Search
prof. dr hab. inż. Marcin Morawiec
Publications
Filters
total: 114
Catalog Publications
Year 2017
-
Control of induction machine supplied by a current source inverter using the multi-scalar transformation and backstepping approach
PublicationThe paper describes the voltage control technique of squire-cage induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on new transformation of the electric drive system (machine and inverter) state variables to the multi-scalar variables form. The backstepping approach is used to obtain the feedback control law. The control system contains the structure of the observer...
-
Działanie napędu z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym przy uszkodzeniu faz stojana
PublicationW artykule przedstawiono najważniejsze zalety wielofazowych napędów elektrycznych. Zaprezentowano budowę pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego wraz z możliwymi rozwiązaniami uzwojenia stojana, które wpływają na właściwości takiego silnika. Wskazano na zwiększoną niezawodność napędów pięcio-fazowych. Właściwości napędowe potwierdzono wynikami badań eksperymentalnych.
-
Five-phase Induction Motor Drive Operation During Stator Phase Fault
PublicationThe article presents the most important advantages of multi-phase electric drives. The construction of a five-phase squirrel cage induction motor together with possible stator winding distribution cases is presented, which affect the properties of such motor. Increased reliability of five-phase drives was indicated. The drive operation properties were confirmed by experimental results.
-
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w pięciofazowych falownikach napięcia
PublicationW falownikach pięciofazowych, załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch, zależnych od siebie wektorów napięcia wyjściowego. Sterowanie pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wymaga, aby wektory te miały ściśle określone długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem wymaga zastosowania odpowiedniej strategii Modulacji Szerokości...
-
Interfejs do zdalnego sterowania ploterem z funkcją rozpoznawania obrazów
PublicationMaszyny numeryczne takie jak obrabiarki CNC, plotery czy drukarki 3D są coraz powszechniejsze w użytku. Na Politechnice Gdańskiej przygotowano pracę magisterską [12], której rezultaty przedstawiono w niniejszym artykule. Ze względu na objętość referatu, przedstawiono jedynie wybrane aspekty budowy plotera, aplikacji na urządzenie mobilne oraz przegląd zastosowanych algorytmów optymalizacji pod kątem szybkości rysowania. Aplikacja...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublicationW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
-
Optimized Space Vector Modulation strategy for five phase voltage source inverter with third harmonic injection
PublicationThis paper presents a simple and an effective SVM algorithm for five-phase Voltage-Source Inverters with the possibility to control independently the voltage vectors for fundamental and auxiliary orthogonal subspaces. The essential benefit is that output voltage is generated using only four active voltage vectors with limited numbers of switching. In the proposed solution, four active vectors are arbitrary chosen, independent of...
-
Power electronic transformer based on cascaded H-bridge converter
PublicationIn this paper the control strategy of power electronic transformer (PET) is proposed. The analyzed structure of PET uses two seven-level cascaded H-bridge (CHB) rectifiers. The electrical power of PET is transferred between DC-links of CHB converters using dual-active-bridges (DABs) and low voltage high frequency transformers. The roposed solution allows for controlling the active and reactive power with a low level of harmonic...
-
Sensorless Disturbance Detection for Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublicationThe paper presents a sensorless disturbance detection procedure that was done on a five phase induction motor with third harmonic injection. A test bench was developed where a three phase machine serves as disturbance generator of different frequencies. The control of the machines is based on multi scalar variables that ensures an independent control of the motor EMF and the rotor flux. For disturbance identification a speed observer...
-
Sensorless Field Oriented Control of Five Phase Induction Motor with Third Harmonic Injection
PublicationIn this paper, a sensorless field oriented control system of five-phase induction machine with the 3rd harmonic rotor flux is presented. Two vector models, α1-β1 and α3-β3, were transformed into d1-q1, d3-q3 models oriented in rotating frames, which correspond to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. The authors proposed the linearization of the model in d-q coordinate frames by introducing a new variable “x” which is proportional...
-
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublicationThe paper presents a complete solution for speed sensorless control system for five-phase induction motor with voltage inverter, LC filter and nonlinear control of combined fundamental and third harmonic flux distribution. The control principle, also known as multiscalar control, nonlinear control or natural variables control, is based on a use of properly selected scalar variables in control feedback to linearize controlled system....
-
Space-vector pulsewidth modulation for a seven-level cascaded H-bridge inverter with the control of DC-link voltages
PublicationThe control strategy of DC-link voltages for a seven-level Cascaded H-Bridge inverter is proposed in this paper. The DC-link voltage balancing is accomplished by appropriate selection of H-Bridges and control of their duty cycles in Space-Vector Modulation (SVM) algorithm. The proposed SVM method allows to maintain the same voltage level on all inverter capacitors. Regardless of the balancing function, the...
-
Sterowanie wektorowe pięciofazowym silnikiem indukcyjnym z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika
PublicationW artykule opisano sterowanie wektorowe dla pięciofazowego silnika indukcyjnego z optymalizacją rozkładu strumienia wirnika. Do syntezy sterowania FOC wykorzystano transformację zmiennych do dwóch niezależnych wirujących układów współrzędnych, w których zorientowane są odpowiednio zmienne 1. oraz 3. harmonicznej. Autorzy zaproponowali linearyzację modelu pięciofazowej maszyny indukcyjnej we współrzędnych wirujących d-q przez wprowadzenie...
-
Strategia wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia
PublicationW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielofazowych falowników napięcia. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na niezależne formowanie napięć wyjściowych w n-fazowym falowniku dwupoziomowym z wykorzystaniem (n-1) wektorów aktywnych. Przedstawiony algorytm modulacji umożliwia dobór sekwencji wektorów aktywnych i pasywnych wymagającej minimalnej liczby przełączeń...
-
Właściwości napędowe pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego
PublicationPracę poświęcono prezentacji najważniejszych właściwości elektrycznego układu napędowego z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym. Wskazano na zalety takiego napędu potwierdzając je wynikami symulacji i eksperymentów. Zaprezentowano pokazano prototyp pięciofazowego silnika indukcyjnego, przedstawiono jego charakterystyki statyczne w stanach pracy bezawaryjnej jak też przy uszkodzeniach faz uzwojenia stojana. Wykorzystując...
Year 2016
-
Five-phase squirrel-cage motor. Construction and drive properties
PublicationThis paper presents the simulation and experimental results of a five-phase squirrel-cage induction motor. The new machine has been designed to operate in a drive system with third harmonic rotor flux injection in order to improve the motor torque utilization. The motor structure, the mathematical model as well as the laboratory prototype have been described. The motor speed-torque characteristics and transients are elaborated...
-
Sensorless control of five-phase induction machine supplied by the VSI with output filter
PublicationIn this paper, a novel sensorless control structure based on multi-scalar variables is proposed. The tatic feedback control law is obtained by using the multi-scalar variables transformation, where the multi-scalar variables approach allows a full linearization of the nonlinear system. The control system could be described as “optimized” because of the minimized number of controllers. Furthermore, control system is divided into...
-
Sterowanie multiskalarne pięciofazową maszyną indukcyjną
PublicationZastosowanie przekształcenia układu współrzędnych fazowych na układ ortogonalny dla pięciofazowego silnika indukcyjnego o uzwojeniach skupionych prowadzi do wystąpienia w modelu matematycznym dwóch par składowych alfa-beta wektorów wirujących w dwóch nieruchomych układach współrzędnych. Pierwszy układ współrzędnych odpowiada zmiennym pierwszej harmonicznej, drugi – zmiennym trzeciej harmonicznej. Dla każdego układu występuje oddzielny...
-
Synteza bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu
PublicationSynteza bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu stanowi cel niniejszej monografii. Praca zawiera podstawowe informacje na temat modelowania układu napędowego z maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu. Przedstawiono informacje na temat linearyzacji nieliniowych obiektów. Na pod-stawie metody syntezy strukturalnej opracowano nowe transformacje do postaci zmien-nych multiskalarnych,...
Year 2015
-
Appendix E
PublicationThe advance of variable speed drives systems (VSDs) engineering highlights the need of specific technical guidance provision by electrical machines and drives manufacturers, so that such applications can be properly designed to present advantages in terms of both energy efficiency and expenditure. This book presents problems and solutions related to inverter-fed electrical motors. Practically orientated, the book describes the...
-
Power Electronic Transformer For Smart Grid Application
PublicationIn this paper the control system of Power Electronic Transformer (PET) for the Smart Grid application is proposed. The structure of PET is based on two Cascaded H-bridge (CHB) converters. The electrical energy is transferred between converters using Dual-Active-Bridges (DAB) and high-frequency transformers. This type of coupling has been used to connect the DC-links of all H-bridges. The proposed control system for PET makes it...
-
Sensorless Control of Induction Machine Supplied by Current Source Inverter
PublicationThe paper describes the voltage control technique of induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on proposed new multi-scalar variables, which are named “r.” The control system contains the output filter capacitor's model. In the sensorless control system the Z type backstepping speed observer was applied. The mathematical dependences are confirmed by simulation and experimental research.
-
Sensorless control system of induction machine supplied by voltage source inverter with output filter
PublicationThe paper focuses on sensorless control of the induction machines supplied by inverter with the output filters. “The novel” idea of the speed observer which is based on the backstepping approach is shown. The standard structure of the exponential observer is extended by the integrators and additional Z vector. The simulation and experimental results validate the proposed solution.
-
Sterowanie multiskalarne pięciofazowym silnikiem indukcyjnym
PublicationZastosowanie przekształcenia układu współrzędnych fazowych na układ ortogonalny do pięciofazowego silnika indukcyjnego o uzwojeniach skupionych prowadzi do wystąpienia w modelu matematycznym dwóch par składowych alfa-beta wektorów wirujących w dwóch nieruchomych układach współrzędnych. Pierwszy układ współrzędnych odpowiada zmiennym pierwszej harmonicznej, drugi – zmiennym trzeciej harmonicznej. Dla każdego układu występuje oddzielny...
-
Z type Observer Backstepping For Induction Machines
PublicationThis paper contains a relatively new synthesis method for non-linear objects, named backstepping. This method can be used to obtain the observer structure. The paper presents the structure of the speed observer which is a new proposition of observer backstepping with additional state variables marked Z. The rotor speed can be estimated in three different ways. The first is based on the adaptive approach, the second on the nonadaptive...
Year 2014
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublicationW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
-
The Electrical Drive Systems with the Current Source Converter
Publication-
Year 2013
-
Bezczujnikowe sterowanie maszynami elektrycznymi zasilanymi przekształtnikowo
PublicationOpracowanie teoretycznych podstaw do projektowania bezczujnikowych, nieliniowo sterowanych układów napędowych z maszynami elektrycznymi stanowiło zasadniczy cel monografii. Wiele zagadnień dotyczących bezczujnikowego sterowania zostało opracowanych dla modelu maszyny w postaci wektorowej. Autor niniejszej rozprawy zaproponował wykorzystanie modeli multiskalarnych do określenia zmiennych sterujących i nieliniowych sterowań odsprzęgających....
-
Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
PublicationThe paper presents the control strategy for Cascaded H-bridge (CHB) converter . The converter output voltage using Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM) strategy is controlled. The DC-link voltages are controlled by appropriate choice of H-Bridges and appropriate choice of active and passive vectors.
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublicationW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
-
The Adaptive Backstepping Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Supplied by Current Source Inverter
Publication...
-
The adaptive backstepping control of PMSM supplied by current source inverter for the field weakening region
PublicationThe sensorless control system of permanent magnet synchronous motor PMSM supplied by current source inverter for field weakening operation is presented in this paper. The adaptive backstepping control system and the backstepping speed observer are presented. The control system is based on multi-scalar variables. The control variables are: dc-link voltage and the output current vector pulsation. The control system was named voltage...
Year 2012
-
Dynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter
PublicationDynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter The paper presents the method of control of an induction squirrel-cage machine supplied by a voltage source converter. The presented idea is based on an innovative method of the voltage source converter control, consisting in direct joining of the motor control system with the voltage source rectifier control system. The combined...
-
Sensorless Control of Induction Motor Supplied by Current Source Inverter
Publication
Year 2011
-
Adaptacyjny obserwator zmiennych stanu i prędkości kątowej maszyny indukcyjnej klatkowej
Publication -
Advances in CSI-fed induction motor drives
PublicationThe application of current source inverters (CSI)in induction motor (IM) drives offers a number of advantages,including: voltage boosting capability, natural shoot-throughshort-circuit protection and generation of sinusoidal voltages.The exact generation of sinusoidal voltages is possible thanks tothanks to the effect of the output ac filter capacitors and mayimprove the accuracy of sensorless IM control. The eliminationof high...
-
Control Systems of an Induction and Synchronous Motor Supplied by Current Source Converter Working as Generator
Publication -
Sterowanie maszyną z zagłębionymi magnesami trwałymi zasilaną z falownika prądu
PublicationW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji
-
Uogólnienie metody sterowania maszynami elektrycznymi zasilanymi z przekształtników napięcia lub prądu
PublicationReferat dotyczy metody uogólnionej sterowania, która pozwala na zastosowanie takiego samego sterowania w przypadku zasilania maszyn asynchronicznych (klatkowej, pierścieniowej) i synchronicznych z magnesami trwałymi z przekształtnika napięcia lub prądu. Uogólnienie przedstawiono na przykładzie sterowania multiskalarnego. Zaproponowane rozwiązanie zweryfikowano za pomocą symulacji komputerowej oraz badań eksperymentalnych
-
Zastosowanie obserwatora zmiennych stanu do identyfikacji parametrów maszyny indukcyjnej klatkowej
Publication
Year 2010
-
Analiza pracy silnika indukcyjnego 15-fazowego z przekształtnikiem
PublicationW pracy przedstawiono analizę pracy silników wielofazowych zasilanych z regulowanego źródła napięcia. Silniki poddane analizie zostały zaprojektowane z wykorzystaniem nie stosowanej w silnikach trójfazowych ilości żłobków równej Q = 30. Badania symulacyjne wykonano w programie do obliczeń polowych FEMM, korzystającego z metody elementów skończonych.
-
Napędy z maszynami indukcyjnymi zasilanymi z przekształtnika prądu
PublicationMonografia dotyczy bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną zasilaną z przekształtnika prądu. W kolejnych rozdziałach przedstawiono modele matematyczne układu napędowego zasilanego z przekształtnika prądu. W monografii przedstawiono szczegółowe wyprowadzenia modeli multiskalarnych wraz z zamieszczeniem struktur układów regulacji. W bezczujnikowym układzie regulacji wykorzystano Obserwator Prędkości Kątowej Krzemińskiego. Przedstawiono...
-
Sterowanie multiskalarne ze wstecznym całkowaniem maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z przekształtnika napięcia
PublicationReferat dotyczy metody sterowania dwukierunkowym przekształtnikiem napięcia zasilającym maszynę indukcyjną klatkową. Przedstawiona idea bazuje na nowatorskiej metodzie sterowania sieciowym przekształtnikiem napięcia, polegająca na bezpośrednim powiązaniu modelu matematycznego maszyny z modelem matematycznym przekształtnika sieciowego. Zastosowana metoda wstecznego całkowania polepsza właściwości dynamiczne układu napędowego.
-
Sterowanie prądowe maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
PublicationW referacie przedstawiono układy regulacji maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu. Sterowanie zrealizowano w oparciu o multiskalarny model maszyny indukcyjnej klatkowej sterowanej z wymuszeniem składowych prądu stojana. Jakość opracowanych układów regulacji zweryfikowano za pomocą badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych
-
Sterowanie silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanymi z falownika prądu
PublicationW referacie przedstawiono układy sterowania silnikiem z magnesami trwałymi IPMSM zasilanym z falownika prądu: sterowanie prądowe oraz sterowanie napięciowe. Struktury układów regulacji są oparte o sterowanie multiskalarne. Wyprowadzono zależności określające zmienne sterujące maszyną. Przeprowadzono badania symulacyjne zaproponowanych układów regulacji.
Year 2009
-
Projekt silnika indukcyjnego 15-fazowego
PublicationW referacie przedstawiono analizę budowy silnika indukcyjnego klatkowego 15-fazowego przygotowywanego do pracy z przekształtnikiem 15 fazowym i sterowaniem polowym. Budowa silnika uwzględnia zagadnienia możliwości zmian charakterystyki silnika za pomocą odpowiedniego sterowania przekształtnikiem napięcia.
-
Sterowanie maszyną pierścieniową zasilaną z przekształtnika prądu
PublicationW referacie przedstawiono nową koncepcję sterowania maszyną pierścieniową zasilaną od strony wirnika z falownika prądu. W referacie pokazano strukturę tranzystorowego dwukierunkowego falownika prądu. Zagadnienia teoretyczne potwierdzono badaniami symulacyjnymi.
-
Sterowanie silnikiem o magnesach trwałych PMSM z obserwatorem prędkości kątowej wirnika
PublicationW referacie przedstawiono nowy sposób sterowania silnikiem PMSM oparty na sterowaniu multiskalarnym. Do sterowania nie jest potrzebne określenie położenia wirnika. W nowym obserwatorze prędkości opartym na obserwatorze Luenbergera estymowana jest prędkość kątowa wirnika oraz strumienie. Rozważania teoretyczne zweryfikowano badaniami symulacyjnymi.
-
The multiscalar control of induction motor with the sliding mode controllers
PublicationThe control structure of induction motor is proposed in this paper. The structure of multiscalar control with conventional PI - controllers is well known in literature. The sliding mode multiscalar control (SMMC) conception is presented in this paper. The induction motor is fed by voltage source inverter. Comparison between two multiscalar control method is showed.
Year 2008
-
Przekształtnik prądu jako sterownik w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi
PublicationThe circuits used for power conversion applied in drives with electric machines are classified into two groups: voltage source inverters (VSI) and current source inverters (CSI). Application of the current source inverter results in better properties of drive than application of voltage source inverter because there is no output filter. The development of power electronics and especially the IGBTs, in which on/off-times are very...
seen 5201 times