gave birth to a s więcej » Czytaj za darmo! »

Model matematyczny napędu synchronicznego o podatnej transmisji ruchu w fizycznych współrzędnych prądów (A-model) DOI:10.15199/48.2016.12.08

Andriy CZABAN Marek LIS Karol KLATOW Marcjan NOWAK Marek PATRO

W pracy, na podstawie uogólnionej interdyscyplinarnej metody wykorzystującej modyfikację zasady Hamiltona z uwzględnieniem rozszerzenia funkcji Lagrange’a sformułowano model matematyczny układu napędowego z silnikiem synchronicznym o biegunach jawnych we współrzędnych fizycznych prądów. Wał napędowy rozpatrywano jako podatny sprężysto-dyssypacyjny układ transmisji ruchu. Równania elektromechanicznego stanu przedstawiono w postaci Causze’go. Na podstawie sformułowanego modelu przeprowadzono obliczenia numeryczne. Wyniki symulacji komputerowych przedstawiono w postaci graficznej. Abstract. In the paper the mathematical model of a salient pole synchronous motor-based drive system is presented. The model was formulated for the current reference frame on the basis of the generalized interdisciplinary method that uses a modification of Hamilton’s principle including extending function of Lagrange. The transmission shaft is considered as an elastic and dissipative transmission system of mechanical power. The equations of electromechanical state are given in Cauchy form. The numerical calculations based on the formulated mathematical model were carried out. The results of computer simulations are presented as time dependencies. (Mathematical model of synchronous motor-based drive with a susceptible transmission of mechanical power) Słowa kluczowe: zasada Hamiltona-Ostrogradskiego, Euler-Lagrange’a system, zespól elektryczny, silnik synchroniczny Keywords: Hamilton-Ostrogradsky’s principle, Euler-Lagrange’s system, electrical set, synchronous motor Wstęp Napędy elektryczne z silnikami synchronicznymi są szeroko wykorzystywane w przemysłowych układach napędowych przede wszystkim w przemyśle chemicznym, przetwórczym i hutniczym. Zastosowanie tych napędów nie jest tak powszechne, jak układów z silnikami indukcyjnymi, jednak stosowane są wszędzie tam, gdzie konieczne jest zachowanie stałej prędkości w procesie tec więcej » Czytaj za darmo! »

Skuteczność działania zabezpieczeń przeciwporażeniowych RCD w tyrystorowych układach napędowych z silnikiem prądu stałego DOI:10.15199/48.2016.12.09

Paweł CZAJA Andrzej JĄDERKO

W artykule opisano wpływ odkształcenia prądu upływu na skuteczność działania wyłączników RCD włączonych w obwody zasilania napędów elektrycznych prądu stałego z przekształtnikami tyrystorowymi. Przeprowadzono próby skuteczności działania kilkunastu wyłączników RCD włączonych w obwód zasilania napędu. Pokazano wpływ konstrukcji wyłączników RCD na zakres wyzwalania. Wskazano problemy związane z zastosowaniem typowych wyłączników RCD jako środka ochrony przeciwporażeniowej w obwodach z napędami tyrystorowymi prądu stałego. Abstract. Influence of the leakage current deformation on operation effectiveness of the Residual Current Devices switched into DC electrical drives are described in this paper. Waveforms of the leakage current are shown. Testes of effectiveness of more than ten RCD-s into the supply line of the thyristor converter are performed. Influence of the RCD-s structure on operation range are described. The problems of the typical RCD-s applications in the electrical circuits with DC thyristor drives, as a protective equipments against electric shock, are indicated. (Operation Effectiveness of Residual Current Protective Devices in Thyristor Electrical Drives with DC motor) Słowa kluczowe: tyrystorowy napęd elektryczny, silnik prądu stałego, wyłącznik RCD, skuteczność ochrony Keywords: thyristor electrical drive, DC motor, RCD switch, effectiveness of protective Wstęp W układach napędowych prądu stałego z regulowaną prędkością obrotową, silniki są zwykle zasilane z tyrystorowych przekształtników sterowanych o komutacji sieciowej, wykonanych w topologii mostkowej (6T). Poprzez zmianę kąta opóźnienia zapłonu tyrystorów w stosunku do punktów komutacji naturalnej można zmieniać w sposób płynny wartość średnią napięcia wyprostowanego na wyjściu przekształtnika. Przekształtnik sterowany zapewnia również w warunkach pracy falownikowej, dwukierunkowy przepływ energii, co pozwala na hamowanie silnika i zwrot energii hamowania do sieci więcej » Czytaj za darmo! »

Zoptymalizowany jednofazowy falownik do grzania indukcyjnego pracujący z trzecią harmoniczną DOI:10.15199/48.2016.12.10

Aleksander GĄSIORSKI Zdzisław POSYŁEK Krzysztof MUDRYK

W pracy przedstawiono zaprojektowany, wykonany i przebadany prototyp optymalnego układu falownika pracującego po stronie wtórnej z trzecią harmoniczną będącą potrojoną częstotliwością z układu wzbudzania. W falowniku zastosowano układ aktywnej korekcji współczynnika mocy PFC. Dołączając od strony sieci zasilającej, do wcześniej opracowanego układu, aktywny korektor współczynnika mocy PFC, uzyskano zwiększenie współczynnika mocy całego układu do wartości bliskiej jedności co zmniejszyło całkowity prąd pobierany z sieci. Dodatkowo ograniczono straty mocy biernej i odkształcenia do minimum, powodując równość fazy prądu wejściowego z fazą napięcia sieciowego zasilania, a prąd pobierany z sieci osiągał wartość minimalną. Spowodowało to zwiększenie mocy wyjściowej falownika przy niewiele większym poborze prądu z sieci. Wyniki uzyskane w czasie badań urządzenia w pełni potwierdziły jego przydatność do technologicznego wykorzystania w procesach grzania indukcyjnego. Abstract. The paper presents designed, constructed and tested a prototype of the optimal inverter circuit working on the secondary side of the third harmonic being threefold frequency of the excitation. The inverter used system of active power factor correction PFC. Joining from the mains to the previously developed system, active power factor correction PFC, achieved an increase in the power factor of the whole system to a value close to unity which reduced the total current drawn from the network. In addition, reduced losses of reactive power and distortion to a minimum, resulting in equality phase input current phase mains supply, and the current drawn from the network reached the minimum value. This increased power output of the inverter with a little more power consumption of the network. The results obtained during the tests the device fully confirmed its suitability for use in technological processes of induction heating. (Optimized single-phase inverter for induction heating worki więcej » Czytaj za darmo! »

Electrostatic discharges at working posts – evaluation of possibility of their investigating with photographic methods DOI:10.15199/48.2016.12.11

Zygmunt GRABARCZYK

W artykule przedstawiono rodzaje wyładowań elektrostatycznych spotykanych na stanowiskach pracy oraz powodowane przez nie zagrożenia. Autor zaproponował zastosowanie do badania właściwości wyładowań metody fotograficzne z użyciem cyfrowych aparatów fotograficznych i ultraszybkich kamer CMOS. Na przykładzie badania wyładowania snopiastego rozprzestrzeniającego się i wyładowania snopiastego omówiono podstawowe zalety i ograniczenia tej metody Abstract. In the paper there were listed kinds of electrostatic discharges met at the working posts and the hazards caused by those discharges. Author proposed the use for investigating the characteristics of discharges the photographic methods, applying classic digital cameras and ultra fast CMOS cameras. On the basis of the example of investigating of propagating brush discharge and brush discharge the advantages and limits of the method were discussed. (Wyładowania elektrostatyczne na stanowiskach pracy - ocena możliwości ich badania metodami fotograficznymi). Słowa kluczowe: wyładowania elektrostatyczne, zagrożenia elektrostatyczne, wyładowania snopiaste, ultraszybka kamera, fotografia. Keywords: electrostatic discharges, electrostatic hazards, brush discharges, ultrafast shutter camera, photography. Introduction The electrostatic discharge (ESD) is a pulse of electrical current in the air, between two objects at high enough difference of potentials and the source of which is the electrostatic charge. ESD duration is short (several nanoseconds up to few hundred microseconds) because of the limited value of locally available electrostatic charge. In the area of occupational safety, there were distinguished a few kinds of ESDs: 1) corona - between conducting sharp point or edge (surface curvature diameter less than 5 mm) and the other conducting object or electrified dielectric (solid or liquid) if the potentials difference is at least a few kilovolts. Its energy is less than 0.1 mJ. Probably p więcej » Czytaj za darmo! »

Zastosowanie zmodyfikowanej metody różnicowej w obliczeniowej identyfikacji rozkładu pola elektrycznego DOI:10.15199/48.2016.12.12

Jacek GUMIELA Dariusz SZTAFROWSKI

Linie elektroenergetyczne są obecnie nieodłącznym elementem infrastruktury technicznej na terenach zurbanizowanych. Wraz ze zjawiskiem tzw. "rozlewania się miast" towarzyszącym rozwojowi dzisiejszych aglomeracji miejskich wiele obiektów użytkowanych przez ludzi może być w mniejszym lub większym stopniu narażonych na oddziaływanie pól elektromagnetycznych generowanych przez napowietrzne linie elektroenergetyczne. We właściwych aktach prawnych określone są graniczne maksymalne wartości natężenia zarówno dla składowej elektrycznej jak i magnetycznej pola elektromagnetycznego. Abstract. This paper presents the method for determining the electromagnetic field with a frequency of 50 Hz generated by high voltage power lines. The problem of calculation to determine the intensity of the electric components of fields is important at the stage of project implementation or upgrading existing power lines to determine the level of its impact on the environment as well as to take the necessary steps to limit occupancy of the land designated for the location of the overhead power lines. (The modified numerical method for digital simulations of electrical fields distribution). Słowa kluczowe: Pole elektromagnetyczne, symulacje cyfrowe, metoda elementów skończonych, linie elektroenergetyczne. Keywords: Electromagnetical field, digital simulations, finite elements method, power lines. Wstęp Powszechna obecność linii oraz urządzeń elektroenergetycznych w środowisku, w którym żyją ludzie wymusiła opracowanie aktów prawnych (przepisy BHP) określających dopuszczalne natężenia pól elektromagnetycznych w miejscach, w których ludzie mogą przebywać tylko czasowo lub stale tam zamieszkiwać. W przypadku wolnozmiennych pól elektromagnetycznych występujących w otoczeniu elektroenergetycznych obiektów liniowych wartościami granicznymi natężenia są odpowiednio: 1 kV/m dla składowej elektrycznej oraz 60 A/m dla składowej magnetycznej [1]. Podczas procesu projektowan więcej » Czytaj za darmo! »

Reduction of impedance matrices of power busducts DOI:10.15199/48.2016.12.13

Paweł JABŁOŃSKI Dariusz KUSIAK Tomasz SZCZEGIELNIAK Zygmunt PIĄTEK

A general method of reduction of self and mutual impedance matrix of a busduct system with busbars in parallel or series is described. The method allows us finding the impedance matrix of a reduced system when given the impedance matrix of the busbars or their fragments. It can be also used in optimization of certain features of impedance matrix of the reduced system. Streszczenie. Rozważono ogólną metodę redukcji macierzy impedancji własnych i wzajemnych układu szynoprzewodów połączonych równolegle lub szeregowo. Pozwala ona znaleźć macierz impedancji układu zredukowanego dla zadanej macierzy impedancji szynoprzewodów cząstkowych. Może być także stosowana do optymalizacji pewnych cech macierzy impedancji. (Redukcja macierzy impedancji torów prądowych). Keywords: impedance matrix, power busducts, impedance reduction. Słowa kluczowe: macierz impedancji, tory wielkoprądowe, redukcja impedancji. Introduction There are situations when an existing power busduct has to be expanded or rearranged due to modernization of receivers or changes in supply system. When the busduct consists of many busbars that can be connected in various ways it is worth to select the best one with respect to certain criterion. Some possible criterions are the lowest power losses in the busduct at a given transferred power, the lowest voltage drops, and so on. In a single phase systems the obvious criterion is the smallest module of the busduct impedance. It is desirable to be able to recalculate quickly various variants of busbar arrangement to select the most appropriate one. A similar situation takes place for a newly designed busduct with many busbars. The method described here uses the general approach to calculation the impedance matrix of a reduced system when the full impedance matrix is given. The self and mutual impedance matrix Let us consider a system of n busbars that can be regarded as magnetically coupled two-terminals (Fig. 1). Fig.1. A system więcej » Czytaj za darmo! »

Odtwarzanie zmiennych stanu w układzie sterowania turbiną wiatrową z generatorem indukcyjnym DOI:10.15199/48.2016.12.14

Andrzej JĄDERKO Marek GAŁA

W artykule przedstawiono propozycję obserwatora zmiennych stanu w układzie sterowania turbiną wiatrową z generatorem indukcyjnym klatkowym. Układ regulacji ma zapewnić maksymalizację uzyskiwanej mocy elektrycznej dla prędkości wiatru w obszarze pomiędzy prędkością startu turbiny, a prędkością wyłączenia ze względu na warunki bezpieczeństwa, tj. w drugiej strefie pracy turbiny. W celu zapewnienia maksymalnej sprawności konwersji energii zaproponowano regulator pozwalający na szybkie osiąganie nowego punktu pracy turbiny w ślad za szybkimi zmianami prędkości wiatru. Pokazano wyniki badań symulacyjnych układu regulacji z obserwatorem zmiennych stanu elektrowni wiatrowej Abstract. A proposal of the observer system for wind turbine control scheme with the induction generator is presented in this paper. The control system of the turbine should ensure maximum captured electrical power for wind speed in the region between start speed of turbine and cut-off speed, when wind turbine is shouted down due to safety reasons, i.e. in a second operating region of the turbine. In order to obtain maximum efficiency of the energy conversion, the control system is proposed, which enables the wind turbine to reach fast new operating point, following fast variables of the wind speed. Simulations results of the control system with the state observer are shown in the paper (State Variables Estimation in the Control Scheme for Wind Turbine with Induction Generator) Słowa kluczowe: turbina wiatrowa, generator indukcyjny, obserwator zmiennych stanu, układ regulacji, maksimum mocy Keywords: wind turbine, induction generator, state variables observer, control system, maximum electrical power Wstęp Dążenie do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych (dwutlenku węgla) do atmosfery oraz wyczerpywanie się tradycyjnych źródeł energii, głównie kopalin, powoduje coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii (OZE), w tym elektrowniami wiatrowymi. W związku z k więcej » Czytaj za darmo! »

Computer model of electric vehicle drive system fed from hybrid energy storage system DOI:10.15199/48.2016.12.15

Beata JAKUBIEC

The paper presents a model of the drive system of an electric vehicle with a hybrid energy storage system. Electric drive consist of a permanent magnets synchronous motor supplied by a battery and a supercapacitor. Bi-directional DC/DC converter shall be responsible for transfer of energy from a power supply unit to the motor and its recovery during braking. The time characteristics of motor electromechanical values and parameters of power supply system were recorded during simulation testing carried out for various conditions of operation. Streszczenie. W pracy przedstawiono model układu napędowego pojazdu elektrycznego z hybrydowym magazynem energii elektrycznej. Napęd elektryczny stanowi silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, dla którego źródłem zasilania jest bateria akumulatorów oraz superkondensator. Dwukierunkowa przetwornica DC/DC odpowiada za transfer energii ze źródła zasilania do silnika i jej odzysk podczas hamowania. Podczas badań symulacyjnych, przeprowadzonych dla różnych warunków pracy, rejestrowano charakterystyki czasowe wielkości elektromechanicznych silnika oraz parametry układu zasilania. (Model napędu pojazdu elektrycznego z hybrydowym zasobnikiem energii). Keywords: hybrid energy storage system, battery, supercapacitor, electric vehicle Słowa kluczowe: hybrydowy zasobnik energii, bateria akumulatorów, superkondensator, pojazd elektryczny Introduction Popularity, intensively promoted both throughout Europe and the world, of energy efficient and ecological transport provided with electric vehicles, depends to a large extent on the quality of operation of the vehicle drive system and its supply system, which shall ensure the satisfactory length of road that can be travelled with the charged energy storage, which at the same time shall be durable [1,2,3]. These aims can be achieved due to improving construction of motors and applying electronic elements, or owing to the selection of appropriate control algorithms więcej » Czytaj za darmo! »

Symulacja pracy akumulatorów kwasowo-ołowiowych DOI:10.15199/48.2016.12.16

Leszek KASPRZYK Karol BEDNAREK Damian BURZYŃSKI

W artykule zaprezentowano zagadnienia związane z modelowaniem pracy zasobników energii elektrycznej na przykładzie elektrochemicznych źródeł energii, jakimi są akumulatory kwasowo-ołowiowe. Przedstawiono uzasadnienie konieczności analizy pracy zasobników energii, szczegółowo omówiono model matematyczny ogniwa kwasowo-ołowiowego oraz zaprezentowano przykładową analizę zachowania się takiego ogniwa podczas jazdy samochodem elektrycznym. Abstract. The paper presents issues related to the modeling work of energy storages on the example of electrochemical energy sources which are lead-acid batteries. Substantiation for the necessity of work analysis of energy storages was presented. Moreover, the mathematical model of leadacid cell was discussed in detail as well as a sample analysis of the behavior of such cell during driving an electric car was concidered. (Work simulation of lead-acid batteries). Słowa kluczowe: model matematyczny, akumulator, pojazdy elektryczne, Matlab Simulink. Keywords: mathematical model, battery, electric vehicles, Matlab Simulink. Wstęp Współczesny człowiek bardzo silnie uzależnił się od wielu osiągnięć cywilizacyjno-technicznych, bez których wręcz nie wyobraża sobie obecnie egzystencji. Osiągnięciami takimi są zastosowania elektryczności we wszelkich obszarach działalności człowieka, dostępność bieżącej wody, stan (komfort) obiektów mieszkaniowych i możliwości ogrzewania pomieszczeń, ale także technologie informacyjne oraz możliwości transportowe. Samochody do niedawna były dla ludzi luksusem. Teraz stały się raczej nieodzownym środkiem pracy i egzystencji. Z uwagi na powszechność wykorzystywania pojazdów powstają problemy związane z ochroną środowiska, jak również z zasobami energetycznymi. Z tych względów poszukiwane są alternatywne w stosunku do napędów spalinowych źródła zasilania pojazdów. Najbardziej popularne stają się koncepcje samochodów hybrydowych (HV) oraz elektrycznych (EV). Implikuje to zatem więcej » Czytaj za darmo! »

Wykorzystanie promieniowania mikrofalowego do selektywnej eliminacji flory w jej początkowym okresie rozwoju DOI:10.15199/48.2016.12.17

Paweł KIEŁBASA Krzysztof PIKUL Tomasz DRÓŻDŻ Piotr NAWARA Krzysztof NĘCKA Maciej OZIEMBŁOWSKI Stanisław LIS Marcin TOMASIK Marek OSTAFIN

Wykorzystanie mikrofal do eliminacji systemów biologicznych jest możliwe i korzystne z ekologicznego punktu widzenia. W przeprowadzonym doświadczeniu pozwoliło wyeliminować rośliny konkurencyjne pozwalając na optymalny rozwój roślin uprawnych. Barierą we wprowadzeniu takiego rozwiązania na skalę przemysłową pozostaje duże zużycie energii w czasie trwania procesu oraz długi czas ekspozycji organizmu na promieniowanie. Abstract. The use of microwaves to eliminate biological systems is feasible and beneficial from an environmental point of view. The experiment has demonstrated that microwave radiation helps eradicate competing plants, thereby enabling the optimal growth of cultivated plants. However, the high energy consumption during the process, and the prolonged exposure of the body to the radiation of 0.000158 m/s remain the main barriers to implementing this solution on an industrial scale. (The use of microwave radiation for selective elimination of flora in the initial stage of growth) Słowa kluczowe: promieniowanie mikrofale, flora, eliminacja. Keywords: radiation, microwave, flora, elimination. Wstęp Współczesna produkcja w obrębie żywności wymaga wysublimowanych metod prowadzących do jej konkurencyjności na rynkach światowych. Bardzo istotnym, ale też skomplikowanym zagadnieniem stała się selektywizacja produkowanych roślin danego areału. Zagadnienie komplikuje tendencja eliminacji chemizacji produkcji i stopniowy powrót do technologii tradycyjnych, ale w ich nowoczesnym ujęciu. Jednym z skutecznych rozwiązań, które nie jest do końca zbadane jest zastosowanie promieniowania mikrofalowego. Promieniowanie mikrofalowe (zarówno jego efekt termiczny jak i nie termiczny) niszczy mikroorganizmy - bakterie, grzyby, wirusy, co potwierdza szereg badań [1,2,3,4,5,6,7]. Stosowana jest do sterylizacji czy dezynfekcji różnych materiałów na skalę przemysłową np.: żywność, odpady medyczne, papier, sterylizacja niemetalowego sprzętu medycz więcej » Czytaj za darmo! »

13,8 kVA transformer with windings made of YBCO HTS tapes DOI:10.15199/48.2016.12.18

Grzegorz KOMARZYNIEC Michał MAJKA

W pracy przedstawiono konstrukcję jednofazowego transformatora z uzwojeniami wykonanymi z taśmy nadprzewodnikowej drugiej generacji. Wykreślono uzyskane z pomiarów charakterystyki stanu jałowego pracy i stanu zwarcia pomiarowego transformatora. Podano wartości impedancji zwarcia i jej składowych oraz starty mocy. We wnioskach końcowych podano uwagi do projektowania transformatorów nadprzewodnikowych oraz konkluzje wynikające z ich eksploatacji. (Transformator o mocy 13,8 kVA z uzwojeniami wykonanymi z taśmy nadprzewodnikowej YBCO). Abstract. This paper presents the design of one-phase transformer with the windings made of second generation of HTS tapes. The no-load operation and transformer short-circuit measurement characteristics were deleted from the measurements. The values of short-circuit impedance, its components and power losses were specified. In closing remarks comments were made on the designing of superconductor transformers and operational conclusions. Słowa kluczowe: transformator, nadprzewodnictwo, taśma nadprzewodnikowa. Keywords: transformer, superconductivity, HTS tapes. Introduction The first attempts to design superconductor transformers were taken in 1960s, when superconductors, at that time still low temperature, became easily available. High prices of superconductors and necessity to cool them down to temperature of 4.2K led to economic and technical problems. These problems were limited by the discovery of high temperature conductivity in 1986. At present the superconducting transformers are one of the most promising applications of superconductors [1] [2]. The most useful property of superconductors, from the perspective of their use in transformer windings, is the ability to conduct high currents at very low power losses [3]. The replacement of the conventional transformers in the power grid with superconducting transformers allows to reduce transmission losses by more than 60%. Small sections of HTS tap więcej » Czytaj za darmo! »

Analysis of thermographic images of thin metal layers using grouping algorithms DOI:10.15199/48.2016.12.19

Ewa KORZENIEWSKA Agnieszka DURAJ Andrzej KRAWCZYK Piotr MURAWSKI4

In this paper the authors attempt to perform the analysis of the thermographic images of thin metal layers obtained in PVD (physical vapor deposition) process as the part of the working textronic system. The authors also briefly characterize algorithms applied in data classification: algorithm k medium, COBWEB algorithm and the grouping algorithm. The identification of defects of thin film structures using image recognition algorithms are presented. Streszczenie. W artykule autorzy dokonują analizy obrazów termograficznych cienkich warstw metalicznych wykonanych w procesie PVD (physical vapor deposition) jako części roboczej systemu tekstronicznego. Scharakteryzowano również krótko algorytmy zastosowane przy klasyfikacji danych: algorytm k średnich, algorytm COBWEB oraz algorytm grupujący. Wykorzystując zaprezentowane algorytmy rozpoznawania obrazów dokonano identyfikacji defektów struktur cienkowarstwowych. (Analiza obrazu termograficznego cienkich warstw metalicznych przy użyciu algorytmów grupujących) Słowa kluczowe: rezystancja warstw cienkich, algorytm k-średnich, algorytm COBWEB, algorytm grupujący. Keywords: resistance of thin layers, K -means algorithm, COBWEB algorithm, grouping algorithm. Introduction Textronics is one of the most modern areas of scientific research. One of the methods of validation of working of conductive elements which are an integral part of their studies might be infrared measurement. Analysis of thermographic images can be done using grouping algorithms. The main task of image recognition is to extract membership of different types of objects to certain classes. It may therefore be used in the absence of a priori information on the objects belonging to the various classes. The only usable information is the information contained in the learning sequence. The process of image recognition can be divided according to the way of inference into feature-based recognition and model-based recognition. The więcej » Czytaj za darmo! »

Analysis of the impact of secondary winding impedance on the parameters of transformer type superconducting current limiters DOI:10.15199/48.2016.12.20

Joanna KOZIEŁ

W artykule zawarto klasyfikację nadprzewodnikowych ograniczników prądu zwarcia. W szczególności przedstawiono zasadę budowy i działania nadprzewodnikowego ogranicznika prądu typu transformatorowego. Omówiono funkcjonalny model fizyczny takiego ogranicznika zaprojektowany wykonany w Pracowni Technologii Nadprzewodnikowych Instytutu Elektrotechniki. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, analizę wpływu uzwojenia wtórnego ogranicznika na parametry nadprzewodnikowych ograniczników prądu typu transformatorowego i przedstawiono wynikające z analizy wnioski. (Analiza wpływu impedancji uzwojenia wtórnego na parametry nadprzewodnikowych ograniczników prądu typu transformatorowego). Abstract. The paper presents the classification of superconducting fault current limiters. In particular the principle of construction and operations of superconducting current limiter of transformer type is presented. Functional physical model of such a limiter, designed, manufactured in the Laboratory of Superconducting Technologies of Institute of Electrical Engineering. The paper presents the results of experimental research and the analysis of the impact of the secondary winding limiter on the performance of superconducting current limiters of a transformer type and the conclusions from the analysis are introduced. Słowa kluczowe: nadprzewodnictwo, ograniczenie prądu zwarcia, nadprzewodnikowy ogranicznik prądu typu transformatorowego, impedancja uzwojenia wtórnego. Keywords: superconductivity, limiting of short circuit current, transformer type superconducting fault current limiter, the impact of secondary winding impedance. Introduction Superconducting fault current limiters - SFCL are composed of superconducting elements of alternating impedance, being connected in series in an electrical circuit [1], [2]. They show a low impedance while operating in rated conditions of a protected electrical circuit, and high impedance in short circuit conditions in a więcej » Czytaj za darmo! »

Boundary element method in modeling of the galvanic corrosion cell of underground structures DOI:10.15199/48.2016.12.21

Eugeniusz KURGAN Agnieszka WANTUCH

In the analysis and design of galvanic corrosion protection systems the boundary element method (BEM) has been used most successfully, because of ease in the development of models, speed in the analysis and accuracy of the results. In this paper it is described the method of computation of current density field in bodies composed of materials of different conductivity and potential distribution on the boundary. The determination of current density distribution, its dependence on structure geometry is also considered. This enables us to apply adequate galvanic corrosion protecting system. Streszczenie. W analizie i projektowaniu systemów ochrony przed korozją metoda elementów brzegowych (MEB) ma zastosowanie w modelowaniu ze względu na szybkość i dokładność analizy wyników. W artykule opisano metodę obliczania gęstości prądu w materiałach o różnej przewodności oraz rozkład potencjału na brzegu. Wyznaczenie rozkładu gęstości prądu, jego zależność od geometrii struktury są znane, co pozwala nam na zastosowanie odpowiedniego systemu ochrony przed korozją galwaniczną. (Metoda elementów brzegowych w modelowaniu korozji galwanicznej w podziemnych strukturach) Keywords: galvanic corrosion, boundary element method. Słowa kluczowe: korozja galwaniczna, metoda elementów brzegowych. Introduction The economical importance of galvanic corrosion causes that large amounts of capital and engineering time be invested in the design and construction of protection systems such as cathodic and anodic protection. Galvanic corrosion is the result of the electrochemical reaction between two dissimilar metals in electrochemical contact when they are in electrolyte. Cathodic protection is one of the more frequently used methods of corrosion prevention. In the analysis and design of galvanic corrosion protection systems the boundary element method (BEM) has been used most successfully [1], because of ease in the development of models, speed in the analysis an więcej » Czytaj za darmo! »

Fuzzy Classification of Medical Data Derived from Diagnostic Devices DOI:10.15199/48.2016.12.22

Liliana BYCZKOWSKA-LIPIŃSKA Agnieszka WOSIAK

The research described in this paper concerns fuzzy classification of medical datasets obtained from diagnostic devices. Experimental studies were performed with use of fuzzy c-means algorithm. It was shown that despite the low accuracy of the results, fuzzy classification reduce the risks associated with the loss of internal relationships in the characteristics of the data, and thus increases the chances of finding the pathological cases, as well as taking preventive actions or therapy. Streszczenie. W ramach niniejszej pracy przeprowadzona została klasyfikacja rozmyta w odniesieniu do medycznych zbiorów danych pozyskanych z urządzeń diagnostycznych. Zastosowana została rozmyta metoda k-średnich. Badania wykazały, że pomimo niskiej dokładności rezultatów, klasyfikacja rozmyta zmniejsza ryzyko związane z utratą wewnętrznych zależności w charakterystyce danych, a tym samym zwiększa szanse na stwierdzenie ryzyka patologii i tym samym szybsze podjęcie działań zapobiegawczych lub terapeutycznych (Rozmyta klasyfikacja danych medycznych pozyskanych za pomocą urządzeń diagnostyki medycznej). Słowa kluczowe: eksploracyjna analiza danych, klasyfikacja rozmyta, rozmyta metoda k-średnich, dane medyczne Keywords: fuzzy classification, data mining, fuzzy c-means algorithm, medical data Introduction Classification techniques enable automated analysis and diagnostic process of data. It is an extremely important and difficult issue as regards to medical cases, due to the need to achieve the highest rates of accuracy for the results of classification. Numerous research studies have been undertaken to point the most accurate classification method. Nevertheless, there is no universal approach that could be successfully applied to a variety of scientific, industrial or medical problems [1]. For this reason, there is a constant need for further research. The main difficulty, that emerges in automated diagnosis arise from a degree of ambiguity and uncert więcej » Czytaj za darmo! »

Analiza wpływu sygnału zakłócającego na jakość klasycznego i neuronowo-rozmytego sterowania piecem indukcyjnym DOI:10.15199/48.2016.12.23

Stanisław LIS Marcin TOMASIK Krzysztof NĘCKA Maciej OZIEMBŁOWSKI Paweł KIEŁBASA Piotr NAWARA Marek OSTAFIN Tomasz DRÓŻDŻ

W pracy przedstawiono metodę opracowania modelu symulacyjnego układu sterowania piecem indukcyjnym z wykorzystaniem symulacji komputerowej w programie MATLAB®-Simulink. Zastosowano algorytmy regulatorów PID oraz neuronowo-rozmytego (model Takagi- Sugeno). Istotę działania modelu układu sterowania zilustrowano na schematach blokowych. Dokonano oceny jakości sterowania z wykorzystaniem wskaźników całkowych. Analizowano wyniki symulacja komputerowej modelu układu sterowania. Abstract. The paper presents a method of development of a simulation model of the induction furnace control system, using a computer simulation in MATLAB®-Simulink program. Algorithms controls PID and neuro-fuzzy (Takagi-Sugeno model) were used. The essence of the model of the control system is illustrated in the block diagrams. The quality of control was evaluated using integral indicators. Results of the computer simulation model of the control system were analyzed. (Analysis of the impact of the interference signal on the quality of induction furnace control) Słowa kluczowe: piec indukcyjny, układ regulacji, model symulacyjny. Keywords: induction furnace, control system, simulation model. Wprowadzenie W energetyce wzrasta zastosowanie biomasy, która dostępna jest w postaci pelletu lub brykietu [1]. Ważnym parametrem związanym z procesem spalania paliw związanym z prawidłowym spalaniem w kotłach jest temperatura płynięcia popiołu. Nieprawidłowej jej dobranie w zależności od temperatury spalania w kotle powoduje stopienie popiołu i zalanie rusztu. W celu utrzymania prawidłowych warunków eksploatacji kotła, zachodzi konieczność indywidualnego określenia temperatury płynięcia popiołu dla poszczególnych partii biomasy przeznaczonej do spalania. Możliwe jest tu zastosowanie pieca indukcyjnego, który pozwoli na oznaczanie topliwości popiołu w wysokiej temperaturze metodą rurową zgodnie z normą [2]. Jego widok ogólny przedstawiono na rysunku 1. Rys.1. Piec in więcej » Czytaj za darmo! »

Wybrane zagadnienia pomiaru pól wysokich częstotliwości w środowisku DOI:10.15199/48.2016.12.24

Paweł A. MAZUREK Bartosz BOŚ Artur WDOWIAK

W zakresie wysokich częstotliwości widmo elektromagnetyczne jest zdominowane przez intencjonalne źródła jakimi są systemy telefonii komórkowej i komunikacji bezprzewodowej. W artykule zaprezentowano wartości pomiarowe uzyskane zarówno w środowisku zurbanizowanym jak i terenach wiejskich przy użyciu dozymetru ESM140. Abstract. Intentional sources of electromagnetic fields are mobile and wireless communications systems. They dominate in the high frequency range of the electromagnetic spectrum. The article presents the measurement values obtained in the urban environment and rural areas using a dosimeter ESM140. (Selected issues of identifying high frequency electromagnetic fields in the environment). Słowa kluczowe: emisja elektromagnetyczna, GSM, ekspozycja na pola elektromagnetyczne. Keywords: electromagnetic emission, GSM, exposure to electromagnetic fields. Wstęp Współczesne zurbanizowane społeczeństwo jest pod ciągłą ekspozycją pola elektromagnetycznego (czynnika fizycznego w środowisku, w postaci pola lub promieniowania elektromagnetycznego [1]). W dzisiejszej dobie rozwoju telefonii komórkowej (GSM) oraz komunikacji bezprzewodowej (Bluetooth, WiFi, protokoły IEEE 802) pola elektromagnetyczne wysokich częstotliwości wytwarzane przez powiązane z nimi urządzenia i instalacje są wyraźnie dominujące w widmie [2,3,4,5,6,7,8,9]. Głównym systemem telefonii komórkowej jest cyfrowy system telefonii ruchomej GSM (Globar System of Mobile Communications). Rozwój sieci pociąga za sobą budowę coraz większej ilości stacji bazowych, pozwalających na połączenie użytkownika z daną siecią. Każda stacja bazowa emituje pole elektromagnetyczne (PEM) za pośrednictwem systemu anten (najczęściej sektorowych). Pole magnetyczne występujące w systemie cyfrowym charakteryzuje się tym, że co pewien czas jest przesyłany sygnał impulsowy o większej amplitudzie niż w systemie analogowym. Zatem środowisko i ludzie są wystawiani na skokowe zmiany sygnałów e więcej » Czytaj za darmo! »

Normatywne pomiary czynników szkodliwych na stanowisku pracy operatora obrabiarek sterowanych numerycznie DOI:10.15199/48.2016.12.25

Dariusz MIKA Joanna MICHAŁOWSKA

Minimalizacja poziomu czynników szkodliwych na stanowisku pracy jest jednym z podstawowych zadań utrzymania bezpieczeństwa i higieny pracy, zarówno w zakresie ochrony zdrowia jak i komfortu pracy. Niezwykle istotne z tego punktu widzenia jest systematyczne monitorowanie poziomów czynników szkodliwych poprzez prowadzenie miarodajnych pomiarów na stanowisku pracy. Sposób przeprowadzania pomiaru hałasu i pola elektromagnetycznego PEM na stanowiskach pracy konkretnych maszyn i urządzeń jest znormalizowany, przez co pomiary różnych maszyn mogą być ze sobą porównywane. W pracy przedstawiono pomiary hałasu i PEM frezarki sterowanej numerycznie DMC 635. Wyniki pomiarów ujawniły jedynie przekroczenia dopuszczalnego poziomu hałasu na stanowisku pracy operatora obrabiarki przy pewnych parametrach obróbki. Efektem badań środowiskowych są szczegółowe zalecenia stosowania przez operatora indywidualnych środków ochrony narządu słuchu podczas obsługi obrabiarki CNC. Abstract. Minimizing the level of harmful factors in the workplace is one of the basic tasks in maintaining industrial safety, including health care and work comfort. In this view systematic monitoring of harmful factors level by performing reliable measurements in the workplace is crucial. The method of measuring noise and electromagnetic field (PEM) levels in the workplace of particular machines and devices is standardized so that the measurement results of different machines can be compared. This work presents the noise and PEM measurements of numerically operated DMC 635. The measurement results reveal that the permissible noise level has been exceeded in the workplace of a machine tool operator in case of certain machining parameters. Environmental tests served as the basis for a detailed set of recommendations concerning the use of personal hearing protective equipment by the operator while working with CNC machine tools. Measurements of the level of harmful factors in the workplace of num więcej » Czytaj za darmo! »

Determination of power parameters of switched reluctance motor based on instantaneous values of phase voltages and currents DOI:10.15199/48.2016.12.26

Mohamed Zaidan QAWAQZEH Viacheslav PRUS Anton KALINICHENKO Mykhaylo ZAGIRNYAK

An approach to determination of power efficiency of a switched reluctance motor (SRM) based on indirectly measured value of the torque is substantiated. A method for indirect determination of electromagnetic torque with the use of the results of measuring the instantaneous values of phase currents and voltages is presented. The most efficient and the factual angles of phase switching for the analyzed four-phase 8/6 SRM are determined. Comparison of SRM torque values obtained by calculation and by experiment is performed. Efficiency of the analyzed SRM is assessed on the basis of calculated values of the torque. Streszczenie. W pracy wykazano, że podejście do wyznaczenia współczynnika sprawności silnika z przełączalną reluktancją w oparciu o niebezpośrednio mierzone wartości momentu jest uzasadnione. Przedstawiono metodę niebezpośredniego wyznaczenia momentu więcej » Czytaj za darmo! »

Charakterystyka pracy siłowni fotowoltaicznej w zmiennych warunkach meteorologicznych DOI:10.15199/48.2016.12.27

Krzysztof NĘCKA Stanisław LIS Tomasz DRÓŻDŻ Maciej OZIEMBŁOWSKI Paweł KIEŁBASA Marcin TOMASIK Marek OSTAFIN Piotr NAWARA

Z wykonanych analiz wynika, że badana siłownia fotowoltaiczna w okresie od listopada do lutego wygenerowała 290 kWh energii elektrycznej co stanowi ok. 8% rocznej produkcji energii. Najwięcej energii (2,4MWh) zostało natomiast wytworzonej w okresie od kwietnia do sierpnia a jej udział stanowił aż 70% pozyskanej energii w okresie rocznym. W celu opracowania zależności wiążących wydajności poszczególnych systemów fotowoltaicznych (mono i polikrystalicznych oraz amorficznych) opracowano w programie Statistica modele regresyjne, dla których zmiennymi wejściowymi było natężenie promieniowania słonecznego oraz temperatura pracy paneli. Abstract. From the studies conducted so that the test fitness photovoltaic period from November to February has generated 290 kWh of electricity which is approx. 8% of the annual energy production. Most energy (2,4MWh) were produced while in the period from April to August and its share made up 70% of the energy acquired during the year. In order to develop depending on the binding efficiency of each photovoltaic systems (mono and polycrystalline and amorphous) was developed in the program Statistica regression models for which the input variables was the intensity of solar radiation and the operating temperature of the panels. (Characteristics of photovoltaic power unit under variable metheorological conditions) Słowa kluczowe: instalacja fotowoltaiczna, modelowanie konwersji promieniowania słonecznego, odnawialne źródła energii, warunki meteorologiczne. Keywords: photovoltaic system, modeling the conversion of solar radiation, renewable sources of energy, meteorological conditions. Wstęp Najobfitszym źródłem energii odnawialnej jest energia słoneczna. Jednak energia słoneczna jest bardzo rozproszona i okresy jej dostępności nie zawsze pokrywają się z zapotrzebowaniem na nią. Jej dostępność jest również bardzo zróżnicowana terytorialnie. Na terenie Polski największy udział w produkcji energii elektrycznej ze więcej » Czytaj za darmo! »

Odporność elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane - przykłady analizy numerycznej DOI:10.15199/48.2016.12.28

Artur NOGA Dariusz WÓJCIK Maciej SURMA Andrzej KARWOWSKI Tomasz TOPA

W artykule omówiono możliwości zastosowania symulacji komputerowych do badania odporności elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane. Opisano sposób przygotowania modelu numerycznego uwzględniającego obwód drukowany urządzenia, przewody i pacjenta oraz sposób redukcji tego modelu tak, aby możliwe było uzyskanie dokładnych wyników przy zastosowaniu możliwie małych zasobów komputerowych (RAM, czas analizy). Abstract. The using of numerical simulations for analysis of the EEG device radiated immunity is presented in this paper. Developing of the numerical model consisting of PCB and leads connected to the human head as well as the model order reduction for increasing the computational efficiency by reduction of the computer resources (RAM, CPU time) without decreasing the accuracy are also demonstrated. (The EEG device radiated immunity - examples of numerical analysis). Słowa kluczowe: elektroencefalograf, odporność promieniowana, analiza numeryczna, kompatybilność elektromagnetyczna. Keywords: EEG device, radiated immunity, numerical analysis, electromagnetic compatibility. Wstęp Zagadnienia związane z kontrolą odporności urządzenia elektronicznego na zaburzenia promieniowane powinny być uwzględniane już na etapie projektu, jeszcze przed wykonaniem prototypu sprzętowego. Nie chodzi tutaj tylko o właściwe umieszczanie elementów filtrujących, ale również o sposób prowadzenia połączeń w obwodzie drukowanym. W przypadku urządzeń medycznych rejestrujących elektryczną aktywność ciała ludzkiego, należy dodatkowo uwzględnić zewnętrzne przewody i ciało pacjenta. W praktyce inżynierskiej, w większości przypadków projektanci nie przywiązują należytej uwagi do zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej przed wykonaniem badań eksperymentalnych. Jest to o tyle nieuzasadnione, że większość współczesnych narzędzi EDA umożliwia taką analizę. W przypadku urządzeń medycznych, w trakcie tworzenia modeli numerycznych uwzględniane są zwykle dwi więcej » Czytaj za darmo! »

Odporność elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane - przykłady analizy numerycznej DOI:10.15199/48.2016.12.28

Artur NOGA Dariusz WÓJCIK Maciej SURMA Andrzej KARWOWSKI Tomasz TOPA

Application of a fuzzy logic controller for a permanent magnet synchronous machine drive DOI:10.15199/48.2016.12.29

Krzysztof OLESIAK

The article presents a model of the drive with a permanent magnet synchronous machine. In the drive control system was applied a fuzzy speed controller. The general formula of the rule base for the fuzzy controller with dual structure was presented. The simulation tests of the drive were carried out during start-up, changing load torque and reverse. The results of simulation research were presented as the time characteristics of the stator current, the rotor speed, the electromagnetic torque and the DC bus voltage. Streszczenie. W artykule przedstawiono model napędu z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. W układzie sterowania napędu został zastosowany rozmyty regulator prędkości. Przedstawiono ogólną formułę bazy reguł dla regulatora rozmytego o podwójnej strukturze. Przeprowadzono badania symulacyjne napędu podczas rozruchu, zmiany momentu obciążenia oraz rewersu. Rezultaty badań przedstawiono w postaci przebiegów czasowych prądu stojana, prędkości wirnika, momentu elektromagnetycznego oraz napięcia stałego w obwodzie pośrednim. (Zastosowanie regulatora rozmytego w napędzie z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi). Keywords: electric drive, permanent magnet synchronous machine, fuzzy logic controller. Słowa kluczowe: napęd elektryczny, silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, regulator rozmyty. Introduction Permanent magnet synchronous motors (PMSM) are typically used for high-performance and high-efficiency motor drives in various industry branches and in transport. These motors are characterized by the simple mechanical structure, high reliability, a favourable rate of torque to the rotor’s moment of inertia, high energy efficiency and capability of sustained operation with high loads and small rotational speed. A higher energy efficiency as compared to that of induction motors results mainly from a different construction of the rotor. The most popular applications include drives of electric vehicles, lift więcej » Czytaj za darmo! »

Wpływ zmiennego pola elektromagnetycznego na wzrost drożdży Yarrowia lipolytica DOI:10.15199/48.2016.12.30

Marek OSTAFIN Karol BULSKI Tomasz DRÓŻDŻ Piotr NAWARA Krzysztof NĘCKA Stanisław LIS Paweł KIEŁBASA Marcin TOMASIK Maciej OZIEMBŁOWSKI

W badaniach wykorzystano drożdże Yarrowia lipolytica. Drożdże hodowano na pożywce płynnej YPD, w kolbach na wytrząsarce w temperaturze 28oC, przy 180 rpm. Próbki poddano oddziaływaniu zmiennego pola elektromagnetycznego w czasie 30 - 180 minut, stosując różne natężenia pola (20 mT, 40 mT, 70 mT, 90 mT), przy częstotliwości 50 Hz. Hodowlę prowadzono przez 120 godzin, dokonując pomiaru zmętnienia w skali McFarlanda co 12 godzin. We wszystkich wypadkach przypadkach wzrost drożdży był większy niż w próbce kontrolnej. Dodatkowo przy oddziaływaniu pola o wartości 40 mT, 70 mT i 90 mT maksymalne przyrosty biomasy następowały w 84 godzinie hodowli i były szybsze niż w próbce kontrolnej i przy oddziaływaniu pola 20 mT. Największy wpływ pola magnetycznego na wzrost drożdży obserwowano przy wartości 70 mT. Abstract:. The study used the yeast Yarrowia lipolytica. Yeast were grown in YPD liquid medium in shake flasks at 28 ° C, 180 rpm. The samples were exposed to an alternating electromagnetic field for 30 - 180 minutes, using different field strengths (20 mT, 40 mT, 70 mT, 90 mT) at a frequency of 50 Hz. They were maintained for 120 hours, measuring the McFarland turbidity every 12 hours. In all cases where yeast growth was higher than in the control sample. In addition, the impact on the field of 40 mT, 70 mT and 90 mT maximum growth of biomass followed in 84 hrs of culture, and were faster than in the control sample and the impact field 20 mT. The greatest influence of magnetic field on growth of yeast was observed at a value of 70 mT. (The influence of the AC electromagnetic field on growth of Yarrowia lipolytica yeast) Słowa kluczowe: drożdże, Yarrowia lipolytica, zmienne pole elektromagnetyczne, solenoid Keywords: yeast, Yarrowia lipolytica, AC electromagnetic field, solenoid Wstęp Oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego na organizmy żywe było od dawna przedmiotem zainteresowania nauki. Zainteresowanie ze strony medycyny pojawiło się k więcej » Czytaj za darmo! »

Synergiczne oddziaływanie Pulsacyjnych Pól Elektrycznych (PEF) oraz innych metod na płynne produkty spożywcze DOI:10.15199/48.2016.12.31

Maciej OZIEMBŁOWSKI Tomasz DRÓŻDŻ Piotr NAWARA Krzysztof NĘCKA Stanisław LIS Paweł KIEŁBASA Marcin TOMASIK Marek OSTAFIN

W światowym przemyśle spożywczym Pulsacyjne Pola Elektryczne (PEF) stają się jedną z najpopularniejszych metod konserwacji płynnych produktów spożywczych. Efektywność stosowania PEF (tj. inaktywacja drobnoustrojów) jest wyższa jeżeli produkty, w ramach tzw. "teorii płotkowej", poddaje się również oddziaływaniom innych metod takich jak: impulsy światła wysokiej intensywności (HILP), promieniowanie UV, mikrofiltracja membranowa, "średnia temperatura" lub dodatek głównie naturalnych substancji. W naszej pracy przedstawiliśmy przykłady takich "płotkowych metod" z wykorzystaniem PEF w odniesieniu do soku jabłkowego, mleka, płynnej masy jajowej oraz innych płynnych produktów. Abstract. Pulsed Electric Fields (PEF) become one of the most popular unconventional preservation method in the world food industry. Efficiency of PEF treatment (i.e. inactivation of microorganism) is higher when liquid food is treated also by other methods like high intensity light pulses (HILP), ultraviolet (UV), membrane microfiltration, mild temperature treatment or addition of mainly natural substances (in the framework of so called “hurdle theory"). Examples of such “hurdle methods" combined with PEF on apple juice, milk, liquid whole egg (LWE) and other liquid food products were presented in our paper. (The synergistic interaction of pulsed electric fields (PEF) and other methods on liquid food). Słowa kluczowe: pulsacyjne pola elektryczne, synergia, utrwalanie żywności, płynne produkty spożywcze Keywords: pulsed electric fields, synergy, food preservation, liquid food products Wstęp W ostatnich latach daje się zaobserwować (nie tylko w krajach wysoko rozwiniętych, ale również w Polsce) coraz większe zainteresowanie konsumentów nabywaniem żywności jak najmniej przetworzonej, włączając w to żywność regionalną, tradycyjną, lokalną czy wręcz ekologiczną. Część konsumentów ma zastrzeżenia co do zasadności stosowania dużej ilości sztucznych dodatków używany więcej » Czytaj za darmo! »

Loss calculation method for hybrid excited machines DOI:10.15199/48.2016.12.32

Ryszard PAŁKA Michał BONISŁAWSKI

This paper presents an experimental method for determining the main losses components in permanent magnets synchronous machines with hybrid excitation (HPMSM). To model the sources of losses is very important in order to optimize such machines and to develop robust control strategies (minimum losses optimization) which can be used in practical applications. Proposed approach was validated using time domain simulations and experiments. Experimental results clearly exhibit the benefits of including core loss model in control system of HPMSM. Streszczenie. W artykule przedstawiono eksperymentalną metodę wyznaczania głównych składników strat maszyn synchronicznych z magnesami trwałymi i wzbudzeniu hybrydowym (HPMSM). Zamodelowanie źródeł strat jest istotne dla optymalizacji tych maszyn oraz dla opracowania właściwych strategii ich sterowania (przy minimalizacja strat), które mogłyby być zastosowane w praktyce. Zaproponowany algorytm został sprawdzony teoretycznie i doświadczalnie. Wyniki badań eksperymentalnych pokazały zalety uwzględnienia strat mocy w algorytmie sterowania HPMSM. (Metoda wyznaczania strat maszyn wzbudzanych hybrydowo). Keywords: HPMSM, hybrid excitation, loss calculation, loss minimization. Słowa kluczowe: HPMSM, wzbudzenie hybrydowe, wyznaczanie strat, minimalizacja strat. Introduction Permanent magnet synchronous machines (PMSM) are often used in drivetrains of pure electric vehicles, but in case of classical PMSM some limitations exist in the flux weakening range and in the low-speed torque production. Therefore hybrid excitation PMS-machines (HPMSM) with an additional excitation field control are of great interest. They are becoming an attractive option, especially due to the lack of limitations in excitation field control. In order to increase the flexibility of the excitation field control (field weakening), a hybrid machine construction was proposed ([1], [2]). A main feature of permanent magnets hybrid excited więcej » Czytaj za darmo! »

O pewnych właściwościach mieszanych ekranów warstwowych DOI:10.15199/48.2016.12.33

Stanisław PAWŁOWSKI Jolanta PLEWAKO

W artykule zwrócono uwagę na kilka interesujących właściwości mieszanych ekranów warstwowych przewodnik/ferromagnetyk. Szczegółowo zbadano ekran dwuwarstwowy - miedź/stal elektrotechniczna. Stwierdzono występowanie plateau w zależności impedancji powierzchniowej w funkcji częstotliwości w takim układzie oraz obniżenie jej wartości poniżej wartości odpowiadającej jednorodnemu ekranowi miedzianemu. Efekt ten pozwala na obniżenie strat w badanym układzie i poprawę właściwości ekranowania o kilkanaście procent. Abstract. The article focuses on some interesting properties of mixed layered conductor/ferromagnetic screens. The two-layer screen: copper/electrical steel was examined in detail. For such a system it was found, that in relation of frequency function on the surface impedance there is a plateau, and surface impedance of analyzed screen reduce its value comparing the value obtained for the homogeneous copper screen. This effect reduces the losses in copper/electrical steel screen system and improves the shielding properties over a dozen percent. (On some properties of mixed layered screens). Słowa kluczowe: ekrany elektromagnetyczne, ekrany mieszane, impedancja powierzchniowa, metoda macierzy przejścia. Keywords: electromagnetic screens, mixed screens, impedance surface, transfer matrix method Wstęp W celu ograniczenia zakłóceń powodowanych zmiennymi polami elektromagnetycznymi, strat mocy, oraz szkodliwych skutków cieplnych w częściach konstrukcyjnych urządzeń elektrycznych stosuje się dwa rodzaje ekranowania - magnetyczne i elektromagnetyczne [1, 2]. Charakter ich działania jest zasadniczo odmienny - ekrany magnetyczne odprowadzają strumień magnetyczny od chronionego obszaru ("przyciągają" go), natomiast elektromagnetyczne osłabiają w nim pole dzięki reakcji pola prądów wirowych ("odpychają" strumień magnetyczny). W przypadkach pól o bardzo dużych koncentracjach (np. w transformatorach energetycznych dużych mocy) stosuje się też więcej » Czytaj za darmo! »

Performance Analysis of a Surface Permanent Magnet Motor DOI:10.15199/48.2016.12.34

Lidija PETKOVSKA Goga CVETKOVSKI

In the paper the Finite Element Method (FEM) to analyse the performance characteristics of a surface permanent magnet motor is employed. The object of study is a permanent magnet motor with surface permanent magnets. Two rotor topologies are considered: surface- mounted (SM) and surface-inset (SI) magnets. Accepted constraints are to keep the same quality of the material and the same volume of permanent magnets. The research is consisted of FEM based numerical experiments that put in view properties of electromagnetic field, such as magnetic field distribution in the motor, magnetic flux per pole and components of the flux density in the air gap. In addition performance characteristics of back-emf, electromagnetic torque and cogging torque are determined and compared. Streszczenie. W artykule został zaprezentowany algorytm oparty na Metodzie Elementów Skończonych (MES) do analizy charakterystyki działania silnika z powierzchniowym magnesem trwałym. Przeanalizowano dwa wirniki: z magnesem zamontowanym na powierzchni i magnesem wmontowanym. Ograniczenia polegają na utrzymaniu takiej samej jakości materiału i tej samej objętości magnesów. Badania polega na przeprowadzeniu, opartego na MES, eksperymentu, który analizuje własności pola elektromagnetycznego, takie jak rozkład pola magnetycznego w silniku, pole magnetyczne na biegun oraz składowe indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej. Wyznaczone również i porównano dla dwóch wirników charakterystykę siły elektromotorycznej, momentu elektromagnetycznego oraz momentu pulsacyjnego. (Analiza działania silnika z powierzchniowym magnesem trwałym). Keywords: Permanent magnet motor, Surface mounted magnets, Surface inset magnets, Finite element analysis . Słowa kluczowe: silnik z magnesem trwałym, magnes zamontowany powierzchniowo, magnes wmontowany powierzchniowo, metoda elementów skończonych Introduction In the recent years permanent magnet motors are replacing conventional electric motors, l więcej » Czytaj za darmo! »

Simple mathematical models of transmission shafts and gear trains. Electrical and mechanical circuits DOI:10.15199/48.2016.12.35

Andrzej POPENDA

In the paper simple kinematic models of mechanical connections between the driving motor and the working mechanism are analyzed. As a result, the mathematical models of connections considered have been formulated. The scope of carried out analysis has included: rigid transmission shaft with zero mass, rigid transmission shaft with non-zero mass, elastic transmission shaft with zero mass, two-mass system, singlestage rigid gear train without clearance (non-slack gear train) and multipath rigid mechanical power transmission without clearances. Streszczenie. W pracy poddano analizie proste modele kinematyczne połączeń mechanicznych silnika z mechanizmem roboczym. Sformułowano modele matematyczne rozważanych połączeń. W zakresie przeprowadzonej analizy znalazły się: sztywny wał napędowy o zerowej masie, sztywny wał napędowy o niezerowej masie, sprężysty wał napędowy o zerowej masie, układ dwumasowy, jednostopniowa sztywna przekładnia mechaniczna bez luzu oraz wielodrożna sztywna transmisja mocy mechanicznej bez luzów. (Proste modele matematyczne wałów napędowych i przekładni mechanicznych. Obwody elektryczne i mechaniczne). Keywords: mechanical power transmissions in drive systems, electrical and mechanical analogies, kinematic and mathematical models. Słowa kluczowe: transmisje mocy mechanicznej w napędach, analogie elektryczno-mechaniczne, modele kinematyczne i matematyczne. Introduction Electric motors are connected with working mechanisms via transmission shafts that are elements of mechanical power transmissions. The shafts have various lengths and cross-sections. Mechanical power transmissions include also driving machineries, i.e. gear trains and clutches. Depending on length and cross-section, transmission shafts can demonstrate different susceptibilities to the impact of torsional moment, as measured by a value of torsional angle. In the case of short mechanical connections, values of torsional angles are insignificant and they ma więcej » Czytaj za darmo! »

Wykorzystanie symulacji MES w projektowaniu czujników indukcyjnych DOI:10.15199/48.2016.12.36

Tomasz PRAUZNER

W artykule przedstawiono wyniki badań opartych na modelowaniu MES będące kontynuacją badań w zakresie oceny czułości czujnika indukcyjnego w pomiarach grubości warstw ochronnych metalu. Przedstawiono nowe efekty badań naukowych weryfikujące dotychczasowe pomiary techniczne dzięki opracowaniu nowego modelu czujnika indukcyjnego w programie ANSYS Maxwell. Abstract. The article presents the results of research based on FEM modeling which are continuation of research in the evaluation of the sensitivity of an inductive sensor in measuring the thickness of the protective layer of metal. There were presented new results of verification the existing technical measures through the development of a new model of an inductive sensor in the program ANSYS Maxwell. (The use of FEM simulation in the design of inductive sensors) Słowa kluczowe: przetworniki pola magnetycznego, badanie pola magnetycznego, symulacja komputerowa, modelowanie Keywords: magnetic field transducers, magnetic field investigation, computer simulation, modeling Wstęp Metoda Elementów Skończonych albo Metoda Elementu Skończonego (w skrócie MES, ang. finite element method, w skrócie FEM) jest zaawansowaną metodą rozwiązywania układów równań różniczkowych, opierającą się na podziale dziedziny (tzw. dyskretyzacji) na skończone elementy, dla których rozwiązanie jest przybliżane przez konkretne funkcje i przeprowadzaniu faktycznych obliczeń dla węzłów tego podziału [1,2,3,4]. Metoda MES wykorzystana została do weryfikacji badań laboratoryjnych dotyczących oceny czułości czujnika indukcyjnego w pomiarach grubości warstw ochronnych metalu prowadzonych w laboratorium metrologii Politechniki Częstochowskiej [5]. Obliczenia MES wykonano w Instytucie Edukacji Technicznej i Bezpieczeństwa AJD w Częstochowie [6,7,8,9]. Obliczenia symulacyjne uzyskano na podstawie wykonanego modelu samego czujnika jak i układu zasilającego w programie ANSYS Maxwell. Program ten służy do obliczeń dla inż więcej » Czytaj za darmo! »

Zastosowanie sygnałów wieloczęstotliwościowych w analizie stanu powłok ochronnych DOI:10.15199/48.2016.12.37

Paweł PTAK

W artykule przedstawiono zastosowanie sygnałów wieloczęstotliwościowych w pomiarach stanu powłok ochronnych elementów maszyn i konstrukcji przemysłowych. Do badań zastosowano powłoki cynkowe na podłożach stalowych. Pomiary wykonano za pomocą czujników indukcyjnych transformatorowych o zmiennej częstotliwości sygnału pomiarowego. Wyniki badań porównano z rezultatami osiągniętymi za pomocą sygnałów z pojedynczymi częstotliwościami. Abstract: Article describes the use of multi-frequency signals in the measurement of the state of protective coatings of machines and industrial structures. The study used zinc coatings on steel substrates. The measurements were made using inductive transformer with a variable measurement frequency. The results were compared with results achieved by the signals from the single frequencies. (Application of multifrequency signals in the analysis of the state of protective coatings) Słowa kluczowe: czujnik indukcyjny, badanie grubości powłok ochronnych Keywords: inductive sensor, thickness examination of protective coatings Wstęp Metalowe elementy konstrukcji lub maszyn ze względu na procesy korozyjne podlegają ochronie poprzez zastosowanie skutecznych powłok ochronnych. Często powłoki te pełnią również rolę dekoracyjną i ozdobną. Powłoki ochronne charakteryzują się odpowiednimi parametrami w zakresie odporności na szkodliwe czynniki zewnętrzne, odnośnie grubości, chropowatości i wyglądu zewnętrznego [1]. Ze względu na oddziaływanie korozyjnych czynników zewnętrznych grubość warstwy ochronnej pokrywającej elementy maszyn i konstrukcji ulega zmniejszeniu. Aby móc zastosować skuteczne zabezpieczenie antykorozyjne należy zbadać, które szkodliwe czynniki środowiskowe w największym stopniu powodują degradację powłok ochronnych [2]. Najlepszą ochronę antykorozyjną zapewniają powłoki cynkowe biorąc pod uwagę właściwości warstwy ochronnej, zastosowaną grubość warstwy i związanymi z tym kosztami jej zastosowania n więcej » Czytaj za darmo! »

Antena ultra-szerokopasmowa ze strukturą periodyczną DOI:10.15199/48.2016.12.38

Karol RUDYK Roman KUBACKI Salim LAMARI

Współczesne systemy transmisji bezprzewodowej wymagają coraz szerszego pasma celem przenoszenia szybkich strumieni danych. W takich systemach powstaje konieczność stosowania anten o ultra szerokim paśmie prac. W artykule przedstawiono mikropaskową antenę charakteryzującą się strukturą periodyczną i posiadającą własności metamateriałowe, której pasmo pracy wynosi 10,8 GHz. Abstract. Modern wireless communications systems require more and more wide band in order to transport fast data streams. In those systems it is necessary to use ultra-wide band antennas. In the article the microstrip antenna with metamaterial property has been presented. The microstrip antenna with metamaterial property Słowa kluczowe: antena ultra szerokopasmowa, podłoże dielektryczne, metamateriał, antena mikropaskowa. Keywords: ultra-wideband antenna, dielectric basis, metamaterial, microstrip patch antenna. Wstęp Anteny są kluczowym elementem bezprzewodowych systemów transmisyjnych. Parametry układu antenowego w znaczący sposób definiują jakość pracy tych systemów. Zakres częstotliwości, w których pracuje dany system bywa niejednokrotnie dużo większy niż pasmo pracy pojedynczej anteny, co wymaga używania kilku anten celem pokrycia całego pasma pracy systemu. Inną możliwością jest wykorzystanie anteny o paśmie pracy wymaganym przez system kosztem zysku energetycznego danej anteny. W ciągu minionych lat anteny rozwijały się bez przerwy celem poprawy ich parametrów pracy z różnymi skutkami. Jednym z pozytywnie przyjętych form tego rozwoju okazały się anteny w postaci ścieżek drukowanych na laminatach (zwanych dalej antenami mikropaskowymi). W zasadzie każda klasyczna antena znalazła swoją interpretację w postaci mikropaskowej (Yagi, logo-periodyczna, dwu stożkowa itp.). W sensie ogólnym antena mikropaskowa jest laminatem na podłożu dielektrycznym z wytrawionym na jego powierzchni promiennikiem. Do niewątpliwych zalet anten mikropaskowych należy łatwość i pre więcej » Czytaj za darmo! »

Topological Methods to Determine Damages of Flood Embankments DOI:10.15199/48.2016.12.39

Tomasz RYMARCZYK Paweł TCHÓRZEWSKI

This paper presents a method of testing flood embankment. There was used a specially built laboratory model to determine the moisture level of flood embankments. The finite element method was used to solve the forward problem. The proposed algorithm was initialized by using one step methods and topological sensitivity analysis. There was solved the inverse problem in order to visualize moisture inside objects. There was made possible to change topology during the optimization. The level set method and the Gauss-Newton method have been applied very successfully in many areas of the scientific modelling. Topological algorithms were based on shape sensitivity include the boundary design of the elastic interface. These algorithms are a relatively new procedure to overcome this problem. Streszczenie. Artykuł przedstawia metodę badania wału przeciwpowodziowego. Został zbudowany specjalny model laboratoryjny wału w celu określenia poziomu wilgotności. Do rozwiązania zagadnienia prostego została wykorzystana metoda elementów skończonych. Proponowany algorytm inicjowany jest metodą jednokrokową i rozwiązywany topologiczną analizą wrażliwościową. Rozwiązano zagadnienie odwrotne w celu wizualizacji wilgoci wewnątrz obiektów, poprzez zmianę topologii podczas procesu optymalizacji. Metody zbiorów poziomicowych i Gaussa-Newtona stosuje się z dużym powodzeniem w wielu dziedzinach modelowania naukowego. Metody topologiczne opierają się na analizie wrażliwościowej dostosowując kształt brzegu elastycznego interfejsu. Algorytmy te są relatywnie nowymi rozwiązaniami dla tego typu problemu. (Metody topologiczne do określania uszkodzeń w wałach przeciwpowodziowych). Keywords: Electrical Impedance Tomography, Finite Element Method, Inverse Problem Słowa kluczowe: elektryczna tomografia impedancyjna, metoda elementów skończonych, zagadnienie odwrotne Introduction This paper presents the new method examining the flood embankment dampness by electrical impedance t więcej » Czytaj za darmo! »

ECT Measurement System with Optical Detection for Quality Control of Flow Process DOI:10.15199/48.2016.12.40

Tomasz RYMARCZYK Jakub SZUMOWSKI Przemysław ADAMKIEWICZ Karol DUDA Jan SIKORA

Multi-phase flow measurement technologies are still built and improved. There is a clear trend in the industry to implement more optimum related functions, where the focus is put on an active control and the monitoring system. Control related active optimum functions can only be realised with a system that allows the electronic control. Electrical capacitance tomography (ECT) is a method of imaging cross-sections of vessels and pipelines containing dielectric material. Permittivity distribution is determined with a multi-electrode sensor and interpreted by software. This paper provides description of the device as well as results of exemplary measurements. Streszczenie. Technologie pomiarowe przepływu wielofazowego są wciąż budowane i ulepszane. Istnieje wyraźna tendencja w przemyśle do realizacji funkcji związanych z bardziej optymalnym sterowaniem, w którym nacisk kładziony jest na aktywną kontrolę i system monitoringu. Optymalizacja funkcji do aktywnej kontroli może być realizowana tylko w systemie, który umożliwia sterowanie elektroniczne. Elektryczna tomografia pojemnościowa (ETP) jest metodą obrazowania przekrojów naczyń i rurociągów zawierających materiał dielektryczny. Przenikalność elektryczna jest wyznaczana za pomocą czujnika wieloelektrodowego i interpretowana przez oprogramowanie. Niniejszy dokument zawiera opis urządzenia, jak również przykładowe wyniki pomiarów.(System pomiaru ETP z optyczna detekcją do kontroli jakości procesów przepływu). Keywords: Electrical Capacitance Tomography, Image Analysis, Sensors Słowa kluczowe: elektryczna tomografia pojemnościowa, analiza obrazów, sensory Introduction Simple and low cost intrusive probes have been used in many operation systems to obtain flow information. Process tomography becomes even more appealing when nonintrusive sensors are used to obtain the cross-sectional images. Designed control system allows for correlative studies using sets of measuring electrodes (Fig. 1). The więcej » Czytaj za darmo! »

Modelowanie wpływu zaburzeń zewnętrznych na charakterystyki dynamiczne łuku elektrycznego DOI:10.15199/48.2016.12.41

Antoni SAWICKI Maciej HALTOF

Przedstawiono uniwersalną postać funkcji aproksymującej charakterystyki statyczne napięciowo-prądowe łuku elektrycznego, umożliwiającą łatwe odwzorowanie zaburzeń zewnętrznych kolumny. Zmodyfikowano model matematyczny Pentegowa, uzyskując postać uwzględniającą szybkość zmian parametru zaburzenia. Wykonano symulacje procesów w obwodzie z łukiem o rozciąganej kolumnie i o kolumnie omywanej przepływem gazowym o wzrastającej intensywności strumienia. Abstract. A new universal form of an approximation of electric arc voltage-current static characteristics was presented. The approximation allows for an easy reflection of external disturbances affecting the arc column. A new modified equation of the Pentegov arc model that takes into account the rate of disturbance changes was presented. Simulations of processes in a circuit with an electric arc with an extended column and arc with the column treated by gas flow stream with increasing intensity were conducted. (Modelling the impact of external disturbances on the dynamic characteristics of an electric arc). Słowa kluczowe: łuk elektryczny, charakterystyka statyczna, zmodyfikowany model Pentegowa, zburzenia zewnętrzne. Keywords: electrical arc, static characteristic, modified Pentegov model, external disturbances. Wstęp Silna wrażliwość łuku elektrycznego na różne oddziaływania zewnętrzne prowadzi do różnych ocen technicznych tego zjawiska. Z jednej strony wszelkie zaburzenia kolumny utrudniają zachowanie stabilności wyładowania. Z drugiej zaś, są wykorzystywane do sterowania parametrami i charakterystykami łuku. Z przyczyn ekonomicznych i technologicznych w praktyce przemysłowej znalazło zastosowanie tylko kilka rodzajów celowych oddziaływań zewnętrznych. Do najbardziej efektywnych należą oddziaływania za pomocą zmian długości kolumny i intensywności konwekcyjnego rozpraszania ciepła [1, 2]. Mniej znaczące są zastosowania zmian ciśnienia atmosfery gazowej i mocy promieniowania laserowego więcej » Czytaj za darmo! »

Zastosowanie techniki radia programowalnego w badaniach odporności aparatury medycznej na zaburzenia pochodzące od urządzeń sieci bezprzewodowych DOI:10.15199/48.2016.12.42

Maciej SURMA Dariusz WÓJCIK Jan MOCHA Artur NOGA Andrzej KARWOWSKI Tomasz TOPA

W artykule przedstawiono budowę stanowiska pomiarowego, opartego na modułach radia programowalnego, umożliwiającego badanie odporności urządzeń na zaburzenia promieniowane. Opisano budowę takiego stanowiska, właściwości poszczególnych jego elementów, w tym głównie zastosowanego modułu radia programowanego a także przedstawiono sposób kalibracji całego stanowiska pomiarowego. Abstract. In this paper the radiated immunity test set-up based on software defined radio (SDR) module is presented. The most important properties of all test set-up components are described and discussed, and appropriate calibration procedure for test set-up is proposed. (Application of software defined radio in immunity tests of medical equipment to interferences produced by wireless network devices). Słowa kluczowe: odporność na promieniowanie, radio zdefiniowane programowo, kompatybilność elektromagnetyczna. Keywords: radiated immunity, software defined radio, electromagnetic compatibility. Wstęp We współczesnej diagnostyce medycznej stosuje się różnorodną aparaturę wykorzystującą elektryczną aktywność ciała ludzkiego, taką jak elektrokardiografy, miografy, elektroencefalografy, od których - z racji pełnionych funkcji - wymaga się bardzo wysokiego poziomu niezawodności. Znakomita większość wymienionych tutaj urządzeń medycznych przetwarza z dużą rozdzielczością bardzo słabe sygnały elektryczne w szerokim zakresie dynamiki. Oczywistą konsekwencją takiego stanu rzeczy jest potencjalnie duża wrażliwość takiej aparatury na zaburzenia elektromagnetyczne występujące w środowisku [1]. Z obecnością zaburzeń elektromagnetycznych i ich wpływem na rejestrowane sygnały bioelektryczne konstruktorzy aparatury mierzą się od lat. Do niedawna jedynym źródłem zaburzeń, z którymi trzeba było liczyć się w powszechnej praktyce, były urządzenia sieciowe, z dominującym wpływem sygnałów pochodzących z sieci energetycznej (o częstotliwości 50 Hz i harmonicznych). Skuteczną metod więcej » Czytaj za darmo! »

Badanie wpływu stałego pola magnetycznego na apoptozę komórek białaczki ludzkiej HL-60 DOI:10.15199/48.2016.12.43

Dariusz SZTAFROWSKI Kazimierz KULICZKOWSKI Bożena JAŹWIEC Magdalena DEC Jacek GUMIELA

W artykule przedstawiono wyniki badań in vitro przeprowadzone na stanowisku badawczym zaprojektowanym i zbudowanym na Politechnice Wrocławskiej w Laboratorium Badania Zagrożeń Elektromagnetycznych i Bioelektromagnetyzmu mające na celu ustalenie wpływu stałego pola magnetycznego na poziom apoptozy komórek białaczki ludzkiej HL-60. W artykule zaprezentowano uzyskane dotychczas wyniki z badań medycznych przeprowadzonych na Uniwersytecie Medycznym we Wrocławiu w Katedrze i Klinice Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantacji Szpiku. Abstract. This article provides the outcomes of in vitro tests which were aimed at finding the impact of constant magnetic field on apoptosis of human leukemia cell line HL60. The tests were carried out with the use of a test bed that was designed and built in the Laboratory for Research of EMF Hazards and Bioelectromagnetism of Wroclaw University of Technology. The results of medical tests were obtained in cooperation with the medical staff of the Chair & Clinics of Hematology, Blood Cancer and Bone Marrow Transplantation of Wroclaw Medical University. Examination of constant DC magnetic field influence on apoptosis of human leukemia cell line HL60 Słowa kluczowe: Stałe pole magnetyczne, in vitro, komórki białaczki ludzkiej HL-60, apoptoza. Keywords: constant DC magnetic field, in vitro, HL-60 cell, apoptosis. Wstęp Ziemskie pole magnetyczne Organizm człowieka w środowisku, w którym żyje eksponowany jest na stałe pola (DC) elektryczne, magnetyczne oraz fale elektromagnetyczne. Zarówno pole elektryczne (magnetyczne) są stanami przestrzeni, w której mają miejsce złożone zjawiska (nawet w próżni - stąd, jak widzimy, próżnia nie zawsze jest "pusta"). Pola elektryczne (magnetyczne) możemy postrzegać, jako jedną z najbardziej prostych form znanej człowiekowi energii. Życie na ziemi ewoluowało od początku swego istnienia w stałym polu magnetycznym i elektrycznym. Pole magnetyczne Ziemi występuje zarówno wewnątrz więcej » Czytaj za darmo! »

Sterowanie piecem indukcyjnym do laboratoryjnego spalania biomasy DOI:10.15199/48.2016.12.44

Marcin TOMASIK Stanisław LIS Krzysztof NĘCKA Maciej OZIEMBŁOWSKI Paweł KIEŁBASA Tomasz DRÓŻDŻ Piotr NAWARA Marek OSTAFIN

W pracy przedstawiono koncepcję modernizacji pieca indukcyjnego przeznaczonego do laboratoryjnego spalania biomasy. Polegała ona na zastosowaniu programowalnego sterownika logicznego (PLC) do sterowania temperaturą spalania próbek biomasy. Opracowano jeden główny program sterujący, składający się z kilku podprogramów. Wyniki testów laboratoryjnych potwierdziły skuteczność funkcjonowania w/w systemu sterowania piecem indukcyjnym. Abstract. The paper presents the concept of modernization of the induction furnace designed for laboratory biomass combustion. This entails the use of a programmable logic controller (PLC) to control the combustion temperature of samples of biomass. Developed one of the main control program, consisting of several sub-schemes. Results of laboratory tests have confirmed the effectiveness of w / w induction furnace control system. (The control program for laboratory induction furnace combustion of biomass) Słowa kluczowe: piec indukcyjny, sterownik PLC, algorytm regulacji PID. Keywords: induction furnace, PLC controller, PID control algorithm. Wstęp Z uwagi na duże zainteresowanie zagadnieniami dotyczącymi zastosowania w energetyce cieplnej biomasy lignocelulozowej, w Laboratorium Technologii Produkcji i Oceny Jakości Biopaliw na Wydziale Inżynierii Produkcji i Energetyki Uniwersytetu Rolniczego im. H. Kołłątaja w Krakowie - prowadzone są prace badawcze nad możliwością stosowania różnego rodzaju materiału wsadowego do kotłów - określanych jako biomasa. Paliwo to produkowane jest przemysłowo z roślin energetycznych i najczęściej dostępne jest w postaci granulowanego pelletu lub brykietu. Jednym z najważniejszych problemów eksploatacyjnych kotłów jest zalaniem rusztu płynnym popiołem (szlaką). Stąd istotnym parametrem związanym z procesem spalania biomasy jest temperatura płynięcia popiołu. Przekroczenie tej temperatury skutkuje zalaniem rusztu szlaką, a to powoduje wyłączenie kotła z eksploatacji. W celu zape więcej » Czytaj za darmo! »

Analiza gęstości prądów wirowych w modelu z implantem DOI:10.15199/48.2016.12.45

Ewa ŁADA-TONDYRA Andrzej KRAWCZYK Piotr MURAWSKI Arkadiusz MIASKOWSKI

W pracy przedstawiono numeryczną analizę wolnozmiennego pola elektromagnetycznego (PEM) wykorzystywanego w magnetoterapii. W szczególności, uwzględniono wpływ pasywnego tytanowego implantu kolana na rozkład prądów wirowych w modelu kolana. Pokazano, że obecność implantu implikuje wzrost gęstości prądów wirowych w tkankach do wartości poniżej 20 mA/m2 tym samym wykazując, że obecność implantu nie ma wpływu na efekt terapeutyczny. Abstract. The analysis of electromagnetic field (EMF) of low frequency (ELF) applied in magnetotherapy is presented. Particularly the influence of passive metallic knee implant on the distribution of eddy currents is examined. It is shown than the presence of metallic implant causes the increase of eddy currents in tissues up to the value which does not exceed 20 mA/m2. Thus, it can be concluded that the presence of metallic implant does not influence the therapeutic effect. The analysis of electromagnetic field of low frequency in metallic knee implants Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, prądy wirowe, MES, magnetoterapia Keywords: electromagnetic field, eddy currents, FEM, magnetotherapy Wstęp Badania naukowe, dotyczące zastosowania pola elektromagnetycznego (PEM) w medycynie, a prowadzone od ponad stu lat, pozwalają na udoskonalanie tych zastosowań zarówno w obszarze diagnostyki jak i terapii [1]. W dziedzinie diagnostyki PEM wykorzystuje się w rezonansie magnetycznym, magnetokardiografii czy magnetoencefalografii. PEM wykorzystywane jest równie rozlegle w terapii, zarówno w leczeniu schorzeń natury psychicznej, m.in. za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej, jak i schorzeń fizycznych. PEM w celach leczniczych stosuje się w chirurgii, onkologii, kardiografii, neurologii i ortopedii [1]. Szerokie zastosowanie zyskała m.in. magnetoterapia. Urządzenie do magnetoterapii składa si więcej » Czytaj za darmo! »

Design of Premium Efficiency (IE3) Induction Motors Using Evolutionary Optimization and Scaling Laws DOI:10.15199/48.2016.12.46

Damir ŽARKO Stjepan FRLJIĆ Stjepan STIPETIĆ

The paper presents a method for optimal design of premium efficiency (IE3) squirrel-cage induction motor by utilizing radial scaling, axial scaling and rewinding of an existing 4 kW 4-pole high efficiency (IE2) motor. The scaling factors are defined for all parameters of the equivalent circuit and consider the influence of saturation on main and leakage inductances in all operating points. The optimal scaling factors are determined using Differential evolution optimization algorithm with minimum volume of iron stack defined as a cost function. Streszczenie. W artykule zaprezentowano metodę optymalnego projektowania silnika indukcyjnego klatkowego w standardzie IE3 poprzez wykorzystanie skalowania promieniowego, osiowego oraz przezwojenia istniejącego silnika czterobiegunowego o mocy 4 kW w standardzie IE2. Współczynniki skalowania zdefiniowane zostały dla wszystkich parametrów obwodu zastępczego. Został rozważony wpływ nasycenia na indukcyjności: główną I rozproszenia we wszystkich punktach działania. Optymalne współczynniki skalowania są określone za pomocą algorytmu optymalizacyjnego ewolucji różniczkowej z minimalną objętością ferromagnetyka zdefiniowaną jako funkcja kosztu.(Projektowanie silników indukcyjnych w standardzie IE3 za pomocą optymalizacji ewolucyjnej I praw skalowania) Keywords: induction motor, scaling laws, optimization Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, prawa skalowania, optymalizacja Introduction Industrial induction motors are the major consumers of electric energy in developed countries and account for about 40% of overall power consumption globally [1]. The new premium efficiency standard (IE3) for induction motors rated 7.5 to 375 kW has been in effect in the European Union since January 1, 2015 and is defined by the IEC 60034-30 standard [2]. The classical and least expensive approach which manufacturers use to redesign their existing motors to comply with IE3 standard is to extend the length of the laminatio więcej » Czytaj za darmo! »

Pomiar sprawności energetycznej podzespołów spawarki inwertorowej DOI:10.15199/48.2016.12.47

Rafał BIAŁEK

Efektywne wykorzystanie energii jest kluczowym czynnikiem wielu urządzeń. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów sprawności energetycznej podzespołów spawarki inwertorowej. Prezentowana metoda pozwala na obliczenie mocy czynnej oraz sprawności w przypadku przebiegów odkształconych. Abstract. The efficient use of energy is a key factor in most devices. The article presents measurements of the Electric Power Efficiency of the welding inverter components. The following method allows us in principle to calculate Real Power and Electric Power Efficiency when waveforms are distorted. (The measurement of electric power efficiency of welding inverter components) Słowa kluczowe: sprawność, spawarka inwertorowa, pomiar mocy czynnej, przebiegi odkształcone. Keywords: efficiency, inverter welder, measurement of real power, waveforms distorted. Wstęp Rozwój technologiczny materiałów ferromagnetycznych oraz elementów półprzewodnikowych dużej mocy przyczynił się do możliwości projektowania i konstruowania układów impulsowych posiadających bardzo wiele zalet. Praca transformatora głównego na częstotliwości rzędu kilkudziesięciu a nawet kilkuset kiloherców powoduje, że takie urządzenia charakteryzują się znacznie mniejszymi wymiarami i wagą w odniesieniu do układów opartych o tradycyjne transformatory sieciowe. Ponadto układy impulsowe posiadają wysokie sprawności energetyczne [3,5,6,7]. Jednak, aby możliwe było uzyskanie większej sprawności energetycznej skonstruowanego urządzenia, niezbędna jest informacja o stratach wnoszonych przez poszczególne podukłady. W pracy przedstawiono sposób pomiaru spr więcej » Czytaj za darmo! »

Probabilistic methods for determining position using WiFi signal DOI:10.15199/48.2016.12.48

Marcin LEPLAWY Piotr LIPIŃSKI

W artykule przedstawiono probabilistyczne metody określania położenia za pomocą sygnału WiFi przy wykorzystaniu klasycznego telefonu komórkowego z wbudowanym modułem WiFi. Abstract. In this article we present probabilistic methods to determine the position using the WiFi signal with the use of a classic mobile phone with built-in WiFi. (Probabilistyczne metody określania położenia za pomocą sygnału WiFi). Słowa kluczowe: lokalizacja, wifi, gps, metody probabilistyczne Keywords: localisation, wifi, gps, probabilistic methods Introduction Localizing WiFi signal has become extremely popular over the recent years. The most common method is the use of so-called fingerprinting. To ‘fingerprint’ means to correlate a signal’s strength (RSSI) of the actual position by an observation on the map. This technique is widely used in scientific researches of building a system of object identification. The studies present data analysis carried throughout a survey of fingerprinting the map, defining quality parameters of the signal. To achieve the goal of creating data for analysis, two identical access points emitting a WiFi signal need to be arranged at a predetermined distance. Secondly, the data to create fingerprints is to be taken using a mobile phone equipped with a network card and an application, created for this purpose, collecting data about a signal emitted by the access points. Data collected during the first measurement is used to create the first map of fingerprints. They are identified as so-called reference data owing to which studies are next to be conducted. Subsequent measurements are carried out using the same methods, while data are stored in the database of the fingerprints. This database is used as the basis for data analysis, during which data is compared with the reference ones and measurements are studied. Data is compiled by calculating the więcej » Czytaj za darmo! »

Analiza i symulacja wpływu pola elektromagnetycznego na funkcje życiowe drobnoustrojów DOI:10.15199/48.2016.12.49

Dominika OLSZEWSKA Tomasz PRAUZNER Paweł PTAK Henryk NOGA

Tematem artykułu jest sprawdzenie wpływu promieniowania elektromagnetycznego na funkcje życiowe bakterii Bacillus subtilis oraz jej zdolność do wytwarzania przetrwalników. Przedstawiono także projekt rzeczywisty oraz wirtualny stanowiska badawczego w laboratorium biologicznym w programie ANSYS Maxwell. Abstract. The theme of the article is to check the impact of electromagnetic radiation on vital functions of bacteria Bacillus subtilis and its ability to produce spores. There were presented the real and virtual project in a biological laboratory in ANSYS Maxwell programme, too. (Analysis and simulation of the impact of electromagnetic fields on the vital functions of microbes) Słowa kluczowe: MES, symulacja komputerowa, pole elektromagnetyczne, mikroorganizmy Keywords: FEM, computer simulation, electromagnetic field, microorganisms Wstęp W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących wpływu promieniowania elektromagnetycznego na funkcje życiowe bakterii Bacillus subtilis oraz jej zdolność do wytwarzania przetrwalników. Badania biologiczne przeprowadzono w Instytucie Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii oraz w Instytucie Edukacji Technicznej i Bezpieczeństwa (projekt wirtualny) AJD w Częstochowie. Stanowisko badawcze w postaci modelu technicznego wykonano w Instytucie Telekomunikacji i Kompatybilności Elektromagnetycznej Politechniki Częstochowskiej oraz Instytucie Techniki UP w Krakowie. Bakterie z rodzaju Bacillus są bardzo powszechne. Można je izolować zarówno z wód, gleb czy powietrza, ale również z produktów spożywczych, oraz przewodów pokarmowych zwierząt. Są to gram-dodatnie względnie tlenowe laseczki, ruchliwe, o niewielkich wymaganiach życiowych. Większość gatunków należących do tego rodzaju jest saprofityczna i ma zdolność rozkładania związków organicznych. Laseczki Bacillus subtilis są modelowym dronoustrojem, używanym w badaniach mikrobiologicznych, głównie w aspekcie tworzenia form przetrwaln więcej » Czytaj za darmo! »

Disturbance observer based control of active suspension system with uncertain parameters DOI:10.15199/48.2016.12.50

Janusz BARAN

Artykuł przedstawia układ sterowania pojedynczej osi aktywnego zawieszenia pojazdu z zastosowaniem obserwatora zakłóceń (DO). Obserwator przeciwdziała zakłóceniom poprzez kompensację w torze głównym obliczaną na podstawie sygnału sterującego i sprzężenia stanu z nominalnym modelem obiektu. Zaproponowany sposób sterowania został zweryfikowany eksperymentalnie. (Sterowanie układem aktywnego zawieszenia z niepewnymi parametrami z zastosowaniem obserwatora zakłóceń). Abstract. The paper deals with application of the disturbance-observer (DO) based control to a quarter car active suspension system with uncertain parameters.The DO counteracts disturbances by feedforward compensation computed on the basis of the control input, the state feedback and the nominal system model. The proposed control scheme is verified experimentally on a mechatronic laboratory model. Słowa kluczowe: aktywne zawieszenie, LQR, obserwator zakłóceń. Keywords: active suspension, LQR, disturbance observer. Introduction A vehicle suspension plays a crucial role in isolating passengers from vibrations generated by road surface roughness and improving vehicle handling and safety by keeping tires in uninterrupted contact with the road. Unfortunately, requirements concerning ride comfort and vehicle handling (formulated e.g. in terms of maximum vertical acceleration and the suspension stiffness and stroke) are generally conflicting: ride comfort requires smaller suspension damping and longer stroke, better handling and stability requires higher stiffness, shorter stroke and small dynamic deflection of the tire. Therefore, successful designing or setting a universal passive suspension is difficult. Active suspension systems have become a popular research topic in recent years due to their great potential to handle the trade-offs between the conflicting requirements. They are based on electro-hydraulic actuators, placed parallel to passive suspension elements between th więcej » Czytaj za darmo! »

Metoda pomiaru opóźnień komunikacyjnych w sieciach bezprzewodowych pracujących w standardzie IEEE 802.15.4 DOI:10.15199/48.2016.12.51

Ryszard BOGACZ Beata KRUPANEK

W artykule omówiono używane obecnie przez autorów metody do pomiaru opóźnień w sieciach bezprzewodowych pracujących w standardzie IEEE 802.15.4 oraz przegląd możliwych innych rozwiązań i zaproponowane wybrane metody możliwe do zastosowania w pomiarach w sieciach wielowęzłowych i na dużych odległościach. Przedstawiono problemy występujące w trakcie prowadzenia takich badań oraz korzyści wybranych metod pomiaru. Abstract. The paper discusses the currently used by the authors the methods for measuring the delays in wireless networks based on IEEE 802.15.4 standard and a review of possible alternatives, and proposed methods chosen as applicable in the measurement of a multi-node networks and over long distances. Problems occurring during carring out such research and the advantages and disadvantages of selected measuring methods are outlined. (Method of measuring communication delays in wireless networks based on IEEE 802.15.4). Słowa kluczowe: opóźnienia komunikacyjne, transmisja bezprzewodowa, ZigBee. Keywords: communication delays, wireless transmission, ZigBee. Wstęp Sieci bezprzewodowe są coraz częściej używane w systemach pomiarowych i przemysłowych [1, 2]. W sieciach bezprzewodowych duże znaczenie ma pobór energii przez elementy używane do transmisji danych oraz przepływność [3, 4]. Jednym z najważniejszych parametrów wpływających na przepływność jest opóźnienie pomiędzy przesłaniem danych do nadajnika a ich odczytaniem w odbiorniku [3, 5, 6]. Opóźnienie to w istotny sposób wpływa na efektywny czas transmisji. Źródłem opóźnień komunikacyjnych są różnego rodzaju operacje programowe realizowane przez węzły nadawczo-odbiorcze sieci bezprzewodowej, wynikające z przyjętego algorytmu dostępu do medium transmisyjnego umożliwiającego wielodostęp oraz wykrywanie i unikanie kolizji pakietów danych [3, 6]. Każdy węzeł przed rozpoczęciem nadawania sprawdza stan zajętości medium transmisyjnego. W przypadku jego zajętości czeka losowy odcin więcej » Czytaj za darmo! »

Badania wpływu bezprzewodowej sieci teleinformatycznej na system pomiarowy pracujący w standardzie ZigBee DOI:10.15199/48.2016.12.52

Beata KRUPANEK Ryszard BOGACZ

Artykuł przedstawia podstawy teoretyczne współdziałania sieci opartej na standardzie IEEE 802.11b/g popularnie nazywanej WiFi oraz sieci pomiarowej zbudowanej przy użyciu standardu IEEE 802.15.4. W dalszej części opracowania przedstawione zostały pomiary różnych parametrów transmisyjnych pozwalających ocenić wpływ jednej sieci na drugą. Abstract. Article shows theoretical aspects of coexistence of IEEE 802.11b/g network popular called WiFi on wireless sensor network build with IEEE 802.15.4 standard. In second part of article there were shown measurements of different transmission parameters allowing to evaluate the influence one network to the other. (Investigations of influence the wireless computer network on ZigBee measurement system). Słowa kluczowe: ZigBee, WiFi, opóźnienia transmisji, współdziałanie sieci bezprzewodowych. Keywords: ZigBee, WiFi, transmission delays, coexistence of wireless networks. Wstęp Rozwój systemów pomiarowych budowanych w oparciu o standardy bezprzewodowe pracujące w paśmie ISM pozwala na zainstalowanie takiej sieci niemal w każdym środowisku. Począwszy od tzw. "smart domu" po hale produkcyjne. Powoduje to, że sieć pomiarowa często pracuje w tych samych obszarach geograficznych co sieć teleinformatyczna [1]. Powszechny dostęp do Internetu powoduje, że w wielu miejscach lokowane są bezprzewodowe punkty dostępowe pracujące ogólnie w standardzie IEEE 802.11 i jego odmianach. Zarówno sieć ZigBee jak i popularnie zwane WiFi pracują na tym samym zakresie fal radiowych (pasmo nielicencjonowane ISM 2,4 GHz). Stwarza to niebezpieczeństwo zakłócenia transmisji sygnałów pomiarowych [2], [3], [4]. W celu oceny tego wpływu należy dokonać odpowiednich pomiarów parametrów transmisyjnych takich jak BER (ang. Bit Error Rate), SINR (ang. Signal to Interference and Noise Ratio), PRR (ang. Packet Reception Ratio), opóźnienie oraz RSSI (ang. Received Signal Strength Indication) i LQI (ang. Link Quality Indicator) [5], więcej » Czytaj za darmo! »

Reduction of peak demand in micro smart grid by means of elastic model of power management DOI:10.15199/48.2016.12.53

Piotr POWROŹNIK

In this paper the idea of elastic model of power management in micro smart grid is presented. For the proposed model a method for reducing peak demand in micro smart grid has been defined. In addition, the algorithm of evaluation of the power values selection for nodes, which may be a renewable source of energy in the micro smart grid, is outlined. The idea of powers management presented in the article can be used not only in the micro smart grid networks, but also in the smart grid. Streszczenie. W artykule przedstawiono ideę elastycznego modelu zarządzania mocami w sieciach mikro smart grid. Dla zaproponowanego modelu określono sposób redukcji zwiększonego zapotrzebowania na moc (ang. peak demand) w danej sieci mikro smart grid. Ponadto przedstawiono algorytm oceny redukcji mocy w węzłach sieci mikro smart grid, które mogą stanowić odnawialne źródła energii. Przedstawiona idea zarządzania mocami może znaleźć zastosowanie nie tylko w sieciach mikro smart grid, ale również smart grid. (Zastosowanie elastycznego modelu zarządzania mocami w sieciach klasy mikro smart grid w celu redukcji zjawiska peak demand). Keywords: smart grid, peak demand, smart metering, electricity consumption Słowa kluczowe: inteligentna sieć, zwiększone zapotrzebowanie na moc, inteligentne pomiary, zapotrzebowanie na moc Introduction The complex structure of current energy systems (ES) makes ensuring the reliability of power supply a difficult task [1, 2]. In such structures, in addition to conventional power plants, sources whose energy is obtained from renewable energy sources (RES) may also be attached. Energy from RES can be supplied to the ES from a variety of sources e.g. photovoltaic or wind energy generation. Ensuring the correct functioning of the ES is realized by advanced metering infrastructure (AMI) [1]. Two-way communication in ES [2, 3] between measurement - control devices, referred to as nodes, makes it possible to increase the level of reliab więcej » Czytaj za darmo! »

Energy consumption estimation of low-power devices using an integrating coulombmeter DOI:10.15199/48.2016.12.54

Grzegorz LENTKA Dariusz PALMOWSKI Arkadiusz HOJKA

The main problem in designing devices powered with Energy Harvesting is an estimation of energy demand of low-power devices as well as quantity of energy provided by the selected energy transducer in the assumed work conditions. Due to the work characteristic of each block of the device and properties of the measured signal, measurement is not trivial. The paper presents the proposal of the micro-charge measurement device based on an integrating coulombmeter. Streszczenie. Główną trudnością w konstrukcji urządzeń zasilanych energią ze środowiska jest oszacowanie zużycia energii przez urządzenie mikromocowe oraz ilości energii dostarczanej przez wybrany przetwornik w założonych warunkach pracy. Ze względu na charakter pracy poszczególnych bloków oraz właściwości mierzonych sygnałów, pomiar nie jest trywialny. Artykuł przedstawia propozycję układu pomiaru ładunku na bazie kulombometru całkującego. (Szacowanie poboru energii układów mikromocowych z wykorzystaniem kulombometru całkującego). Keywords: micro-energy measurement, energy harvesting, culombmeter, low-power devices. Słowa kluczowe: pomiar mikroenergii, pozyskiwanie energii ze środowiska, kulombometr, urządzenia mikromocowe. Introduction Energy Harvesting (EH) systems belong to a class of devices collecting the energy available in the environment and supplying it to the powered device. Collecting other forms of energy (such as solar energy, kinetic energy, the energy of mechanical vibrations or electromagnetic field) [1] enables the construction of devices that do not require conventional power sources. They can work in places difficult to access without additional service. This is possible under the condition of an efficient processing of energy from the forms available at the place of installation into electrical energy. Typical applications include sensor network nodes, elements of the installation smart home, recorders of transport conditions, systems for monitoring various więcej » Czytaj za darmo! »

Temperature influence on parameters of summer diesel fuel measured with the use of impedance spectroscopy DOI:10.15199/48.2016.12.55

Łukasz MACIOSZEK

In the paper an attempt was made to experimentally verify temperature influence on the evaluation of diesel fuel with the use of impedance spectroscopy. Previous tests’ findings showed that this method can be used to detect undesirable substances in constant temperature. Tests presented in the paper show that temperature can change electrical properties of diesel fuel similarly to contaminants. This makes temperature an important factor, which must be taken into consideration. Streszczenie. W pracy podjęto próbę oceny wpływu temperatury na wyniki badań oleju napędowego metodą spektroskopii impedancyjnej. Wyniki wstępnych badań w stałej temperaturze wskazywały na możliwość użycia metody do wykrycia substancji szkodliwych dla silnika. Badania przedstawione w pracy wskazują zaś na to, że temperatura może zmieniać podobne właściwości elektryczne oleju napędowego co szkodliwe substancje, czyniąc temperaturę ważnym czynnikiem wpływającym. (Wpływ temperatury na parametry letniego oleju napędowego mierzone metodą spektroskopii impedancyjnej). Keywords: diesel, fuel, impedance spectroscopy, temperature. Słowa kluczowe: olej napędowy, diesel, paliwo, spektroskopia impedancyjna, temperatura. Introduction Diesel is one of the most popular fuels in the world. It is used to drive compression-ignition engines which drive many types of vehicles, locomotives, ships and power generation plants. Diesel is the product of crude oil's distillation and it consists of about 75% saturated and 25% aromatic hydrocarbons [1]. During and after production many types of additives and enhancers may be added to maintain either safety during production and transportation processes as well as high quality of fuel for its consumers. In some regions of the world biocomponents are added to fuel. For example, there are 7% (V/V) of fatty acid methyl ester (FAME) in each type of diesel fuel commercially available in Poland. Difficulties in analysing diesel fuel prop więcej » Czytaj za darmo! »

Badanie związków między błędami opóźnień a innymi błędami w systemie pomiarowo-sterującym w oparciu o definicję współczynnika korelacji DOI:10.15199/48.2016.12.56

Marek WYMYSŁO

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań dotyczących korelacji między błędami powodowanymi opóźnieniami a innymi błędami występującymi w systemie pomiarowo-sterującym. Współczynnik korelacji jest istotnym parametrem probabilistycznego opisu błędów, który musi być uwzględniany w procesie ich składania dla celów określania niedokładności danych w systemie. Abstract. Preliminary results of investigations on correlation between errors caused by delays and other errors in a measuring and control system has been presented in the paper. The correlation coefficient is an important parameter of errors which has to be taken into account in the process of their composition for data inaccuracy determination in the system. (Investigations of relationship between errors caused by delays and other errors in measuring and control system based on correlation coefficient) Słowa kluczowe: błąd powodowany opóźnieniem, system pomiarowo-sterujący, współczynnik korelacji Keywords: error caused by delay, measuring and control system, correlation coefficient Wprowadzenie Błąd spowodowany opóźnieniem (w skrócie: błąd opóźnienia) eo stanowi różnicę między wartością sygnału w chwili próbkowania x(t0) a jego wartością x(ta) w chwili wykorzystywania wyniku pomiaru przez aktuator systemu pomiarowo-sterującego. Zgodnie z rysunkiem 1 błąd ten zależy zarówno od zmienności samego sygnału, jak i od wartości opóźnienia τop będącego różnicą momentów próbkowania t0 i wykorzystania wyniku ta. W systemie występuje wiele tego rodzaju błędów, co wynika z faktu, że elementy systemu, takie jak kwantyzator, procesor, układy transmisji, realizujące działania na sygnale na drodze od układu próbkującego do aktuatora wymagają czasu na wykonanie swoich działań. Różnicę wartości chwilowych sygnału spowodowaną opóźnieniem można rozpatrywać oddzielnie od różnic tych wartości spowodowanych pozostałymi wieloma źródłami błędów innymi niż wynikających z opóźnienia. Rys.1. Graficz więcej » Czytaj za darmo! »

Porównanie dwóch metod pomiaru mocy strat własnych licznika energii elektrycznej DOI:10.15199/48.2016.12.57

Jerzy SZUTKOWSKI

W artykule zaprezentowano porównanie dwóch metod pomiaru mocy strat własnych liczników energii elektrycznej. Jedną z porównywanych metod jest metoda bezpośredniego pomiaru mocy za pomocą zmodernizowanego licznika wzorcowego typu RD-22 opracowana i stosowana w Głównym Urzędzie Miar. Drugą metodą jest metoda opracowana w Instytucie Metrologii, Elektroniki i Automatyki Politechniki Śląskiej. Obiektami pomiarów były zarówno klasyczne liczniki indukcyjne jak i liczniki statyczne bez modemów komunikacyjnych. Abstract. The article presents the comparison of two methods of measuring losses power of their own energy meters. One of the compared method is a method direct measurement power by the modernized standard meter model RD-22, developed and used in the Central Office of Measures. The second method is a method developed by the laboratory in the Institute of Metrology, Electronics and Automation Silesian University of Technology. The objects for power measurement of the own losses were classic electromechanical energy meters and the static energy meters without communication modems. (Comparison of methods of testing of power losses of electricity meters). Słowa kluczowe: prąd AC, moc i energia prądu AC, licznik energii elektrycznej prądu AC Keywords: AC current, AC power and energy, AC electricity meter Wstęp Każdy licznik do pomiaru energii elektrycznej, tak jak każde urządzenie elektroniczne dla swojego poprawnego działania pobiera pewną moc własną, tak zwaną moc strat własnych nazywaną również mocą konsumpcyjną licznika. Pomiar mocy strat własnych pobieranej przez obwody prądowe i obwody napięciowe licznika, jest jednym z pomiarów wykonywanych podczas badań liczników energii elektrycznej do oceny na zgodność z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/32/UE z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do udostępniania na rynku przyrządów pomiarowych (Dz. Urz. UE L 96 z dnia 29.0 więcej » Czytaj za darmo! »

IDEA key schedule evaluation based on cluster analysis DOI:10.15199/48.2016.12.58 IDEA

Michał APOLINARSKI

One of the most important feature of the key schedule in block ciphers is that the generated round keys should be independent, because it affects the quality of the block cipher cryptanalysis. In this articles we present quality evaluation of bit sequences generated by IDEA block cipher’s key schedule according of various values of bit rotation used in algorithm. Received results of statistical tests in conjunction with the cluster analysis (Wroclaw taxonomy - dendritic method), allowed to point optimal rotation value for given design criteria. Streszczenie. Jedną z głównych cech jaką powinien posiadać algorytm generowania kluczy rundowych w szyfrze blokowym to generowanie niezależnych kluczy rundowych, ponieważ wpływa to na jakość kryptoanalizy szyfru blokowego. W tym artykule przedstawiono ocenę jakości generowanych sekwencji bitowych przez algorytm generowania kluczy rundowych szyfru blokowego IDEA przy zastosowaniu różnych wartości rotacji bitowych. Otrzymane wyniki testów statystycznych w połączeniu z analizą skupień metodą taksonomii wrocławskiej (metodą dendrytową) pozwoliło na wskazanie optymalnej wartości rotacji dla założonego kryterium projektowego. (Ocena algorytmu generowaniu kluczy rundowych IDEA oparta na analizie skupień) Keywords: key schedule, block ciphers, cluster analysis, Wroclaw taxonomy, statistical tests suit, NIST 800-22, IDEA block cipher, IDEA key schedule. Słowa kluczowe: algorytmy generowania kluczy rundowych, klucze rundowe, szyfry blokowe, analiza skupień, taksonomii wrocławska, metoda dendrytowa, dendryt, testy statystyczne, NIST 800-22, szyfr blokowy IDEA. Introduction Difficulty of cipher cryptanalysis is connected with quality of used in block cipher round keys. If key schedule generates good, independent round keys (without statistical defects) then cryptanalysis is more difficult - needs more resources [2,3]. Block cipher IDEA (International Data Encryption Algorithm) [4] operates on 64-bit l więcej » Czytaj za darmo! »

New Challenges in Network Security DOI:10.15199/48.2016.12.59

Tomasz BILSKI

The purpose of the paper is to point out different security issues of network evolution and to point out new threats related to the network evolution. We will discuss such issues as: complexity of security tools, IPv4/IPv6 transition, new modes of operation, IoT (Internet of Things), BYOD (Bring Your Own Device), cloud computing, SDN (Software Defined Network), wireless transmission. The paper should be of interest to different groups of people, among them are researchers and designers in the security area, policy makers and users of modern networks. Streszczenie. Celem jest wskazanie aspektów bezpieczeństwa związanych z ewolucją sieci komputerowych. Przedstawiono takie zagadnienia jak: złożoność narzędzi bezpieczeństwa, przejście z IPv4 na IPv6, nowe tryby działania, Internet Rzeczy, BYOD (Bring Your Own Device), przetwarzanie w chmurach, SDN (Software Defined Network), transmisja bezprzewodowa. Artykuł powinien zainteresować różne grupy, w tym: osoby badające i projektujące zabezpieczenia, twórców polityk bezpieczeństwa i użytkowników sieci. (Nowe wyzwania dla bezpieczeństwa sieci komputerowych). Keywords: computer networks, data security, IoT, SDN, cloud computing, wireless transmission. Słowa kluczowe: sieci komputerowe, ochrona danych, IoT, SDN, przetwarzanie w chmurach. Introduction Computer networks continuously evolve. The evolution is qualitative as well as quantitative. The quantitative complexity of Internet is constantly growing - for example: - number of Internet users passed 3 billion, - number of different devices connected to the Internet is estimated at the level of 8-10 billion,  the pool of common BGP (Border Gateway Protocol) routes has increased from ~355 000 entries in January 2011 to more than 523 000 entries at the end of 2014, - five Regional Internet Registries exhausted their general use pools of IPv4 addresses [9]. Qualitative modifications are visible in many different areas: więcej » Czytaj za darmo! »

Intelligent support system for e-Health DOI:10.15199/48.2016.12.60

Larysa GLOBA Ivan ISHCHENKO Andrii ZAKHARCHUK

e-Health is the activity with the usage of electronic information resources in the health sector and it ensures rapid access of medical professionals and patients to them. This paper presents an approach to the e-Health monitoring system development based on the IoT technologies. For such kind of system designing the Hub IoT technology and mathematical apparatus of fuzzy logic are suggested. The paper deals with the analysis of existing technologies IoT, discovered the using cloud services advantages for data processing and storage in the IoT systems (in particular IoT Hub). To improve the cloud service efficiency for data transmission and processing the approach to preprocessing data in e-Health monitoring system is proposed. This approach takes into account the software and hardware infrastructure as the common influence factor. For understanding the specificity of medical data it is proposed to use the mathematical methods based on fuzzy logic for data processing. Streszczenie. E-zdrowie jest działalnością wykorzystującą źródła informacji elektronicznych w sektorze zdrowia i zapewniającą do nich szybki dostęp specjalistom medycyny i pacjentom. W artykule zaprezentowano podejście do rozwoju systemu monitorowania portalu e-zdrowie oparte na technologiach loT. Do projektowania tego rodzaju systemu zaleca się stosowanie technologii loT i aparatu matematycznego logiki rozmytej. W artykule przedstawiono analizę istniejących technologii loT i stwierdzono korzyści w stosowaniu systemów serwisów chmurowych przy przetwarzaniu danych i magazynowaniu w systemach loT ( w szczególności loT Hub). W celu usprawnienia wydajności serwisów chmurowych w transmisji danych zaproponowano system monitorowania przygotowywania danych w portalu e-zdrowie. Takie podejście uwzględnia oprogramowanie i sprzęt infrastruktury jako wspólny czynnika wpływu. Aby zrozumieć specyfikę danych medycznych, do przetwarzania danych zaproponowano użycie metod matematycznych opartych więcej » Czytaj za darmo! »

EEG of game players - detecting involvement with and without ICA preprocessing. DOI:10.15199/48.2016.12.61

Paweł GÓRSKI Izabela REJER

The aim of this paper is to analyze the differences in the classification accuracy obtained with raw EEG data and with data preprocessed with Independent Components Analysis (ICA). Our main research question is whether ICA is able to improve the classification accuracy not only in the case of a multichannel recording but also when EEG data are recorded only from a few channels. In order to answer this question we performed an experiment with 6 game players and gathered EEG data during Dota 2 game session. We analyzed the EEG data separately for 19, 7, and 3 channels with and without ICA preprocessing. With all three number of channels and for each of the six players we obtained more precise classifiers, classifying the seconds of the game as involving or boring, after applying ICA (mean accuracy averaged over subjects: 19 channels - 0.87 (raw signals), 0.91 (after ICA); 7 channels - 0.8 (raw signals), 0.85 (after ICA); 3 channels - 0.75 (raw signals), 0.8 (after ICA)). Streszczenie. Celem artykułu jest analiza różnic w dokładności klasyfikacji otrzymanej przy wykorzystaniu surowego sygnału EEG oraz sygnału poddanego preprocessingowi z wykorzystaniem analizy składowych niezależnych (ICA). Naszym głównym pytaniem badawczym jest to, czy ICA jest w stanie zwiększyć dokładność klasyfikacji nie tylko w przypadku wielokanałowego EEG, ale również wtedy, kiedy dane EEG są nagrywane tylko z kilku kanałów. W celu udzielenia odpowiedzi na to pytanie przeprowadziliśmy eksperyment z sześcioma graczami i zgromadziliśmy dane EEG podczas gry w grę Dota 2. Przeanalizowaliśmy dane oddzielnie dla 19, 7 i 3 kanałów z oraz bez zastosowania algorytmu ICA. Dla wszystkich trzech liczb kanałów i dla każdego z sześciu graczy otrzymaliśmy bardziej dokładne klasyfikatory, dokonujące klasyfikacji poszczególnych sekund gry jako angażujących i nudnych, po przeprowadzeniu preprocessingu z wykorzystaniem ICA (średnia dokładność dla wszystkich podmiotów: 19 kanałów - 0.87 (sur więcej » Czytaj za darmo! »

Acceleration of touchless typing with head movements by limiting the set of potential characters DOI:10.15199/48.2016.12.62

Adam NOWOSIELSKI

In this paper, a proposition of touchless typing interface operated by head movements is proposed. It is designed for users with motor impairments unable to operate the standard computer input devices but able to move their heads. The interface has a form of single row alphabetical keyboard operated through left and right directional head movements and up and down head rotary movements. To accelerate the typing the interface is adapting by limiting the set of next characters. The initially typed phrase is dictionary checked for possible complements. Streszczenie. W artykule zaproponowano interfejs bezdotykowego pisania za pomocą ruchów głowy. Jest on przeznaczony dla użytkowników z motorycznymi ograniczeniami, którzy nie są w stanie obsługiwać standardowych urządzeń obsługi komputera, ale mogą poruszać głową. Proponowany interfejs ma formę jednowierszowej klawiatury uporządkowanej alfabetycznie obsługiwanej poprzez kierunkowe ruchy głowy w lewo i prawo oraz ruchy obrotowe w górę i w dół. Celem przyspieszenia pisania interfejs adaptuje się ograniczając zbiór potencjalnych znaków. Wstępnie wpisana fraza jest sprawdzana słownikowo, aby uzyskać możliwe uzupełnienia. (Przyspieszanie bezdotykowego pisania za pomocą ruchów głowy poprzez ograniczanie zbioru potencjalnych znaków). Keywords: human-computer interaction, touchless typing, gesture typing, gesture interaction, virtual keyboard. Słowa kluczowe: komunikacja człowiek-komputer, bezdotykowe pisanie, pisanie gestem, interakcja gestem, wirtualna klawiatura. Introduction Head operated interfaces can be defined as touchless interaction interfaces where manipulation is achieved by a form of head movements. These interfaces may also focus directly on user's face or facial features. Head operated interfaces are of particular importance for physically challenged people who are unable to operate the standard computer input devices. Touchless interaction enable users to operate without additional m więcej » Czytaj za darmo! »

Using Markowitz's idea to the valuable estimation of the IT projects risk DOI:10.15199/48.2016.12.63

Leonard ROZENBERG Magdalena KIERUZEL

Realization of information projects require planning, execution, testing, monitoring and control in all phases and aspects. This activities are made by project's members. It is also necessary to estimate the resources and costs associated with the project. The starting point is to determine the tasks structure which leads to calculating the value of the loading of work .The cost is an important information before starting the project, especially when analyzing the relationship between benefits and costs. This knowledge is also necessary because of limited budget of organization involved in the projects. Streszczenie. Realizacja projektów informatycznych wymaga od osób zaangażowanych w ten proces planowania, wykonywania, sprawdzania, monitorowania oraz kontroli wszystkich jego etapów i aspektów. Na etapie przygotowania każdego projektu informatycznego do realizacji konieczne jest oszacowanie zasobów i kosztów z nim związanych. Punktem wyjścia jest określenie struktury zadań, co daje podstawę do wyliczenia nakładów pracy, czasu trwania oraz obciążenia poszczególnych osób zaangażowanych w realizację projektu. Koszt projektu jest istotną informacją przed jego rozpoczęciem, zwłaszcza przy analizie relacji korzyści-koszty, ale również w trakcie realizacji projektu, ze względu na ograniczone możliwości budżetowe każdej organizacji realizującej przedsięwzięcie. (Zastosowanie metody Markowitza do wartościowej oceny ryzyka projektów informatycznych) Keywords: Value at risk, risk management, IT project.. Słowa kluczowe: wartość ryzykowana, zarządzanie ryzykiem, projekt informatyczny. Introduction The budget of project may change due to a number of risk factors. It can bring unexpected costs (usually above the budget costs). The set of risk factors is inscribed in every kind of human activity that is why it is important to protect the project from the effects of risk that will occur [7]. Active risk management process requires risk assessment tool więcej » Czytaj za darmo! »

Sensorless field oriented control of PMSM based on the extended KALMAN filter observer DOI:10.15199/48.2016.12.64

Laaredj GHAOUTI Mohamed BOURAHLA Nadir BOUCHETATA

in this paper, a study of sensorless field oriented control applied to surface-mount permanent-magnet synchronous motor is presented, the motor has been described in a stationary two-axes reference frame (α,β), to overcome the uncertainties the internal, measurement noises, the non zero initial rotor position and the dynamic nonlinearity of PMSM, the extended kalman filter (EKF) is used as a robust observer. The speed and rotor position estimation of PMSM drive are obtained through an EKF algorithm, by simply measurement of the stator line voltages and currents. Good state estimation with EKF observer is proved by the simulation results. Streszczenie. Artykuł poświęcony jest bezczujnikowemu sterowaniu silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. Jako odporny obserwator jest użyty filtr Kalmana. Prędkość I pozycja wirnika są określane na podstawie algorytmu filtru prze pomiar napięcia I prądu stojanas. Bezczujnikowe sterowsanie silnikiem synchronicznym bazujące na filtrze Kalmana Keywords: Permanent magnet synchronous motor (PMSM), Field Oriented Control (FOC), Sensorless Speed Control, observer, observability, state estimator, Lie derivative, Extended Kalman Filter (EKF). Słowa kluczowe: silnik synchroniczny, sterowanie bezczujnikowe, filtr Kalmana Introduction Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM) are successfully used in different domains for their numerous advantages over other kinds of traditional motors such as DC motors or induction motors. These advantages include a simple structure, small size, high speed, high power density, high efficiency and large torque to inertia ratio, etc [1][4]. Despite of the advantageous features, high-performance PMSM drive characterized by the fast and precise speed response is still a difficult task, since the control performance is greatly affected by the uncertain motor parameters, load variation and nonlinear dynamical behaviour with strong coupling between the rotor speed więcej » Czytaj za darmo! »

Study of stationary modes of sucker rod pumping unit operation DOI:10.15199/48.2016.12.65

Andriy MALYAR

In the article an algorithm for calculating periodic dependencies of electrical and mechanical coordinates in the stationary operation modes of the asynchronous drive of the deep-well oil pumping unit by solving a boundary problem is proposed. Thereat, dependencies of moment of inertia and load moment of the unit on crank rotation angle as well as saturation of the magnetic path and current displacement in the bars of the driving motor rotor are taken into consideration. Streszczenie. W artykule przedstawiono algorytm do obliczania zależności okresowych elektrycznych I mechanicznych w asynchronicznym napędzie jednostki pompującej. Określono zależność momentu bezwładności i obciążenia od kąta dzwigu oraz nasycenie ścieżki magnetycznej. Studium pracy stacjonarnej pompy żerdziowej Keywords: oil pumping unit, stationary modes, asynchronous motor, boundary problem. Słowa kluczowe: pompa olejowa, silnik asynchroniczny, pompa żerdziowa Introduction Oil is produced from oil wells either due to natural flow driven by reservoir energy or by using one of the mechanical methods of lifting liquids. One of the common mechanical methods uses sucker rod pumping unit (SRPU) [1]. SRPU (Fig. 1) consists of a single-acting deep well plunger pump (1), the plunger (2) of which makes reciprocating motion; string of pipes connected by threaded collar joints (3), along which liquid is lifted to the surface; string of sucker rods (4) which are connected to the plunger in the lower part and via the polished rod (5) to the horse head (6) in the upper part. Since the horse head moves along an arch, and the string of sucker rods is supposed to move vertically, it is connected to the polished rod by suspending the sucker rods. The jack pump with the help of the walking beam (7) and the crank (8) transforms rotating motion of the gear reducer crank shaft into reciprocating motion of the string of sucker rods and the plunger of the deep-well pump, which results więcej » Czytaj za darmo! »

Porównanie algorytmów sterowania silnikiem IPMSM przy ograniczonym napięciu zasilania pod kątem zastosowania w samochodach elektrycznych DOI:10.15199/48.2016.12.66

Maciej CISEK Leszek JARZĘBOWICZ

W referacie porównano trzy algorytmy sterowania momentem silnika IPMSM (ang. Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) dostosowane do pracy w strefie ograniczonego napięcia wyjściowego falownika, w tym algorytm zaproponowany przez autorów. Rozważane algorytmy zamodelowano w programie Simulink i wyznaczono dla nich wybrane parametry statyczne i dynamiczne napędu. Kryteria porównawcze wybrano mając na uwadze zastosowanie algorytmów w napędzie bezpośrednim pojazdu elektrycznego. Abstract. This paper compares three torque control algorithms for interior permanent magnet synchronous motor adapted to operate upon inverter output voltage limitation. One of the algorithms is proposed by the authors. The algorithms are modelled in Simulink to quantify selected static and dynamic parameters. Comparison criteria are chosen to evaluate feasibility of applying the algorithms to in-wheel drive of electric vehicle. (Comparison of IPMSM control algorithms adapted to operate upon voltage limitation in regard to electric vehicle application) Słowa kluczowe: silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, sterowanie momentem, praca blokowa, osłabianie strumienia, sterowanie polowo-zorientowane. Keywords: permanent magnet synchronous motor, torque control, six-step control, flux weakening, field-oriented control. Wstęp W napędach pojazdów coraz częściej stosuje się silniki elektryczne. Oprócz obecnej, od dawna zelektryfikowanej trakcji szynowej, ostatnio obserwuje się wzrost udziału pojazdów elektrycznych oraz hybrydowych w transporcie drogowym [1]. Spowodowane jest to niestabilną sytuacją na rynkach paliw, powiązaniami gospodarczymi państw, ale także wzrastającą świadomością ekologiczną. Wśród silników elektrycznych stosowanych w napędach pojazdów coraz większy udział mają silniki synchroniczne z magnesami trwałymi (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM) [2][3]. Wynika to z licznych zalet tych silników, do których można zaliczyć: duży stosunek m więcej » Czytaj za darmo! »

Induced and ground potential voltage components in analysis of separation distance for lightning protection in buildings DOI:10.15199/48.2016.12.67

Renata MARKOWSKA

The paper presents numerical analysis of voltages between LPS and nearby electrical equipment, and separation distances necessary to prevent dangerous sparking during direct lightning strikes. The analysis is focused on the role of induced and ground potential voltage components. The computation of voltages was carried out with specialized software that uses advanced numerical methods based on electromagnetic field theory approach. Based on the results sparking distances were calculated and compared with separation distances according to EN 62305-3. Streszczenie. Artykuł przedstawia analizy numeryczne napięć pomiędzy LPS a pobliskim urządzeniem elektrycznym oraz odstępów izolacyjnych wymaganych w celu uniknięcia przeskoków podczas wyładowań piorunowych. Analizowano rolę dwu składowych napięcia: indukowanej i związanej z rozkładem potencjału w gruncie. Obliczenia napięć wykonano za pomocą oprogramowania wykorzystującego metody numeryczne oparte na teorii pola. Na bazie wyników wyznaczono odległości przeskoku i porównano je z odstępami izolacyjnymi zgodnie z EN 62305-3. (Składowe napięcia indukowana i związana z rozkładem potencjału w gruncie w analizie odstępów izolacyjnych do celów ochrony odgromowej w budynkach). Keywords: lightning protection in buildings, separation distance, surge withstand, numerical computations. Słowa kluczowe: ochrona odgromowa w budynkach, odstęp izolacyjny, wytrzymałość udarowa, obliczenia numeryczne. Introduction According to the current legit state of technical knowledge, the basic protection measure against direct lightning strikes to a building structure is external Lightning Protection System (LPS). The recommendations on the design, technical realization, exploitation and maintenance of LPS are included in current international standards [1, 2]. The proper design and use of LPS is important for reduction of life hazard and physical damage to the structure itself and to the content of the structure, inclu więcej » Czytaj za darmo! »

The influence of side thermal insulation on distribution of the temperature field in an electrical floor heater DOI:10.15199/48.2016.12.68

Jerzy GOŁĘBIOWSKI Jarosław FORENC

Two models of side thermal insulation (adiabatic and lossy) were examined in the analysis of the operation of electrical floor heater. Temperature field distributions obtained in both cases were compared. Computation costs of consideration of edge effects resulted from insulation lossiness were estimated. The use of parallel operation of a traditional processor (CPU) and a graphics processing unit (GPU) enabled a significant reduction of the computation time. Streszczenie. W analizie pracy elektrycznego grzejnika podłogowego rozpatrywano dwa modele bocznej izolacji termicznej (idealnej i rzeczywistej). Porównano rozkłady pola temperatury wyznaczone w wymienionych przypadkach. Oszacowano obliczeniowe koszty uwzględnienia efektów krawędziowych spowodowanych stratnością izolacji. Zastosowanie równoległej pracy tradycyjnego procesora (CPU) oraz procesora karty graficznej (GPU) umożliwiło znaczne skrócenie czasu obliczeń numerycznych. (Wpływ bocznej izolacji termicznej na rozkład pola temperatury w elektrycznym grzejniku podłogowym) Keywords: electric floor heating, transient temperature field, lossy thermal insulation, parallel computations, GPGPU Słowa kluczowe: elektryczne ogrzewanie podłogowe, nieustalone pole temperatury, stratna izolacja termiczna, obliczenia równoległe, GPGPU. Introduction Numerical simulations are very important in the analysis of physical phenomena. Among others, they enable the analysis of complex problems without analytical solution or with analytical solution that is difficult to obtain. Numerical simulations also limit the necessity to build expensive prototypes and experiment with them [1]. Carrying out numerical simulations requires the development of an appropriate mathematical model of analysed phenomenon. This model should reflect reality as much as possible and, at the same time, it should allow obtaining results of the simulation within a reasonable time. For this reason, practical models are often ap więcej » Czytaj za darmo! »

Possibility of nodal price usage as a signal to shift power load in time DOI:10.15199/48.2016.12.69

Piotr KAPLER

The article presents possibility of nodal price usage as a signal acting stimulus to shift power load in time. Relationships between power system conditions and nodal prices were included. Furthermore, results of nodal prices variability simulation in an example power system model were posted. Power shifting possibilities without deterioration of individual consumers comfort were proposed. Also advantages and disadvantages of nodal price usage were shown. Streszczenie. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania ceny węzłowej jako bodźca do przesunięcia poboru mocy w czasie. Zawarto związki cen węzłowych z warunkami pracy systemu elektroenergetycznego. Zamieszczono wyniki symulacji zmienności wartości cen węzłowych w systemie testowym. Zaproponowano też możliwości przesunięcia poboru mocy przez odbiorców indywidualnych bez pogorszenia ich komfortu. Ukazano zalety i wady stosowania tych cen. (Możliwość wykorzystania ceny węzłowej jako sygnału do przesunięcia poboru mocy w czasie). Keywords: nodal prices, LMP, individual power consumers, optimal power flow Słowa kluczowe: ceny węzłowe, cena LMP, indywidualni odbiorcy energii elektrycznej, optymalny rozpływ mocy Introduction Electric Power System (EPS) is a set of components used to production, transfer and distribution of electrical energy. Very often it covers large territory and acts an important role in the process of satisfy humans necessity in the scope of electricity usage. His final elements are electrical energy receivers used by an individual consumers. One of the characteristic features of EPS is a continuous subjection to changes that covers work states as well as evolutionary changes which are succession of technology development. Furthermore, an impact of other non-technical factors like law, society and policy can be also seen. During discussions about further development of every EPS frequently an idea of shifting power load is coming back. According to this conce więcej » Czytaj za darmo! »

Dobór kryterium zatrzymania algorytmu genetycznego na przykładzie identyfikacji parametrycznej modelu matematycznego silnika indukcyjnego DOI:10.15199/48.2016.12.70

Katarzyna RUTCZYŃSKA-WDOWIAK

Praca przedstawia rezultaty wykorzystania algorytmu genetycznego (AG) w problemie identyfikacji parametrycznej modelu matematycznego silnika indukcyjnego. Badania koncentrowały się na doborze kryterium zatrzymania algorytmu genetycznego, biorąc pod uwagę zbieżność i dokładność analizowanego procesu, jak również czas wymaganej analizy numerycznej. Wybór kryterium stopu jest kwestią bardzo ważną, ponieważ nieodpowiednio dobrane może niepotrzebnie wydłużać czas procesu lub być przyczyną przedwczesnej zbieżności AG. Abstract. This paper presents the results of genetic algorithm (GA) application in parametric identification of induction motor mathematical model problem. The research was concentrated on the selection of stop criterion genetic algorithm with regard to convergence and accuracy of analyzed process, as well as the time of required numerical analysis. Selecting of stop criterion is a very important issue, because improperly selected may needlessly prolong the time of process or be the cause of premature convergence of the GA. (The selection of stop criterion of genetic algorithm for example the parametric identification of induction motor mathematical model). Słowa kluczowe: algorytm genetyczny, kryterium stopu, silnik indukcyjny, identyfikacja, modelowanie matematyczne. Keywords: genetic algorithm, stop criterion, induction motor, identification, mathematical modeling. Wprowadzenie W ogólnym ujęciu modelowanie matematyczne silników indukcyjnych jedno- oraz dwuklatkowych można podzielić na trzy podstawowe etapy, takie jak: określenie równań różniczkowych lub algebraicznych nazywanych modelem matematycznym, wyznaczenie wartości współczynników tych równań (parametrów modelu matematycznego silnika) i weryfikację otrzymanych wyników [2, 17, 20, 24, 25]. Najczęściej wykorzystywane są klasyczne modele matematyczne silników indukcyjnych, które są sformułowane w postaci układu nieliniowych równań różniczkowych zwyczajnych, gdzie klatka więcej » Czytaj za darmo! »

Straty mocy w zasobniku energii dla linii tramwajowej DOI:10.15199/48.2016.12.71

Mirosław LEWANDOWSKI Marek ORZYŁOWSKI Andrzej BUZE

Oszczędność energii w trakcji tramwajowej można uzyskać stosując zasobnik energii, umieszczony na końcu linii tramwajowej. W artykule przedstawiony jest opis budowy zasobnika energii, złożonego z baterii superkondensatorów oraz przekształtnika DC/DC, umożliwiającego przepływ energii podczas ładowania i rozładowywania baterii. Omówione są podstawowe źródła strat mocy w tym zasobniku. Przedmiotem analizy jest dobór parametrów zasobnika, prowadzący do zmniejszania strat energii podczas jej przepływu między baterią z linią. Autorzy prezentują efektywne kryterium doboru parametrów modułów superkondensatorów, używanych do budowy baterii stacjonarnego zasobnika energii. Abstract. Saving of energy in tram traction can be achieved by use the energy storage system placed at the end of the tram line. In the paper is presented the description of the energy storage system based on battery of supercapacitors and DC/DC converter enabling energy flow during loading and unloading of the battery. The basic sources of power losses in the energy storage system are discussed. The storage system parameters choice leading to minimizing the power losses during energy flow between battery and line are analyzed. The effective criterion of choice of supercapacitor modules used in stationary energy storage system construction. Słowa kluczowe: zasobnik energii, trakcja tramwajowa, superkondensator, przekształtnik DC/DC. Keywords: energy storage, tram traction, supercapacitor, DC/DD converter. Wstęp Oszczędność zużycia energii w zelektryfikowanym transporcie trakcyjnym [1] dotyczy między innymi wykorzystania energii oddawanej podczas hamowania pojazdów. Wykorzystanie tej energii powszechnie jest obecnie możliwe jedynie przy zapotrzebowaniu na energię innego pojazdu, znajdującego się aktualnie na tym samym odcinku sieci zasilającej. Nieobecność pojazdów z zapotrzebowaniem na energię powoduje przekazanie energii tej do rezystora hamowania i jej ostateczną stratę. Pe więcej » Czytaj za darmo! »

System stabilizacji napięcia i częstotliwości samowzbudnego generatora indukcyjnego DOI:10.15199/48.2016.12.72

Andrzej KASPROWICZ

W artykule przedstawiono układ z samowzbudnym generatorem indukcyjnym. Został on zrealizowany na bazie silnika klatkowego i jest przeznaczony do zastosowań w małych elektrowniach wiatrowych lub wodnych. Podstawowymi zaletami takiego generatora są niezawodność, prosta konstrukcja, duża trwałość, bezobsługowość oraz niski koszt. W przedstawionym rozwiązaniu generator nie jest skojarzony z siecią zasilającą i stanowi jednostkę autonomiczną. Dla realizacji zadania stabilizacji napięcia i częstotliwości współpracuje on z przekształtnikiem AC/DC. W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych układu generatora z przekształtnikiem przy sterowaniu predykcyjnym. Abstract. In the paper self-excited induction generator system has been presented. It has been made on the base of cage induction motor, and it is intended for small hydroelectric and wind power plants. The basic advantages of the system are reliability, simple construction, and durability as well self-service and low cost of production. In the presented solution, generator is not connected with distribution system and represents an autonomous system. For voltage and frequency stabilization purpose its works with AC/DC converter. The paper presents the result of simulation research, as well experimental result obtained on laboratory model of generator with converters and prediction control. (Voltage and Frequency Stabilization System with Self-Excited Induction Generator). Słowa kluczowe: samowzbudny generator indukcyjny, moc chwilowa, predykcja, sterowanie dyskretne. Keywords: self-excited induction generator, instantaneous power, shunt converter, prediction, discrete control. Wstęp W ostatnich latach odnawialne źródła energii przyciągają coraz większą uwagę zarówno wytwórców jak i odbiorców energii elektrycznej. Wymóg zwiększenia produkcji energii ze źródeł odnawialnych potęguje jeszcze to zainteresowanie. Poszukiwane są rozwiązania, które będą mogły współpra więcej » Czytaj za darmo! »

Designing and floodlighting of objects by the luminance distribution projecting DOI:10.15199/48.2016.12.73

Rafał KRUPIŃSKI

Floodlighting is the kind of creative work consisting of presenting a similar image of the object as it is by day or its complete change. This change is achieved by creating different luminance distributions on the object pursued by lighting equipment. Equipment selection from the whole range of databases that are currently manufactured by the luminaires companies in order to obtain the desired effect is a very time consuming task and often impossible. Fixtures for implementing specific luminance distribution there may not be produced at all. The new method based on predefined desired effect lighting estimates the demand for lighting equipment. Also by the constant use of the method we can light the subject up without the use of classic lighting equipment. The article discusses the course of the design of floodlighting by this method, and it shows the pros and cons while comparing them with classical methods of the design and floodlighting of objects. Streszczenie. Iluminacja obiektów jest dziełem twórczym polegającym na przedstawieniu podobnego obrazu obiektu jak to ma miejsce w porach dziennych lub zupełną jego zmianę. Zmianę tę uzyskuje się przez tworzenie różnych rozkładów luminancji na obiekcie realizowanych sprzętem oświetleniowym. Dobór sprzętu z całego zakresu baz produkowanych obecnie przez firmy opraw oświetleniowych chcąc uzyskać pożądany efekt jest zadaniem bardzo czasochłonnym, często niemożliwym. Oprawy oświetleniowe realizujące konkretny rozkład luminancji mogą w ogóle nie być produkowane. Nowa metoda pozwala na podstawie wcześniej zdefiniowanego zamierzonego efektu oświetleniowego oszacować zapotrzebowanie na sprzęt oświetleniowy lub, przez jej stałe zastosowanie oświetlić obiekt bez użycia klasycznego sprzętu oświetleniowego. Artykuł omawia tok projektowania iluminacji tą metodą. Pokazuje jej wady i zalety zestawiając je z klasycznymi metodami, zarówno projektowania jak i iluminacji obiektów (Projektowanie i iluminacja obiekt więcej » Czytaj za darmo! »

Ocena efektywności energetycznej w budynkach służby zdrowia DOI:10.15199/48.2016.12.74

Maciej ZAJKOWSKI Damian TYNIECKI

The problem of energy efficiency in public buildings is very important, because you should maintain a proper institution finance policy. The maintenance of lighting installation is a significant part of hospital budget because it can absorb more than 20% of total electricity consumed in current operation. The article signaled potential for improving the energy efficiency of healthcare lighting and guidelines to be followed in conducting such a project. Streszczenie. Problem efektywności energetycznej budynków użyteczności publicznej jest bardzo ważny, ze względu na potrzebę prowadzenia właściwej polityki finansów placówki. Utrzymanie instalacji oświetleniowej jest istotną częścią budżetu szpitala, bo może pochłaniać ponad 20% całkowitej energii elektrycznej zużywanej na bieżące funkcjonowanie. W artykule zasygnalizowano możliwości poprawy efektywności energetycznej oświetlenia szpitalnego i wytyczne, którymi należy się kierować prowadząc takie przedsięwzięcie.(Rating energy efficiency in health care buildings). Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, oświetlenie szpitalne Keywords: energy efficiency, health care lighting Wstęp Budynki użyteczności publicznej, w tym budynki szpitali i ogólnie rozumianego sektora medycznego, wyposażone są w elektryczną instalację oświetleniową, która realizuje podstawowe potrzeby fizjologiczne człowieka, w zakresie widzenia, a w szczególności jego bezpieczeństwa. Trudno jest dziś wyobrazić sobie budynek bez sztucznego oświetlenia elektrycznego. Niestety w wielu polskich szpitalach oświetlenie jest nie tylko przestarzałe oraz energochłonne ale nie spełnia również wymagań właściwych norm i przepisów. Analiza funkcjonowania oświetlenia, które stanowi często ponad 20% mocy wszystkich urządzeń elektrycznych zainstalowanych w szpitalu czy przychodni, pozwala na opracowanie niezbędnych działań, prowadzących do podniesienia komfortu pracy placówki, obniżenia kosztów zużywanej energii elektrycznej ale też więcej » Czytaj za darmo! »

Sterowanie szeregowego rezystora hamującego poprawiające stabilność systemu elektroenergetycznego przy zdarzeniach ekstremalnych w sieciach przesyłowych DOI:10.15199/48.2016.12.75

Konrad GRYSZPANOWICZ Jan MACHOWSKI Sylwester ROBAK

Dla każdego typowego (wiarygodnego) zdarzenia, takiego jak trójfazowe zwarcie zlikwidowane przez zabezpieczenia podstawowe z czasem normalnym, generatory synchroniczne pracujące w systemie elektroenergetycznym muszą zachować synchronizm (stabilność kątowa przejściowa). Dla zdarzeń nietypowych (ekstremalnych) ryzyko utraty synchronizmu można zmniejszyć stosując zabezpieczenia specjalne nazywane też automatykami przeciwawaryjnymi. Artykuł dotyczy automatyki przeciwawaryjnej, w której szeregowy rezystor hamujący wykorzystywany jest do ratowania synchronizmu generatorów synchronicznych po wystąpieniu trójfazowego zwarcia w linii przesyłowej bliskiego elektrowni likwidowanego z czasem opóźnionym wskutek uszkodzenia wyłącznika lub zabezpieczenia podstawowego. Omówiono kryteria doboru rezystancji szeregowego rezystora hamującego i zaproponowano dwa algorytmy sterowania rezystora. Rozważania teoretyczne potwierdzono za pomocą symulacji komputerowej dla systemu testowego. Abstract. For each typical (credible) contingency, such as three phase short circuit cleared by main protection with normal time, synchronous generators operating in power system must retain synchronism (transient angle stability). For unusual (extreme) contingency the risk of loss of synchronism can be minimized by using special stability enhancing protection also referred to as emergency control. This paper deals with emergency control in which a series braking resistor is used to save from loss of synchronism of synchronous generators after a three phase short circuit in transmission line near the power plant cleared with delay caused by circuit breaker failure or malfunctioning of the main protection. Dimensioning of the braking resistor is discussed and two control algorithms of the resistor are proposed. Theoretical consideration is validated by simulation results for test system. (Stability enhancing control of series braking resistor under extreme contingency in transmission więcej » Czytaj za darmo! »

Analiza i ocena programów komputerowych do wspomagania projektowania przemysłowych układów elektroenergetycznych DOI:10.15199/48.2016.12.76

Zygmunt PAWEŁKOWICZ Beata ZARZYCKA-ROJEK Łukasz MICHALSKI

W artykule opisano doświadczenia z praktycznego wykorzystania powszechnie dostępnych programów wspomagających proces projektowania systemów zasilania i rozdziału energii w przemysłowych układach elektroenergetycznych. Przeprowadzone badania wskazują na zalety, ale również mankamenty analizowanych programów komputerowych. Abstract. Article describes the experience of the practical use of widely available software to support the process of designing power supply and power distribution systems in industrial electric power systems. Research has indicated advantages, but also disadvantages of analyzed computer programs. The experience of the practical use of widely available software to support the process of designing power supply Słowa kluczowe: przemysłowe układy elektroenergetyczne, projektowanie, oprogramowanie wspomagające projektowanie Keywords: industrial electric power systems, designing, supporting software for designing Wstęp Przemysłowy układ elektroenergetyczny to bardzo szerokie pojęcie. W niniejszym opracowaniu jako przemysłowy układ elektroenergetyczny (PUEEN) rozumieć będziemy układ sieci zasilającej odbiorniki energii elektrycznej na terenie zakładu przemysłowego, budynków biurowych lub innych obiektów komercyjnych [1]. Stanowią one bardzo różnorodną grupę sieci rozdzielczych wyróżniających się specyficznymi indywidualnymi cechami, takimi jak: - indywidualna struktura napięć znamionowych zdeterminowana przez specyfikę zasilanego obiektu, - szczególna topologia i struktura sieci dystrybucyjnej, - indywidualne wymagania dotyczące doboru aparatury rozdzielczej, - indywidualne wymagania w zakresie bezpieczeństwa i ochrony środowiska. W pełni świadomi różnorodności rozwiązań technicznych możliwych do zastosowania w PUEEN, autorzy niniejszego artykułu ograniczyli swoje rozważania do wybranych zagadnień związanych z projektowaniem PUEEN dla obiektów o mocy przyłączeniowej z przedziału od kilkuset kW do kilkudziesięciu MW, więcej » Czytaj za darmo! »

A system for synchronous acquisition of selected physiological signals aimed at emotion recognition DOI:10.15199/48.2016.12.77

Paweł TARNOWSKI Marcin KOŁODZIEJ Andrzej MAJKOWSKI Remigiusz RAK

This article contains a description of a data acquisition system that enables simultaneous recording of selected human physiological signals, resulting from brain electrical activity, eye movement, facial expression and skin-galvanic reaction. The signals, recorded using various types of sensors/devices, are fully synchronized and can be used to detect and identify emotions. Streszczenie. W artykule zamieszczono opis autorskiego stanowiska badawczego umożliwiającego równoczesną rejestrację wybranych sygnałów fizjologicznych człowieka, powstałych w efekcie elektrycznej aktywności mózgu, ruchu gałek ocznych, mimiki twarzy oraz reakcji skórnogalwanicznej. Sygnały zarejestrowane z użyciem różnego typu czujników/urządzeń są ze sobą w pełni zsynchronizowane i mogą być wykorzystane do wykrywania i rozpoznawania emocji. (Stanowisko badawcze do rejestracji wybranych sygnałów fizjologicznych na użytek rozpoznawania emocji). Keywords: emotion recognition, electroencephalography, EEG, facial expression, GSR, eye-tracking, biosignals Słowa kluczowe: rozpoznawanie emocji, elektroencefalografia, EEG, mimika twarzy, GSR, okulografia, biosygnały. Introduction Analysis and recognition of human emotions is a current research topic, on which a number of scientists are working. The topic is important because proper recognition of emotions can be useful in improving man-machine interaction and in designing effective user interfaces [1]. Recognition of emotions is also used in testing emotional reactions of consumers to marketing content. Studies on emotions are also an important subject within cognitive and clinical psychology [2]. Information about the emotional state of a person can be read from various physiological signals. In this respect, electrocardiography (ECG), electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), electrooculography (EOG) and galvanic skin response (GSR) are commonly used [3]. Physiological signals are often supplemented by tr więcej » Czytaj za darmo! »

Magazynowanie energii elektrycznej i gospodarka wodorowa DOI:10.15199/48.2016.12.78

Marek BARTOSIK Waldemar KAMRAT Marian KAŹMIERKOWSKI Włodzimierz LEWANDOWSKI Maciej PAWLIK Tadeusz PERYT Tadeusz SKOCZKOWSKI Andrzej STRUPCZEWSKI Adam SZELĄG

W artykule dokonano przeglądu aktualnych technologii magazynowania energii elektrycznej oraz zestawiono uzyskiwane parametry w aspekcie zastosowań w zasobnikach systemowych. Przedstawiono studium możliwości magazynowania energii z odnawialnych źródeł energii (OŹE) w zasobnikach akumulatorowych i elektrowniach szczytowo-pompowych w Polsce. Omówiono także możliwości wykorzystania systemów zasobnikowych w transporcie dla wykorzystania energii hamowania. Druga część artykułu prezentuje wodór jako nośnik energii oraz zagadnienia związane z gospodarką wodorową: produkcja, transport, magazynowanie i zastosowania w ogniwach paliwowych. Abstract. This article reviews the up-to-dated energy storage technologies for electricity and summarizes the parameters achieved in terms of applications in the large systems. It presents study of the possibility of storing energy from renewable energy sources (RES) in the battery storage and pumped storage power plants in Poland. Also discusses the possibilities of using energy storage in the transport system for the use of braking energy. The second part of the article presents hydrogen as an energy carrier and issues related to the economy of hydrogen: production, transport, storage and use in dedicated applications in fuel cells. (Storage of electrical energy and hydrogen economy). Słowa kluczowe: technologie magazynowania energii, wielkie systemowe zasobniki energii, zasobniki energii w transporcie, wodór i gospodarka wodorowa, ogniwa paliwowe. Keywords: energy storage technologies, large system energy storage, energy storage in transport, hydrogen and hydrogen economy, fuel cells. Artykuł jest piątym z planowanej serii sześciu publikacji prezentujących Raport "Energia Elektryczna Dla Pokoleń" (REEDP), przyjęty 16 marca 2016 r. przez ZG SEP i 11 kwietnia 2016 r. przez II Kongres Elektryki Polskiej, a następnie wsparty wspólną uchwałą XXV Kongresu Techniki Polskiej i III Światowego Zjazdu Inżynierów Polskich więcej » Czytaj za darmo! »

Rok do parametryzacji 2017 - ocena działalności publikacyjnej - informacje, wskazówki DOI:10.15199/48.2016.12.79

Witold SYGOCKI Ewa KORZENIEWSKA

W pracy zaprezentowano wyniki analizy sposobu przyznawania punktów dla oceny dorobku naukowego w tym artykułów naukowych, monografii, materiałów konferencyjnych w świetle rozporządzenia MNiSW obowiązującego od stycznia 2017 r. W pracy, poza informacjami dotyczącymi przyszłorocznej parametryzacji, przedstawiono rozważania dotyczące działań, które warto podejmować z wyprzedzeniem w ramach informowania o prowadzonych pracach badawczych i uzyskiwanych wynikach, celem podniesienia wskaźników cytowań, a tym samym zapewnienia dobrej oceny parametrycznej w przyszłości. Abstract: This paper presents the results of a study connected to the manner of conferring points for the assessment of scientific achievements - including the scientific articles, conference proceedings - in regard of the Regulation of the Ministry of Higher Education which will be applicable since January 2017. The considerations are presented relating to operations which should be taken to improve the rates of citations, ensuring good parametric evaluation in the future. (Parameterization 2017 - evaluation of publication activity - information, guidance ). Słowa kluczowe: parametryzacja, ewaluacja, ocena jednostek naukowych, MNiSW, publikacje Keywords: parametrization, evaluation, Ministry of Higher Education, publications Wprowadzenie Ocena parametryczna dotyczy wszystkich jednostek naukowych w Polsce i zagranicą. Każdy kraj ma jednak swoje zasady, które podlegają, zmianie tak jak na przykład miało to miejsce w Czechach w 2014 r. Na świecie natomiast najbardziej znanym rozwiązaniem jest system brytyjski, tzw. REF (Research Excellence Framework), który zastąpił wcześniejszy RAE (Research Assessment Exercise), oparty na ocenie eksperckiej. Zupełnie odmienny od polskiej metody oceny jest ekspercki model (peer review) rozwijany od lat 80-tych ubiegłego wieku, funkcjonujący obecnie jako Research Assessment Excercise (RAE), do którego odnoszą się takie kraje jak Łotwa (Research więcej » Czytaj za darmo! »

Nowe książki Analiza modalna wybranych przebiegów zakłóceniowych w systemie elektroenergetycznym. Wyznaczanie wskaźników stabilności kątowej. Piotr Pruski i Stefan Paszek

Tadeusz Glinka

ISBN 978-83-7880-343-0. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2016 r. Stron 140. Pozycji literatury 139. Stabilność kątowa jest jednym z warunków determinujących poprawną pracę systemu elektroenergetycznego (SEE). Panowanie nad stabilnością kątową SEE wymaga opracowania wiarygodnej metody oceny tej stabilności. Autorzy monografii podjęli się tego zadania. Metoda modalna, którą zaproponowali, bazuje na pomiarowym wyznaczeniu parametrów SEE determinujących jego stabilność kątową. System elektroenergetyczny, w miejscu analizy stabilności opisali zestawem równań, który jest modelem matematycznym SEE. W modelu tym występują parametry SEE, których wartości są nieznane i należy je wyznaczyć. W monografii parametry modelu matematycznego SEE nazwano więcej » Czytaj za darmo! »

Spis treści / Contents

Contents 01 Maria Evelina MOGNASCHI - Field models in low-frequency bioelectromagnetics 1 02 Atef S. AL-MASHAKBEH, Dmytro MAMCHUR, Andrii KALINOV, Mykhaylo ZAGIRNYAK - A diagnostic of induction motors supplied using frequency converter basing on current and power signal analysis 5 03 Karol BEDNAREK, Leszek KASPRZYK - Forming of energy quality and reliability in electrical power supply systems 9 04 Paweł BIEŃKOWSKI, Hubert TRZASKA - "Protection" against electromagnetic fields 13 05 Antoni CIEŚLA, Wojciech KRASZEWSKI, Mikołaj SKOWRON, Przemysław SYREK - The use of dry ice to cleaning of equipment and electrical installations operating under the voltage 17 06 Snezana CUNDEVA, Mihail DIGALOVSKI - Calculation of electric arc furnace secondary circuit - analytical and numerical approach 21 07 Goga CVETKOVSKI, Lidija PETKOVSKA - Optimal design of axial flux permanent magnet motor using Cuckoo search 25 08 Andriy CZABAN, Marek LIS, Karol KLATOW, Marcjan NOWAK, Marek PATRO - Mathematical model of synchronous motor-based drive with a susceptible transmission of mechanical power 29 09 Paweł CZAJA, Andrzej JĄDERKO - Operation Effectiveness of Residual Current Protective Devices in Thyristor Electrical Drives with DC motor 33 10 Aleksander GĄSIORSKI, Zdzisław POSYŁEK, Krzysztof MUDRYK - Optimized single-phase inverter for induction heating working with the third harmonic 37 11 Zygmunt GRABARCZYK - Electrostatic discharges at working posts - evaluation of possibility of their investigating with photographic methods 41 12 Jacek GUMIELA, Dariusz SZTAFROWSKI - The modified numerical method for digital simulations of electrical fields distribution 45 13 Paweł JABŁOŃSKI, Dariusz KUSIAK, Tomasz SZCZEGIELNIAK, Zygmunt PIĄTEK - Reduction of impedance matrices of power busducts 49 14 Andrzej JĄDERKO, Marek GAŁA - State Variables Estimation in the Control Scheme for Wind Turbine with Induction Generator 53 15 Beata JAKUBIEC - Computer model of e więcej » Czytaj za darmo! »