dr hab. inż. Andrzej Wilk
Employment
- Associate professor at Department of Electrical Engineering of Transport
- Head of Department at Department of Electrical Engineering of Transport
Publications
Filters
total: 147
Catalog Publications
Year 2023
-
Analysis of the Usefulness of Cheap Audio Recorders for Spectral Measurement of Environmental Noise
PublicationEnvironmental noise pollution is nowadays one of the most serious health threats. The impact of noise on the human body depends not only on the sound level but also on its spectral distribution. Reliable measurements of the environmental noise spectrum are often hampered by the very high price of top quality measuring devices. This paper explores the possibility of using much cheaper audio recorders for the frequency analysis....
-
Influence of temperature and nitrogen pressure on the test without active gases for high-temperature proton exchange membrane fuel cells
PublicationHigh-Temperature Proton-Exchange Membrane Fuel Cells (HT-PEMFCs) are a candidate for electrical energy supply devices in more and more applications. Most notably in the aeronautic industry. Before any use, an HT-PEMFC is preheated and after that supplied with its active gases. Only at this state, the diagnostics can be performed. A method of testing not requiring a complete start-up would be beneficial for many reasons. This article...
-
Monitorowanie oddziaływania ruchu kolejowego na środowisko - koncepcje i metody realizacji.
PublicationW artykule przedstawiono podstawowe założenia projektu badawczego, realizowanego w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia NCBR i PKP PLK pn. „Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej – BRIK 2”, dotyczącego opracowania systemu monitorującego, integrującego i przetwarzającego gromadzone dane związane z hałasem i drganiami na potrzeby zarządzania procesami utrzymaniowymi i inwestycyjnymi zarządcy infrastruktury kolejowej. W efekcie...
-
Practical aspects of testing superconducting electromagnets by the capacitor discharge method taking into account the non-linearity of circuit parameters
PublicationThe article presents selected issues related to the development and testing of the diagnostics systems dedicated for superconducting electromagnets. The systems were constructed to assess the production quality of superconducting electromagnets of the SIS100 synchrotron, a new accelerator being built as part of the Facility of Antiproton and Ion Research (FAIR). One of the systems is used for automatic checking of electrical connection...
-
Reducing the Uncertainty of the Moving Object Location Measurement with the Method of Quasi-Multiple Measurement in GNSS Technology in Symmetrical Arrangement
PublicationThe article presents a solution to the problem of limited accuracy of dynamic measurements performed with GNSS receivers. The proposed measurement method is a response to the needs related to the assessment of the measurement uncertainty of the position of the track axis of the rail transport line. However, the problem of reducing the measurement uncertainty is universal for many different situations where high accuracy of positioning...
-
Zintegrowany system monitoringu oddziaływań transportu kolejowego na środowisko
PublicationW artykule przedstawiono działania podejmowane w ramach realizacji projektu badawczego Wspólnego Przedsięwzięcia NCBR i PKP PLK pn. „Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej – BRIK2”. Projekt dotyczy monitoringu szeregu parametrów opisujących oddziaływania transportu kolejowego na środowisko naturalne oraz tereny zurbanizowane. Założono, że na podstawie pomiarów określonych wielkości fizycznych oraz na podstawie szeregu danych...
Year 2022
-
Modified Preisach model of hysteresis in multi air gap ferrite core medium frequency transformer
PublicationThis article presents the modified Preisach model of hysteresis for a 3-phase medium frequency transformer in a 100 kW dual active bridge converter. The transformer magnetic core is assembled out of ferrite I-cores, which results in multiple parasitic air gaps. For this transformer, the hysteresis loops were measured and parameters of the Preisach model were determined. The Preisach distribution function is approximated with a...
-
Novel method of estimation of inertial and dissipative parameters of a railway pantograph model
PublicationAn increase in electric railway vehicles service velocity requires that correct interaction between the pantograph and the catenary is ensured. This implies the need for developing mathematical models of pantographs and catenaries and determining their parameters. The article presents a method to determine parameters of mechanical joints of a railway pantograph based on analysis of pantograph subassemblies in swinging motion. The...
-
Novel Vision Monitoring Method Based on Multi Light Points for Space-Time Analysis of Overhead Contact Line Displacements
PublicationThe article presents an innovative vision monitoring method of overhead contact line (OCL) displacement, which utilizes a set of LED light points installed along it. A light point is an, LED fed from a battery. Displacements of the LED points, recorded by a camera, are interpreted as a change of OCL shape in time and space. The vision system comprises a camera, properly situated with respect to the OCL, which is capable of capturing...
-
Preparatory Railway Track Geometry Estimation Based on GNSS and IMU Systems
PublicationThe article discusses an important issue of railway line construction and maintenance, which fundamentally is the verification of geometric parameters of the railway track. For this purpose, mobile measurements have been performed using a measuring platform with two properly arranged GNSS receivers, which made it possible to determine the base vector of the platform. The measuring functionality of the system was extended by IMU....
-
Verification of Satellite Railway Track Position Measurements Making Use of Standard Co-Ordinate Determination Techniques
PublicationThe article presents the results of satellite railway track position measurements performed by a multidisciplinary research team, the members of which represented Gdansk University of Technology and Gdynia Maritime University. Measuring methods are described which were used for reconstructing the railway track axis position and diagnosing railway track geometry deformations. As well as that, the description of the novel method...
Year 2021
-
Analysis of energy efficiency of suburban railway transport network
PublicationRising numbers of agglomeration residents cause increased need for people movement on daily basis. Because of congestion of local roads, air pollution and limited parking space, providing mass transit based on electric traction is reasonable. While the electric rail vehicles are considered highly efficient in themselves, they need to be analyzed as a part of a transport network, because energy consumption depends on operating conditions...
-
Determining horizontal curvature of railway track axis in mobile satellite measurements
PublicationThe article discusses the applicability of a novel method to determine horizontal curvature of the railway track axis based on results of mobile satellite measurements. The method is based on inclination angle changes of a moving chord in the Cartesian coordinate system. In the presented case, the variant referred to as the method of two virtual chords is applied which consists in manoeuvring with only one GNSS (Global Navigation...
-
Determining horizontal curvature of railway track axis in mobile satellite measurements
Publication -
Evaluation of the Possibility of Identifying a Complex Polygonal Tram Track Layout Using Multiple Satellite Measurements
PublicationWe present the main assumptions about the algorithmization of the analysis of measurement data recorded in mobile satellite measurements. The research team from the Gda´nsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia, as part of a research project conducted in cooperation with PKP PLK (Polish Railway Infrastructure Manager), developed algorithms supporting the identification and assessment of track axis layout....
-
Innovative mobile method to determine railway track axis position in global coordinate system using position measurements performed with GNSS and fixed base of the measuring vehicle
PublicationThe shape of the railway track axis and its position in the global coordinate system are essential when defining design parameters of the railway. Correct reconstruction of these quantities is vital for both verifying the compliance of real track parameters with the design and for diagnosing, as all track deformations can also be defined as deviations of real parameters from their design values. The measurements of quantities related...
-
Innovative mobile method to determine railway track axis position in global coordinate system using position measurements performed with GNSS and fixed base of the measuring vehicle
Publication -
Lagrangian model of an isolated dc-dc converter with a 3-phase medium frequency transformer accounting magnetic cross saturation
PublicationThis article presents a nonlinear equivalent circuit model of an isolated dc-dc converter with a 3-phase medium frequency transformer. The model takes into account the magnetic cross saturation of the 3-phase core-type magnetic circuit. The model is suitable in detailed electromagnetic transient simulations of power systems involving isolated dc-dc converters. The model is developed using the Lagrange energy method. It involves...
-
Modeling of Electrified Transportation Systems Featuring Multiple Vehicles and Complex Power Supply Layout
PublicationThe paper proposes a novel approach to modeling electrified transportation systems. The proposed solution reflects the mechanical dynamics of vehicles as well as the distribution and losses of electric supply. Moreover, energy conversion losses between the mechanical and electrical subsystems and their bilateral influences are included. Such a complete model makes it possible to replicate, e.g., the impact of voltage drops on vehicle...
-
Wizyjna metoda oceny przemieszczeń poprzecznych mobilnych systemów GNSS i INS w procesie wyznaczania trajektorii osi toru kolejowego
PublicationW referacie przedstawiono metodę pomiaru przemieszczeń poprzecznych kolejowej platformy zawierającej systemy pomiarowe GNSS, INS, MLS oraz fotogrametryczny. Do pomiaru przemieszczeń poprzecznych zastosowano system fotogrametryczny składający się z kamer wizyjnych, oświetlaczy, kontrolera systemu pomiarowego, oraz oprogramowania do akwizycji plików. Zaprezentowano algorytm przetwarzania plików rastrowych w celu pomiaru przemieszczeń....
Year 2020
-
Analysis of positioning methods using Global Navigation Satellite Systems (GNSS) in Polish State Railways (PKP)
PublicationEach year, global navigation satellite systems (GNSS) improve their accuracy, availability, continuity, integrity, and reliability. Due to these continual improvements, the systems are increasingly used in various modes of transport, including rail transport, the subject of this publication. GNSS are used for rail passenger information, rail traffic management, and rail traffic control. These applications differ in the positioning...
-
Analysis of positioning methods using Global Navigation Satellite Systems (GNSS) in Polish State Railways (PKP)
Publication -
Application of least squares with conditional equations method for railway track inventory using GNSS observations
Publication -
Application of Least Squares with Conditional Equations Method for Railway Track Inventory Using GNSS Observations
PublicationSatellite geodetic networks are commonly used in surveying tasks, but they can also be used in mobile surveys. Mobile satellite surveys can be used for trackage inventory, diagnostics and design. The combination of modern technological solutions with the adaptation of research methods known in other fields of science offers an opportunity to acquire highly accurate solutions for railway track inventory. This article presents the...
-
Atypical application of the parametric method for track infrastructure inventory
PublicationFor many years, satellite systems have seen widespread use in a variety of technical applications, as well as in operations related to setting-out and the exploitation of track infrastructure. Their main applications include an inventory of the trackage course and detecting changes in its position. In both of these tasks, the most important element that determines the quality of an analyses is the high accuracy of the determinations...
-
Atypical application of the parametric method for track infrastructure inventory
Publication -
Correction of determined coordinates of railway tracks in mobile satellite measurements
PublicationThis article examines one of the basic issues related to the technique of mobile satellite measurements in railway tracks. This problem concerns the correction of the determined coordinates of the track centerline. The need to perform this operation results from the GNSS receivers positioning at a certain height above the level of the existing track axis, leading to longitudinal and lateral shifts of antennas. The key problem here...
-
Correction of determined coordinates of railway tracks in mobile satellite measurements
Publication -
Determination of the tram track axis using a multi receiver GNSS measurement system
PublicationThis article refers to research, that has been conducted by an interdisciplinary research team from the Gdańsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia since 2009. These investigation concerns the determination of a railway track axis using the mobile satellite measurement technique. Following the dynamic development of GNSS techniques, that could be seen in the last decade, the team carried out further experiments...
-
Digital filtering of railway track coordinates in mobile multi-receiver GNSS measurements
Publication -
Digital Filtering of Railway Track Coordinates in Mobile Multi–Receiver GNSS Measurements
PublicationThe article discusses an important issue in connection with the technique of mobile Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements of railway track coordinates, which is digital filtering performed to precisely determine railway track axes. For this purpose, a measuring technique is proposed which bases on the use of a measuring platform with a number of appropriately distributed GNSS receivers, where two of them determine...
-
Effective Permeability of Multi Air Gap Ferrite Core 3-Phase Medium Frequency Transformer in Isolated DC-DC Converters
PublicationThe magnetizing inductance of the medium frequency transformer (MFT) impacts the performance of the isolated dc-dc power converters. The ferrite material is considered for high power transformers but it requires an assembly of type “I” cores resulting in a multi air gap structure of the magnetic core. The authors claim that the multiple air gaps are randomly distributed and that the average air gap length is unpredictable at the...
-
Evaluation of the possibility of identifying a complex polygonal tram track layout using multiple satellite measurements
Publication -
Evaluation of the Possibility of Identifying a Complex Polygonal Tram Track Layout Using Multiple Satellite Measurements
PublicationWe present the main assumptions about the algorithmization of the analysis of measurement data recorded in mobile satellite measurements. The research team from the Gda´nsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia, as part of a research project conducted in cooperation with PKP PLK (Polish Railway Infrastructure Manager), developed algorithms supporting the identification and assessment of track axis layout....
-
Storage electric multiple units on partially electrified suburban railway lines
PublicationThe paper presents possible environmental, energy and economical gains implied by replacing conventional traction vehicles with independent powered electric multiple units (IPEMU) on partially electrified suburban railways. IPEMUs can operate in two modes of power supply – using overhead catenary or onboard battery storage. Appropriate computer simulations were carried out in the Matlab program, indicating the parameters of storage...
-
Testing the positioning accuracy of GNSS solutions during the tramway track mobile satellite measurements in diverse urban signal reception conditions
Publication -
Testing the Positioning Accuracy of GNSS Solutions during the Tramway Track Mobile Satellite Measurements in Diverse Urban Signal Reception Conditions
PublicationMobile Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements carried out on the railway consist of using satellite navigation systems to determine the track geometry of a moving railway vehicle on a given route. Their purposes include diagnostics, stocktaking, and design work in railways. The greatest advantage of this method is the ability to perform measurements in a unified and coherent spatial reference system, which...
-
The accuracy of a marine satellite compass under terrestrial urban conditions
Publication -
Verification of GNSS measurements of the railway track using standard techniques for determining coordinates
Publication -
Verification of GNSS Measurements of the Railway Track Using Standard Techniques for Determining Coordinates
PublicationThe problem of the reproduction of the railway geometric layout in the global spatial system is currently solved in the form of measurements that use geodetic railway networks and also, in recent years, efficient methods of mobile positioning (mainly satellite and inert). The team of authors from the Gdańsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia as part of the research project InnoSatTrack is looking for...
-
Wyznaczanie osi torów tramwajowych z wykorzystaniem satelitarnego wieloantenowego systemu pomiarowego
PublicationNiniejszy artykuł nawiązuje do badań, które od 2009 roku prowadzi interdyscyplinarny zespół naukowy z Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Morskiego w Gdyni. Badania te dotyczą problemu wyznaczania osi toru kolejowego z wykorzystaniem techniki mobilnych pomiarów satelitarnych. Podążając za dynamicznym rozwojem technik GNSS, który można było obserwować w czasie ostatniej dekady, zespół przeprowadzał kolejne doświadczenia nakierowane...
-
Wyznaczanie osi torów tramwajowych z wykorzystaniem satelitarnego wieloantenowego systemu pomiarowego
Publication
Year 2019
-
3-phase medium frequency transformer for a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge converter
PublicationThe article presents a three-phase Medium Frequency Transformer being a part of a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge DC-DC converter. The transformer design is detailed focusing on winding and core power loss calculation. The high power three-phase MFT prototype is presented. The experimental results include the transformer impedance characteristics, no load test and three-phase DAB full load test waveforms
-
Installation of GNSS receivers on a mobile railway platform – methodology and measurement aspects
PublicationDetermining the course of a railway track axis using satellite methods relies on ensuring the precise assembly of GNSS receivers in dedicated measuring devices. Depending on the number of receivers, solutions that are based on placing the apparatus directly above the railway track axis (as well as in eccentric positions) are used to indirectly obtain data to form the basis of the desired results. This publication describes the...
-
Installation of GNSS receivers on a mobile railway platform – methodology and measurement aspects
Publication -
Projekt badawczy BRIK: Opracowanie innowacyjnej metody wyznaczania precyzyjnej trajektorii pojazdu szynowego
PublicationW artykule przedstawiono podstawowe informacje dotyczące projektu badawczego realizowanego na zlecenie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Spółki PKP Polskie Linie Kolejowe S. A. przez Konsorcjum Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Morskiego w Gdyni. Projekt obejmuje wykorzystanie nowoczesnych metod pomiarowych, takich jak techniki pozycjonowania satelitarnego GNSS, pomiary inercyjne INS oraz skaning laserowy LS, w procesie...
-
Projekt badawczy BRIK: Opracowanie innowacyjnej metody wyznaczania precyzyjnej trajektorii pojazdu szynowego
Publication -
Research project BRIK: development of an innovative method for determining the precise trajectory of a railway vehicle
PublicationIn the paper the essential assumptions regarding a research project implemented by a consortium of Gdansk University of Technology and Gdynia Maritime University are presented. The project has been commissioned by National Center of Research and Development with cooperation with Polish Railways (PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.). The project is focused in implementation of modern measurement techniques using Global Navigation Positioning...
-
The Accuracy of a Marine Satellite Compass under Terrestrial Urban Conditions
PublicationWhen used at sea, satellite compasses are capable of determining the course of a sailing vessel with high accuracy. It is dicult to verify the accuracy declared by the device manufacturer under such conditions, as it is dicult to define a reliable reference. This study analyses the accuracy of the satellite compass in an urban setting, with the satellite signal being obscured to various extents. It is an important point in the...
-
Use of a Least Squares with Conditional Equations Method in Positioning a Tramway Track in the Gdansk Agglomeration
PublicationSatellite measurement techniques have been used for many years in different types of human activity, including work related to staking out and making use of rail infrastructure. First and foremost, satellite techniques are applied to determine the tramway track course and to analyse the changes of its position during its operation. This paper proposes using the least squares with conditional equations method, known in geodesy (LSce)....
-
Use of a Least Squares with Conditional Equations Method in Positioning a Tramway Track in the Gdansk Agglomeration
Publication
Year 2018
-
Analiza energochłonności pojazdu szybkiej kolei miejskiej z uwzględnieniem zmiennej sprawności napędu trakcyjnego
PublicationWzrost popularności miejskiego szynowego transportu zelektryfikowanego skłania do poszukiwania możliwości zwiększenia jego efektywności energetycznej. W pracy przedstawiono wyniki symulacji jazdy pociągu szybkiej kolei miejskiej (SKM) przy różnych profilach prędkości oraz obciążeniu, dla zmiennej oraz stałej sprawności energetycznej napędu pojazdu. Zmienną sprawność napędu pojazdu uwzględniono na podstawie m.in. sporządzonej mapy...
-
Determination of Mathematical Model Parameters of a Medium Frequency Transformer
PublicationThe paper presents the results of experimental studies of the medium frequency transformer. The object of the research was a prototype of a single-phase transformer with a core made of ferrite I-core elements and windings made of Litz conductors. The research was carried out to determine the parameters of the transformer's mathematical model. The scope of the tests included determining the magnetic hysteresis loop and measuring...
-
Efektywność energetyczna pojazdu szynowego w różnych warunkach obciążenia
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki analizy dotyczącej wpływu obciążenia na efektywność energetyczną miejskiego pojazdu szynowego. Obciążenie zależy od liczby pasażerów i od profilu prędkości – wyższa masa, prędkość i przyspieszenie wymagają większej siły pociągowej, a w konsekwencji wzrostu momentu obrotowego na wale silnika. Ponieważ liczba pasażerów zależy od pory dnia, a prędkość zależy od sytuacji online, uwzględniono odpowiednie...
-
Modal analysis of railway current collectors using Autodesk Inventor
PublicationThe paper presents the results of modal analysis of railway current collector type 160EC. In the first place, the analysis was carried out analytically for a simplified two lumped mass pantograph model. Then numerical analysis was conducted in the Autodesk Inventor (AI) on the prepared multibody model using the AI modal analysis algorithm, which is based on the finite element method (FEM). Model elements which are most relevant...
-
Novel analysis methods of dynamic properties for vehicle pantographs
PublicationTransmission of electrical energy from a catenary system to traction units must be safe and reliable especially for high speed trains. Modern pantographs have to meet these requirements. Pantographs are subjected to several forces acting on their structural elements. These forces come from pantograph drive, inertia forces, aerodynamic effects, vibration of traction units etc. Modern approach to static and dynamic analysis should...
Year 2017
-
Badania eksperymentalne i symulacyjne dynamiki modelowego odcinka sieci trakcyjnej
PublicationW pracy przedstawiono główne założenia i strukturę opracowanego modelu matematycznego odcinka kolejowej górnej sieci trakcyjnej, opartego na metodzie energetycznej Lagrange’a. W celu wyznaczenia wybranych parametrów modelu, jak również dla oceny stopnia zgodności odwzorowania przez utworzony program symulacyjny stanów statycznych i dynamicznych sieci zbudowano laboratoryjny model odcinka sieci jezdnej z użyciem rzeczywistych jej...
-
Detection of inter-turn faults in transformer winding using the capacitor discharge method
PublicationThe paper presents results of an analysis of inter-turn fault effects on the voltage and current waveforms of a capacitor discharge through transformer windings. The research was conducted in the frame of the Facility of Antiproton and Ion Research project which goal is to build a new international accelerator facility that utilizes superconducting magnets. For the sake of electrical quality assurance of the superconducting magnet...
-
Hysteresis modelling of a medium frequency single-phase transformer
PublicationThe article describes a feedback Preisach hysteresis model equivalent circuit implementation of a medium frequency single-phase transformer being a part of a high power and high efficiency DC-DC converter. The macroscopic models of magnetic hysteresis are introduced and the feedback Preisach model is selected for further analysis. The hysteresis model is developed for a prototype transformer and the hysteresis loops are compared...
-
Sieć sensorowa do rejestracji drgań górnej sieci trakcyjnej w celach diagnostyki eksploatacyjnej
PublicationWraz ze wzrostem prędkości kolejowych pojazdów elektrycznych zwiększają się wymagania utrzymania sieci trakcyjnej w odpowiednim stanie technicznym. Ciągły monitoring i diagnostyka pozwalają wykrywać pogarszającą się jakość odbioru prądu z sieci jezdnej. Jedną z metod jest umieszczenie czujników przyspieszenia na przewodzie jezdnym. Analiza przebiegu przyspieszenia pozwala określić jakość współpracy sieci jezdnej z pantografem....
-
Simulation of the remanence influence on the transient states in a single-phase multiwinding transformer
PublicationThis paper presents the mathematical model of a single-phase multi-winding core type transformer taking into account magnetic hysteresis phenomenon based on the feedback Preisach model (FPM). The set of loop differential equations was developed for a K-th winding transformer model where the flux linkages of each winding includes flux Φ common to all windings as a function of magneto motive force Θ of all windings. The first purpose...
-
Wyznaczenie parametrów modelu matematycznego transformatora średniej częstotliwości
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych transformatora średniej częstotliwości. Obiektem badań był prototyp transformator jednofazowego z rdzeniem wykonanym z prostopadłościennych elementów ferrytowych i uzwojeniami wykonanymi z przewodów Litz’a. Badania przeprowadzono w celu wyznaczenia parametrów modelu matematycznego transformatora. Zakres badań obejmował wyznaczenie pętli histerezy magnetycznej oraz pomiar impedancji...
-
Zastosowanie modułu symulacji dynamicznej programu CAD w analizie układu napędowego elektronarzędzia
PublicationW referacie przedstawiono analizę mechanicznego układu przeniesienia napędu elektronarzędzia (wyrzynarki elektrycznej) przy zastosowaniu Modułu Symulacji Dynamicznej (MSD) programu Autodesk Inventor (AI). Opracowano modele 3D poszczególnych części elektronarzędzia i połączono je przy zachowaniu tzw. kinematyki odwrotnej. Przeprowadzono analizę wpływu poszczególnych węzłów kinetycznych na przebieg momentu na wale silnika elektrycznego....
Year 2016
-
Analiza drgań przewodów jezdnych sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego
PublicationW pracy przedstawiono możliwości wykorzystania analizy drgań przewodów jezdnych sieci trakcyjnej do oceny jej stanu technicznego. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych, w których rejestrowano drgania odcinka przewodu jezdnego o zróżnicowanym stopniu zużycia i przy różnych warunkach jego zawieszenia. Na bazie przeprowadzonych analiz w dziedzinie czasu i częstotliwości, wskazano zależności między stanem sieci a wybranymi parametrami...
-
Analiza drgań przewodu jezdnego dla potrzeb walidacji modelu matematycznego sieci trakcyjnej
PublicationNieprawidłowa współpraca odbieraka z siecią jezdną, w niekorzystnych warunkach lokalnych, prowadzi do uszkodzeń sieci lub odbieraka. Najczęściej spowodowane to jest niewłaściwą regulacją tych elementów układu zasilania. Awarie te wywołują z reguły duże opóźnienia w ruchu pociągów i generują olbrzymie koszty. Sieć trakcyjna nie posiada rezerwy, stąd wysokie wymagania jakościowe i niezawodnościowe określa się szczególnie dla niej....
-
Badania dynamiki ruchu odbieraków prądu z wykorzystaniem programu Autodesk Inventor
PublicationRozwój kolei dużych prędkości stawia coraz wyższe wymagania w zakresie konstrukcji i utrzymania sieci trakcyjnych oraz odbieraków prądu. Głównym problemem technicznym jest konieczność zapewnienia ciągłości styku pomiędzy przewodem jezdnym a nakładkami stykowymi ślizgacza. Współpraca pomiędzy elementami zestyku ślizgowego zależy w istotnym stopniu od zastosowanej konstrukcji odbieraka i wartości parametrów, zwłaszcza tych, które...
-
Mathematical modelling of the overhead contact line for the purpose of diagnostics of pantographs
PublicationThe overhead contact line (OCL) is the most effective way for supplying railway electric vehicles. The increase of the speed of the vehicles increases power consumption and requires ensuring proper cooperation of pantographs with OCL. The paper describes the novel mathematical model of the OCL system and the simulation results. The primary objective is a more accurate analysis to increase the reliability of the evaluation of monitoring...
-
Model of the double-rotor induction motor in terms of electromagnetic differential
PublicationThe paper presents a concept, a construction, a circuit model and experimental results of the double-rotor induction motor. This type of a motor is to be implemented in the concept of the electromagnetic differential. At the same time it should fulfill the function of differential mechanism and the vehicle drive. One of the motor shafts is coupled to the direction changing mechanical transmission. The windings of the external rotor...
-
Modelowanie i symulacja dynamiki ruchu trakcyjnego odbieraka prądu
PublicationW artykule przedstawiono dwa modele matematyczne kolejowych odbieraków prądu. Model podstawowy opracowano na podstawie analizy konstrukcji odbieraka ze stopniami swobody w ruchu obrotowym i postępowym. Drugi tzw. model zastępczy ma obydwa stopnie swobody w ruchu postępowym. Przedstawiono prosty sposób wyznaczenia wartości parametrów modelu zastępczego na podstawie wyników symulacji modelu odbieraka podstawowego. Model zastępczy,...
-
Wpływ parametrów tarcia w przegubach modelu odbieraka prądu na jego właściwości dynamiczne
PublicationJednym z istotnych podzespołów elektrycznego pojazdu szynowego jest odbierak prądu. Pogorszenie parametrów odbieraka skutkuje jego niewłaściwą współpracą z siecią jezdną, co przyspiesza zużycie obydwu tych elementów układu odbioru prądu, generując znaczne koszty eksploatacyjne. W niekorzystnych warunkach może prowadzić do uszkodzenia sieci jezdnej, co z reguły wywołuje znaczne zaburzenia w ruchu pociągów i generuje duże koszty....
Year 2015
-
A new approach to determination of the two-mass model parameters of railway current collector
PublicationThe paper presents two mathematical models of railway current collectors both with two degrees of freedom. The first one, hereinafter Pantograph Articulated Model (PAM), has one degree of freedom in rotational motion and the second degree of freedom in translational motion. The second model, called henceforth as Pantograph Reference Model (PRM), has both degrees of freedom in translational motion. Differential equations of the...
-
A new approach to determination of the two-mass model parameters of railway current collector
PublicationThe paper presents two mathematical models of railway current collectors both with two degrees of freedom. The first one, hereinafter Pantograph Articulated Model (PAM), has one degree of freedom in rotational motion and the second degree of freedom in translational motion. The second model, called henceforth as Pantograph Reference Model (PRM), has both degrees of freedom in translational motion. Differential equations of the...
-
Analiza drgań przewodu jezdnego sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego.
PublicationGórna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Sieć jezdna nie ma możliwości technicznych redundancji, co wymaga okresowej oceny stanu technicznego w celu zapewnienia prawidłowej współpracy z odbierakami prądu pojazdów. W artykule przedstawiono aspekty oceny stanu technicznego górnej sieci trakcyjnej na podstawie modelowania matematycznego i wybranych badań laboratoryjnych....
-
Dynamiczna aplikacja Internetowa ASP.NET silnika indukcyjnego jako elementu wirtualnego laboratorium maszyn elektrycznych
PublicationTematem referatu jest dynamiczna aplikacja internetowa, która umożliwia symulację obwodową silnika indukcyjnego trójfazowego Sg 100 L2 z wykorzystaniem interfejsu przeglądarki WWW. Model matematyczny silnika jest zdefiniowany w tzw. osiach naturalnych i sformułowany na podstawie metody energetycznej Lagrange’a. Do implementacji modelu maszyny w aplikacji internetowej wybrano projekt typu Web Forms, który jest składnikiem środowiska...
-
Model dwuwirnikowej maszyny indukcyjnej w aspekcie elektromagnetycznego mechanizmu różnicowego
PublicationW referacie przedstawiono obwodowy model maszyny indukcyjnej z dwoma wirnikami, który proponowany jest w koncepcji elektromagnetycznego mechanizmu różnicowego. Koncepcja ta przewiduje zastosowanie dwuwirnikowej maszyny elektrycznej spełniającej jednocześnie funkcje mechanizmu różnicowego oraz napędu pojazdu samochodowego. W realizacji tej koncepcji niezbędna jest także przekładnia mechaniczna sprzężona z jednym z wałów silnika....
-
Modelowanie dynamiki odbieraka prądu pojazdu kolejowego do celów diagnostycznych
PublicationNiewłaściwa współpraca odbieraka prądu i sieci trakcyjnej, w trudnych warunkach lokalnych, może prowadzić do uszkodzenia sieci trakcyjnej i pantografu. W ramach rozwoju metod monitoringu i diagnostyki dla tych podsystemów, tworzone są nowe i dokładniejsze narzędzia symulacyjne, których zakres obejmuje modelowanie zarówno napowietrznej sieci trakcyjnej i pantografu, a także ich dynamicznego oddziaływania. Głównym celem jest dokładniejsza...
-
Modelowanie współpracy odbieraka prądu z siecią trakcyjną
PublicationW artykule przedstawiono aspekty oceny współpracy odbieraka prądu z górną siecią trakcyjną na podstawie porównania modeli matematycznych. Zaprezentowano modele odbieraków prądu i sieci jezdnej wskazując na ich użyteczność do oceny siły stykowej i uniesienia przewodów jezdnych. Wykonano szereg symulacji stanów dynamicznych interakcji górnej sieci trakcyjnej i odbieraka prądu dla różnych parametrów. W szczególności zwrócono uwagę...
-
Representation of magnetic hysteresis in a circuit model of a single-phase transformer
PublicationThe paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in a multi-winding single-phase core type transformer. The set of loop differential equations was developed for K-th winding transformer model where the flux linkages of each winding includes a flux common Φ to all windings as function of magneto motive force Θ of all windings. The first purpose of this paper is to determine a hysteresis nonlinearity involved...
-
TECHNIKI CAD W INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ - WYBRANE ZAGADNIENIA
PublicationW pracy przedstawiono różne techniki CAD (ang. Computer Aided Design) wykorzystywane w inżynierii elektrycznej dla potrzeb komputerowego modelowania 3D przetworników elektromechanicznych. Wirtualne modele 3D różnych urządzeń są użyteczne nie tylko przy opracowywaniu dokumentacji technicznej ale są także wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich:...
-
The Dynamic Model of Magnetic Hysteresis
PublicationThis paper presents the scalar dynamic magnetic hysteresis model based on the Preisach theory. The important role in this theory played hysteresis operator states. The changes of these operators` states are not immediate in the dynamic model but they are a function of time and parameter k representing the magnetic properties of the material. In this paper the transient state of the hysteresis operator is defined by the nonlinear...
-
Zastosowanie modułu symulacji dynamicznej programu Autodesk Inventor do badań właściwości dynamicznych odbieraków prądu
PublicationW pracy przedstawiono wybrane zagadnienia komputerowego modelowania 3D podzespołów kolejowego odbieraka prądu typu 160 EC oraz jego złożenie jako integralnej konstrukcji w programie Autodesk Inventor. Omówiono sposób implementacji modelu 3D odbieraka w Module Symulacji Dynamicznej (MSD). W symulacji komputerowej badano proces unoszenia się odbieraka pod wpływem zadanego momentu obrotowego. Pokazano wybrane wyniki symulacji dynamicznej...
Year 2014
-
Dynamiczna aplikacja internetowa maszyny indukcyjnej w ujęciu obiektowym dla potrzeb symulacji obwodowej
PublicationTematem referatu jest dynamiczna aplikacja internetowa, która umożliwia symulację obwodową silnika indukcyjnego trójfazowego z wykorzystaniem interfejsu przeglądarki WWW. Model matematyczny silnika jest zdefiniowany w tzw. osiach naturalnych i sformułowany na podstawie metody energetycznej Lagrange’a. Do implementacji modelu maszyny w aplikacji internetowej wybrano projekt typu Web Forms, który jest składnikiem środowiska programistycznego...
-
DYNAMICZNA APLIKACJA INTERNETOWA SYMULACJI OBWODOWEJ MASZYNY INDUKCYJNEJ. UJĘCIE OBIEKTOWE
PublicationArtykuł dotyczy zastosowania dynamicznej aplikacji internetowa do symulacji obwodowej silnika indukcyjnego trójfazowego, wykorzystującej interfejs przeglądarki WWW. Model obwodowy silnika sformułowano w układzie osiach naturalnych i ujęciu metody energetycznej Lagrange’a. Implementację modelu maszyny w aplikacji internetowej wykonano w projekcie typu Web Forms, który jest elementem środowiska Microsoft Visual Studio. Kod programu...
-
Dynamiczny model histerezy magnetycznej
PublicationW referacie przedstawiono skalarny dynamiczny model histerezy magnetycznej oparty na teorii Preisacha. W teorii tej istotną rolę odgrywają stany tzw. operatorów histerezowych. W modelu dynamicznym zmiany stanów tych operatorów nie są natychmiastowe, ale są pewną funkcją czasu. W funkcji tej uwikłany jest także parametr k reprezentujący właściwości magnetyczne materiału. W tej pracy stan przejściowy operatora jest określony poprzez...
-
Model referencyjny sieci trakcyjnej - koncepcja modelowania
PublicationGórna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Wzrost prędkości pojazdów zwiększa pobór mocy oraz wymaga zapewnienia prawidłowej współpracy odbieraków prądu z siecią jezdną. Podejmowane są prace związane z komputerowym wspomaganiem projektowania sieci trakcyjnych. W tej pracy omówiono autorski model matematyczny sieci trakcyjnej w kontekście tzw. modelu referencyjnego oraz...
-
Modelowanie matematyczne górnej sieci trakcyjnej dla potrzeb diagnostyki odbieraków prądu
PublicationGórna sieć trakcyjna jest obecnie najbardziej skutecznym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Wzrost prędkości pojazdów zwiększa pobór mocy i wymaga zapewnienia właściwej współpracy odbieraków prądu pojazdów z siecią jezdną. Metody modelowania i projektowania wspomaganego komputerowo dla górnej sieci trakcyjnej są obecnie na całym świecie szeroko rozwijane. W artykule przedstawiono nowy model matematyczny elementów...
-
Określanie wartości sił podłużnych w szynach toru bezstykowego
PublicationW artykule opisano prowadzone przez kilkadziesiąt lat poszukiwania metody pomiarowej, do wyznaczania wartości sił podłużnych w szynach toru bezstykowego. Badania te podzielono na kilka grup, charakteryzujących się własną specyfiką. Oddzielnie potraktowano rozwiązania, które osiągnęły etap wdrożeniowy. Przedstawiono koncepcję nowej metody pomiarowej, wykorzystującej charakterystykę dynamiczną nawierzchni kolejowej oraz symulację...
-
Representation of magnetic hysteresis in single-phase transformer for circuit simulations
PublicationThe paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in a multi-winding single-phase core type transformer. In the circuit transformer model, it is assumed that there is a flux common Φ to all windings as nonlinear and hysteretic function of the total currents Θ (Ampere turns) of all windings. To simulate magnetic behaviour of the iron core the feedback scalar Preisach model of hysteresis is developed. The Preisach...
-
Simulation of the Remanence Influence on the Transient States of the Single-Phase Transformer Including Feedback Preisach Model
PublicationThis paper presents the results of the experimental and simulation investigation concerning the influence of remanence in the core of a single-phase transformer at the no-load transient state. Experimental studies consisted of the discharge of the capacitor through the primary winding at several different values of the residual magnetic flux. The paper presents a model of the transformer test system, taking into account the magnetic...
-
Wybrane aspekty modelowania matematycznego kolejowego odbieraka prądu
PublicationNieprawidłowa współpraca odbieraka z siecią jezdną, w niekorzystnych warunkach lokalnych, prowadzi do uszkodzeń sieci lub odbieraka. Może być to spowodowane niewłaściwym wykonaniem lub utrzymaniem tych istotnych elementów układu zasilania. Tego typu sytuacje awaryjne powodują duże opóźnienia w ruchu pociągów i generują olbrzymie koszty. Wskazuje to na duże znaczenie odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych sieci i odbieraków oraz...
Year 2013
-
BADANIE WPŁYWU INDUKCJI REMANENCJI NA STAN PRZEJŚCIOWY JEDNOFAZOWEGO UKŁADU TRANSFORMATOROWEGO
PublicationW referacie przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych wpływu indukcji remanencji w rdzeniu transformatora jednofazowego na jego stan przejściowy przy jego pracy jałowej. Badany obiekt jest układem transformatorowym o dwóch uzwojeniach nawiniętych na zwijanym z blachy anizotropowej rdzeniu w kształcie toroidu. Doświadczenia eksperymentalne polegały na rozładowywaniu kondensatora przez uzwojenie strony pierwotnej...
-
Implementacja modelu histerezy Preisacha ze sprzężeniem zwrotnym do symulacji histerezy magnetycznej rdzenia transformatora zwijanego z blachy
PublicationW referacie przedstawiono skalarny model histerezy Preisacha (MHP) z nieliniowym sprzężeniem zwrotnym. Zaproponowano aproksymację funkcji dystrybucji Preisacha (FDP) przez skończony szereg funkcyjny zawierający funkcje Gaussa z dwiema zmiennymi. Współczynniki FDP wyznaczono na podstawie procedury optymalizacyjnej Levenberga-Marquardta przy wykorzystaniu jedynie pierwotnej krzywej magnesowania oraz głównej petli histerezy. Weryfikacja...
-
Koncepcja i modelowanie silnika o wirującym tworniku oraz magneśnicy do zastosowania w napędzie miejskiego samochodu elektrycznego
PublicationW artykule zaprezentowano koncepcję, model oraz prototyp silnika z wirującym twornikiem oraz magneśnicą. Opisano historię powstania i zastosowania tego typu silników w motoryzacji. Przedstawiono nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne i zastosowania we współczesnych samochodach elektrycznych i hybrydowych. Opracowano model silnika z wirującym twornikiem i magneśnicą oraz przedstawiono wybrane wyniki symulacji przeprowadzone w programie...
-
POMIAR WYMUSZONYCH PRZEMIESZCZEŃ TORU Z WYKORZYSTANIEM ALGORYTMU ANALIZY OBRAZU
PublicationW pracy przedstawiono główne założenia do opracowywanej metody ciągłego pomiaru wymuszonych przemieszczeń poprzecznych rusztu torowego wykonywanych w czasie regulacji geometrycznej osi toru. Prezentowane podejście do pomiaru dynamicznej deformacji konstrukcji polega na analizie obrazu rejestrowanego przez kamerę cyfrową. Rejestrowane przemieszczenie staje się podstawą do identyfikacji położenia odcinka toru w funkcji czasu. Autorzy...
-
Representation of magnetic hysteresis in tape wound core using feedback Preisach model
PublicationThis paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in ferromagnetic tape wound core. The feedback scalar Preisach model of hysteresis is used to simulate magnetic behavior of the grain oriented silicon strip of ET114-27 type. Determination of B-H hysteretic curve is based on measurement of the initial magnetization curve and the main hysteresis loop. The Preisach distribution function (PDF) of ET114-27 material...
-
Reprezentation of mechanic hysteresis in a railway track using the Preisach model
PublicationThis paper presents an implementation of the classic scalar Preisach model to describe the hysteresis phenomenon created in a railway track subjected to lateral (in the horizontal plane) displacements. The principles of the Preisach theory and the scalar mathematical model of the mechanical hysteresis that is based on statistically distributed modified hysteresis operators are briefly presented. This article presents the characteristic...
Year 2012
-
Badania przemieszczeń poprzecznych toru kolejowego w kontekście zjawiska histerezy mechanicznej - cz. I
PublicationW pracy przedstawiono podejmowane w różnych krajach próby znalezienia efektywnej metody określania sił podłużnych w szynach toru kolejowego. Następnie skupiono się na kwestii oporów poprzecznych rusztu torowego, omawiając wyniki badań z wykorzystaniem podbijarki torowej przeprowadzonych w Politechnice Gdańskiej. Wykazano, że podbijarka może być podczas swojej bieżącej pracy wykorzystywana jako urządzenie diagnostyczne.
-
Badania przemieszczeń poprzecznych toru kolejowego w kontekście zjawiska histerezy mechanicznej - cz. II
PublicationW części II artykułu zajęto się zaobserwowanym w trakcie badań zjawiskiem histerezy mechanicznej, występującej w torze kolejowym podczas procesu regulacji geometrycznej jego osi. Do opisu tego zjawiska zastosowano klasyczny, skalarny model histerezy Preisacha. Uzyskano stosunkowo dużą zgodność pomiędzy wynikami badań eksperymentalnych przeprowadzonych w torze kolejowym i wynikami obliczeń numerycznych. Ponieważ kształt pętli...
-
Determination of leakage inductances of multi-winding and single-phase transformer
PublicationThis paper presents the method for determination of leakage inductances of single-phase and multi-winding transformer. The matrix of leakage inductances takes into account leakage self and also leakage mutual magnetic couplings. It is assumed that there is a flux common to all windings and several leakage fluxes referred to a particular winding. The flux linkages of each coil needed fo calculation of leakage inductances was computed...
-
Implementacja modelu histerezy Preisacha ze sprzężeniem zwrotnym do modelowania histerezy magnetycznej rdzenia transformatora zwijanego z blachy
PublicationW referacie przedstawiono skalarny model histerezy Preisacha (MHP) z nieliniowym sprzężeniem zwrotnym o charakterystyce jednoznacznej. W pracy zaproponowano funkcję dystrybucji Preisacha (FDP) aproksymowaną za pomocą skończonego szeregu funkcyjnego zawierającego dwuwymiarowe funkcje Gaussa. Do wyznaczenia współczynników tego szeregu zastosowano procedurę optymalizacji oparta na algorytmie Levenberga-Marquardta. Do celów identyfikacji...
seen 2947 times