Search
prof. dr hab. inż. Jarosław Guziński
Employment
- Head of Department at Department of Controlled Electric Drives
- Kierownik Studium Doktoranckiego at Faculty of Electrical and Control Engineering
- Professor at Department of Controlled Electric Drives
Publications
Filters
total: 124
Catalog Publications
Year 2014
-
A Measurement-Based Approach for Speed Control of Induction Machines
PublicationThis paper presents an approach to design a measurement-based controller for induction machines. The proposed control approach is motivated by the fact that developing an appropriate mechanical model of such induction machines is a challenging task. Since our proposed control methodology is only on the basis of measured data, the controller design does not require any information about the model of the mechanical part. The control...
-
Common-Mode Voltage and Bearing Currents in PWM Inverters: Causes, Effects and Prevention
PublicationIn modern induction motor drives an increase of transistors' switching frequency and a decrease of switching times are the sources of some serious problems. The high dv/dt and the common mode voltage generated by the inverter PWM control results in the appearances of bearing currents, shaft voltages, motor terminal overvoltages, the decrease of motor efficiency, and electromagnetic interference. The aspects of common mode (CM)...
-
Five-phase induction motor drive with sine-wave filter
PublicationThe paper presents closed loop ac drive with 5 phase induction motor operating with voltage source inverter and sine wave filter. The motor supply voltages and currents have sinusoidal shape. For well known adjustable electric drives the field oriented control method with flux and speed co ntrol can be applied. In the presence of output filter both control and estimation algorithms should be modified due to sine wave filter installation....
-
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych
PublicationW artykule przedstawiono przegląd zagadnień z zakresu infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych. Przeanalizowano wpływ dużej liczby pojazdów EV na system elektroenergetyczny. W analizie uwzględniono zarówno wzrastające zapotrzebowanie na moc jak też na zapewnienie wysokiej jakości energii elektrycznej. Pokazano ideę wykorzystania pojazdów EV jako magazynów energii w systemie elektroenergetycznym. Zaprezentowano podstawowe...
-
Model-Free Controller Tuning Based on DFT Processing: Application to Induction Motor Drives
PublicationIn this paper, we present a new approach based on discrete Fourier transform (DFT) analysis for controller tuning of the closed-loop system with unknown plant. The DFT analysis is used to process the closed-loop measurements collected online to derive the frequency response of an initial closed-loop system that does not provide a good performance. Based on the closed-loop frequency response data, we propose two methods for tuning PID...
-
SiC-based phase-shift dual half bridge DC-DC converter as a key component of multilevel cascaded MV converters
PublicationThe paper describes SiC-based dual half bridge (DHB) DC-DC converter considered as a key component of high frequency isolated multilevel cascaded medium voltage converters. Two topologies of bi-directional DC-DC converters: the resonant half-bridge DC-DC converter and the phase-shift DHB converter are compared in the paper. Experimental results of SiC-based 50 kHz DHB DC-DC converter are presented in the paper.
Year 2020
-
A Preliminary Study and Analysis of Tidal Stream Generators
PublicationFor a sustainable future, tidal energy can play a vital role. Tidal energy relies on the gravitational pull of the Moon and the Sun along with the centrifugal forces created by the Earth. Tidal barrage uses the potential energy from the tide and has been very successful in electricity production. With the help of a turbine, kinetic energy can also be harnessed from tidal currents to generate electricity. However, it is not economically...
-
Faults and Fault Detection Methods in Electric Drives
PublicationThe chapter presents a review of faults and fault detection methods in electric drives. Typical faults are presented that arises for the induction motor, which is valued in the industry for its robust construction and cost-effective production. Moreover, a summary is presented of detectable faults in conjunction with the required physical information that allow a detection of specific faults. In order to address faults of a complete...
-
Feedback Control of Multiphase Induction Machines with Backstepping Technique
PublicationThe paper presents the control possibility of five phase induction machines. In the proposed solution the machine model vector form is not transformed to the (dq)-coordinate system, that is connected to rotor flux vector, but utilizes the stationary system ( αβ ). Moreover, the nonlinear model linearization is based on demonstrated nonlinear variables transformation for i-orthogonal ( αβ )(n) planes. By introducing the backstepping...
-
Fuzzy Control of Waves Generation in a Towing Tank
PublicationThis paper presents the results of research related to the transformation of electrical energy into potential and kinetic energy of waves generated on the water surface. The waves are generated to model the environmental conditions for the needs of the model tests. The model tests are performed on model-scale objects to predict the features of full-scale maritime objects. It is done to improve human safety and the survivability...
-
Sensorless five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter
PublicationThe paper presents a sensorless control approach for a five-phase induction motor drive with third harmonic injection and inverter output filter. In the case of the third harmonic injection being utilised in the control, the physical machine has to be divided into two virtual machines that are controlled separately and independently. The control system structure is presented in conjunction with speed and rotor flux observers that...
Year 2024
-
A Robust Random Forest Model for Classifying the Severity of Partial Discharges in Dielectrics
PublicationPartial Discharges (PDs) are a common source of degradation in electrical assets. It is essential that the extent of the deterioration level of insulating medium is correctly identified, to optimize maintenance schedules and prevent abrupt power outages. Temporal PD signals received from damaged insulation, collected through the IEC-60270 method is the gold standard for PD detection. Temporal signals may be transformed to the frequency...
Year 2004
-
Advanced control of induction motor based on load angle estimation.
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowy wykorzystujący estymację kąta obciążenia pracujący bez pomiaru prędkości obrotowej. W artykule przedstawiono zasadę działania układu i motodę odtwarzania zmiennych opartą w części o zależności stanu ustalonego. Przedstawiono zrealizowany regulator rozmyty kąta obciążenia. Zaprezentowane zostały wyniki symulacji i eksperymentu przeprowadzone z użyciem...
-
Advanced current regulated PWM inverter with simplified load model.
PublicationW artykule przedstawionio nowy regulator prądu stojana silnika asynchronicznego zasilanego z falownika napięcia. Regulator wykorzystuje obliczenia siły elektromotorycznej silnika. Rozważonio wpływ zmian parametrów silnika na działanie regulatora. Wykorzystano uproszczony model silnika bez uwzględnienienia rezystancji stojana. Zastosowano stałą częstotliwość próbkowania prądu. Układ zrealizowania w programie symulacyjnym oraz na...
-
Artificial neural network based sensorless control ofinduction motor.
PublicationW artykule przedstawiono bezczujnikowy układ sterowania silnikiem indukcyjnym wykorzystujący sztuczne sieci neuronowe (ANN). Sieć neuronową wykorzystano w regulatorze prędkości silnika. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych.
-
Fuzzy logic based sensorless control of induction motors.
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowania bezczujnikowego silnikiem indukcyjnym wykorzystujący logikę rozmytą. W układzie wykorzystano metodę sterowania polowo zorientowanego. Prędkość kątowa estymowana jest za pomocą obserwatora i pomiarów mocy. Układ działa w szerokim zakresie prędkości. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych.
-
Napęd elektryczny z silnikiem klatkowym pracujący bez pomiaru prędkości obrotowej.
PublicationW artykule przedstawiono układ bezczujnikowego sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym. Koncepcja układu sterowania wykorzystuje metodę nieliniowego sterowania silnikiem asynchronicznym, która zapewnia odsprzężenie torów regulacji momentu i strumienia silnika. Do wyznaczania zmiennych układu regulacji takich jak strumień wirnika i prędkość kątowa zastosowano obserwatory wykorzystujące zależności modelu silnika asynchronicznego.
-
Practical realisation of new method of synchronization for controlled rectifier.
PublicationW artykule zaprezentowano nową metodę synchronizacji sygnałów sterujących prostownika z siecią. W prezentowanej metodzie nie ma potrzeby wykrywania chwili przejścia napięcia zasilającego przez zero. Przedstawiono zależności teoretyczne oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych uzyskanych w systemie z procesorem sygnałowym.
-
Predictive Current Control of Voltage-Source Inverter.
PublicationW artykule przedstawiono regulator prądu stojana silnika asynchronicznego z predykcją napiecia wyjściowego. Rozważono aspekty praktycznej realizacji algorytmu w układzie z procesorem sygnałowym związane z opóźnieniami pomiaru prądu przy zastosowaniu przetwornika A/C. Układ zrealizowano praktycznie przy wykorzystaniu układu FPGA. W pracy zamieszczono wyniki badań symulacyjnychi eksperymentalnych.
Year 2003
-
An advanced low-cost sensorless induction motor drive
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym pracujący bez pomiaru prędkości obrotowej. Układ zrealizowano na tanim procesorze stałoprzecinkowym. aspekty praktyczne realizacji układu rozpatrzono na podstawie uzyskanych wyników z symulacji i eksperymentu.
-
Elektrownia wiatrowa z maszyną dwustronnie zasilaną - badania symulacyjne.Zastosowanie Komputerów w Nauce i Technice.XIII cykl seminariów zorganizowanych przez PTETiS, Oddział Gdańsk.
PublicationW referacie przedstawiono propozycję układu sterowania elektrowni wiatrowej pracującej w systemie elektroenergetycznym. Syntezę układu regulacji przeprowadzono bazując na multiskalarnym modelu maszyny indukcyjnej dwustronnie zasilanej (MDZ). Optymalne przetwarzanie energii wiatru, odpowiadające ekstremalnej regulacji mocy czynnej turbiny, zrealizowano na podstawie charakterystyk statycznych. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych.
-
Nieliniowe sterowanie silnikiem asynchronicznym z regulatorem kąta obciążenia
PublicationW artykule przedstawiona została struktura nowego układu sterowania wektorowego silnikiem asynchronicznym. W proponowanym układzie zastosowano odsprzężenie eliminując interakcję pomiędzy strumieniem silnika i momentem elektromagnetycznym występującą przy zmianach sygnałów zadanych. Odsprzężenie zastosowano dla układu sterowania z regulacją położenia wektorów strumienia wirnika i prądu stojana. W artykule przedstawiono zależności...
-
Programmable digital circuits in practical laboratory educations
PublicationPrzedstawiono przegląd teoretyczny problematyki układów programowalnych. Przedstawiono rzeczywiste systemy laboratoryjne wykorzystywane na Politechnice Gdańskiej i Uniwersytecie w Birzeit w Palestynie. Przedstawiono szczegółowo opracowany na WEiE zestaw laboratoryjny ZLA1 i przykładowe tematy zajęć dydaktycznych.
-
Speed observer system for advanced sensorless control of induction motor.
PublicationW pracy przedstawiono obserwator prędkości silnika asynchronicznego zastosowany w układzie sterowania ze zmiennymi multiskalarnymi oraz regulatorem predykcyjnym prądu. Zawarto wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
-
Stabilność pracy silnika indukcyjnego zasilanego z falownika napięcia. Zastosowanie Komputerów w Nauce i Technice. XII cykl seminariów zorganizowanych przez PTETiS, Oddział Gdańsk.
PublicationW artykule zamieszczono wstępne wyniki badań analizy stabilności silnika indukcyjnego zasilanego z falownika napięcia. Przedstawiono model matematyczny silnika indukcyjnego oraz określono warunki pracy układu przyjmując założenia dla wyznaczenia równań opisujących pracę układu napędowego w stanie ustalonym. Określono transmitancję silnika indukcyjnego w celu wyznaczenia zakresu jego stabilnej pracy. Wykazano możliwość wystąpienia...
Year 2019
-
An Optimal Power Point Tracking Algorithm in a Solar PV Generation System
PublicationThe non-linearity in I-V characteristics of a PV panel requires to be operated at knee point to extract maximum power. In order to operate the panel at optimal point, maximum power point tracking (MPPT) algorithm is employed in the control structure. The main objective of MPP tracking is to keep the operation at knee point of I-V characteristics under varying condition of temperature and solar insolation. Under non uniform solar...
-
Open-Phase Fault Detection Method for Sensorless Five-Phase Induction Motor Drives with an Inverter Output Filter
PublicationThe paper presents the sensorless five-phase induction motor drive implementation with an inverter output filter with third harmonic injection. For the sensorless operation, the required observers are presented for the first and third harmonics with consideration of the inverter output filter. Moreover, the interaction of the observers and the control system is capable to handle a deactivation of one or two phases, which improves...
-
Possibility of Fault Detection in Sensorless Electric Drives
PublicationThe work presents a fault detection method for an induction motor drive system with inverter output filter. This approach make use of a load torque state observer, which complete structure is presented along with the used control structure. Moreover, the demonstrated drive system operates without rotor speed measurement in conjunction with the multiscalar control. The verification of the demonstrated idea was performed on an experimental...
-
Prądy łożyskowe w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi
PublicationW pracy przedstawiono problemy występujące w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi zasilanymi z falownika napięcia. Zwrócono uwagę na rosnącą liczbę uszkodzeń silników w napędach przekształtnikowych. Wskazano przyczyny wynikające z charakteru zasilania przekształtnikowego silnika. Główną uwagę poświęcono prądowi łożyskowemu, który odpowiada za większość awarii maszyn. Przedstawiono rodzaje prądów łożyskowych, wyjaśniając...
-
Sensorless field oriented control for five-phase induction motors with third harmonic injection and fault insensitive feature
PublicationThe paper presents a solution for sensorless field oriented control (FOC) system for five-phase induction motors with improved rotor flux pattern. In order to obtain the advantages of a third harmonic injection with a quasi-trapezoidal flux shape, two vector models, α1–β1 and α3–β3, were transformed into d1– q1, d3– q3 rotating frames, which correlate to the 1st and 3rd harmonic plane respectively. A linearization approach of the...
-
Sensorless low speed PMSM motor control with cogging torque compensation
PublicationThe paper presents sensorless control of a low speed permanent magnet synchronous machine with use of modified state observer. An overview of the PMSM motor used in the research setup was presented. The problem of drive torque ripple, resulting mainly from the occurrence of a significant cogging torque, was discussed. A solution compensating the torque ripple of the PMSM motor was proposed. A start-up procedure of the speed control...
Year 2009
-
Application of speed and load torque observers in high-speed train drive for diagnostic purposes
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie diagnostyczne obserwatorów prędkości obrotowej i momentu obciążenia w układzie napędowym z silnikiem asynchronicznym. System diagnostyczny jest dedykowany do napędu pociągu szybkiego. Celem diagnostycznym jest monitorowanie stanu czujnika prędkości obrotowej wału silnika oraz układu przeniesienia momentu trakcyjnego. Analiza sygnałów obliczanych w obserwatorach stanu pozwala na wykrycie uszkodzeń...
-
Asynchronous motor nonlinear control with inverter output LC filter
PublicationFiltr wyjściowy falownika jest stosowany w napędach elektrycznych prądu przemiennego o regulowanej prędkości w celu wygładzenia przebiegów prądów i napięć zasilających silnik. Zastosowanie filtru utrudnia realizację precyzyjnych metod sterowania silnikami, szczególnie w przypadku napędów bezczujnikowych (tj. bez czujnika prędkości obrotowej wału silnika). Ponieważ, ze względów praktycznych, nie stosuje się pomiarów prądów i napięć...
-
Diagnostyka układu przeniesienia momentu trakcyjnego pociągu szybkiego z wykorzystaniem obserwatorów stanu
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienie diagnostyki czujnika prędkości silnika i przekładni mechanicznej pociągu. W celach diagnostycznych zastosowano obserwatory stanu do obliczania prędkości obrotowej silnika i momentu obciążenia. Analiza chwilowych wartości obliczonej prędkości obrotowej oraz momentu obciążenia pozwala na diagnozowanie stanu układu transmisji momentu trakcyjnego. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych...
Year 2022
-
Application of the ISE Optimized Proportional Control of the Wave Maker in a Towing Tank
PublicationThis paper presents the improvement of the wave maker control system. The wave maker is a facility widely used in hydromechanics laboratories to generate waves in towing tanks. It is equipped with an electrohydraulic drive and an actuator submerged into water. The waves are generated to model the environmental conditions for physical experiments, performed on reduced-scale models of maritime objects. The physical experiments allow...
-
Critical Review on Robust Speed Control Techniques for Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) Speed Regulation
PublicationThe permanent magnet synchronous motor (PMSM) is a highly efficient energy saving machine. Due to its simple structural characteristics, good heat radiation capability, and high efficiency, PMSMs are gradually replacing AC induction motors in many industrial applications. The PMSM has a nonlinear system and lies on parameters that differ over time with complex high-class dynamics. To achieve the excessive performance operation...
Year 2005
-
Artificial Neural Network-Based Sensorless Nonlinear Control Of Induction Motors
PublicationW niniejszym artykule przedstawiono strukturę sztucznej sieci neuronowej służącej do korygowania działania układu estymacji prędkości kątowej wirnika. Odtworzona prędkość kątowa wirnika zostały wykorzystane w bezczujnikowym układzie sterowania silnikiem indukcyjnym pracującym w zamkniętej pętli sprzężenia prędkościowego.Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych z silnikiem o mocy 1,1kW.
-
Control of Sensorless Electric Drive with Inverter Output Filter
PublicationW artykule przedstawiono układ sterowanie silnikiem asynchronicznym pracyjący bez pomiaru prędkości obrotowej. Zastosowano nowy rodzaj obserwatora prędkości obrotowej będący połączeniem liniowego obserwatora oraz obserwatora zakłóceń. Jako zakłócenia potraktowano siłę elektromotoryczną indukowaną w silniku. Aby umożliwić poprawną pracę układu z filtrem wyjściowym falownika zastosowano symulator dynamiki filtru do wyznaczenia prądów...
-
Digital Implementation of a Novel Controlled Rectifier Synchronization Method
PublicationZ uwagi na zakłócenia spotykane w przebiegach napięćia zasilającego prostowniki sterowane, tradycyjna metoda synchronizacji wykrywająca przejście naopięcia przez zero nie zapewnia prawidłowego działania prostownika. W artykule przedstawiono nową metodę synchronizacji prostowników sterowanych tyrystorowych i tranzystorowych z siecią zasilającą. W artykule przedstawiono zależności teoretyczne oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
-
Filtr wyjściowy falownika napięcia
PublicationW artykule przedstawiono układ filtru wyjściowego falownika napięcia zapewniającego zasilanie silnika napięciem i prądem sinusoidalnym przy równoczesnym ograniczeniu składowej zerowej prądu pojawiającej się w przewodzie ochronnym silnika. Przez odpowiedni dobór parametrów filtru osiągnięto minimalizację przesunięć fazowych prądów i napięć przed i za filtrem. W artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych filtrów. Badania...
-
Nowy obserwator prędkości silnika indukcyjnego oparty na uproszczonych równaniach dynamiki modelu zakłóceń
PublicationW referacie zaproponowano nową strukturę obserwatora prędkości kątowej wału silnika indukcyjnego. Iloczyny prędkości kątowej wału i składowych wektora strumienia wirnika, będące nieliniowymi członami w modelu silnika, zostały przyjęte jako zakłócenia w modelu obiektu. Dla przyjętych zakłóceń zapisano uproszczone równania dynamiki. Tak przedstawiony obserwator porównano ze znanym obserwatorem w którym przyjęte zakłócenia odtwarzane...
-
Obserwator prędkości obrotowej silnika indukcyjnego oparty na uproszczonych równaniach dynamiki modelu zakłóceń
PublicationW artykule zaproponowano nową strukturę obserwatora prędkości obrotowej silnika indukcyjnego. Iloczyny prędkości kątowej wału i składowych wektora strumienia wirnika, będące nieliniowymi członami w modelu silnika, zostały przyjęte w zapisie jako umowne niemierzalne zakłócenia. Dla przyjętych zakłóceń zapisano uproszczone równania dynamiki. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych oraz w układzie eksperymentalnym. Na wyjściu przekształtnika...
-
Output filter for voltage source inverter supplying induction motor
PublicationW artykule przedstawiono problemy związane z występowaniem składowej zerowej w falowniku napięcia. Jako rozwiązanie zastosowano filtr bierny składowej zerowej dodatkowo pełniący funkcję filtru sinusoidalnego. Filtr nie wprowadza zauważalnych przesunięć prądów i napięć na wejściu i wyjściu układu. Przedstawiono metodę doboru elementów filtru w prostokatnym układzie współrzędnych oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych....
-
Stanowisko do badań bezczujnikowych układów sterowania maszyną asynchroniczną o mocy 22kw z filtrem silnikowym
PublicationW referacie przedstawiono układ stanowiska badawczego przeznaczonego do eksperymentalnego sprawdzenia koncepcji bezczujnikowego sterowania silnikami indukcyjnymi o mocy 22kW. Stanowisko składa się z dwóch sprzęgniętych napędów z silnikami indukcyjnymi pracujących na wspólny obwód pośredniczący. Pierwszy układ pracuje bezczujnikowo z filtrem silnikowym, zaś drugi w zamkniętej pętli z czujnikiem prędkości. W referacie zaprezentowano...
Year 2018
-
Badanie niezawodności działania napędów elektrycznych
PublicationPrzedstawiono wybrane zagadnienia detekcji uszkodzeń trójfazowego silnika indukcyjnego takich jak niewspółosiowość i niewyważenie wirnika oraz uszkodzenia prętów wirnika. Analizowano głównie konfigurację napędu, gdzie silnik zasilany jest z falownika przez filtr sinusoidalny, ograniczając się do pomiarów tych wielkości, które mogą być rejestrowane bez umieszczania czujników prądu i napięcia poza falownikiem. Dodatkowo pokazano...
-
BEZCZUJNIKOWE STEROWANIE WOLNOOBROTOWYM SILNIKIEM PMSM Z KOMPENSACJĄ MOMENTU ZACZEPOWEGO
PublicationW pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu bezczujnikowego sterowania wolnoobrotową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi PMSM. Przedstawiono silnik PMSM, który zastosowano w stanowisku badawczym. Omówiono problem występowania tętnień momentu napędowego wynikający głównie ze znacznego momentu zaczepowego. Pokazano rozwiązanie kompensujące tętnienia momentu napędowego w silniku PMSM. Przygotowano procedurę startową...
-
Electric shock hazard in circuits with variable-speed drives
PublicationThe conventional approach to electrical safety under fault condition in typical power systems considers earth fault currents of sinusoidal waveform and frequency of 50/60 Hz. However, in circuits with variable-speed drives, there is earth fault current flow with harmonics, and these harmonics influence the threshold of ventricular fibrillation. The paper presents earth fault current waveforms in circuits with variable-speed drives...
-
Elementy analizy RAMS i cyklu życia napędów nowej generacji w układzie e-transformatora realizowanych w technologii SiC do elektrycznych zespołów trakcyjnych
PublicationTransport kolejowy podlega ciągłej presji, aby zwiększać dostępność połączeń i obniżać koszty przejazdów. Konstruktorzy pociągów i przewoźnicy, w odpowiedzi na stawiane oczekiwania, starają się wdrażać pojawiające się na rynku nowe innowacyjne rozwiązania. Europejski program Shift2Rail stawia ambitne cele w stosunku do kluczowych wskaźników wydajności (z ang. KPI - Key Performance Indicators) systemu kolejowego obejmującego infrastrukturę,...
Year 2015
-
Bezczujnikowa diagnostyka uszkodzeń mechanicznych w przekształtnikowym napędzie elektrycznym
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienie detekcji uszkodzeń układu mechanicznego transmisji momentu w układzie bezczujnikowego napędu elektrycznego. Do detekcji uszkodzeń zastosowano analizę moment obciążenia który estymowany jest w czasie rzeczywistym. Przedstawiono strukturę układu napędowego, zależności obserwatora momentu oraz przykładowe wyniki badań w laboratoryjnym układzie napędowym. Uszkodzenia wprowadzano w sposób sztuczny...
-
Detekcja uszkodzeń w bezczujnikowym napędzie elektrycznym z wykorzystaniem obserwatora momentu obciążenia
PublicationW artykule przedstawiono metodę monitorowania oraz detekcji uszkodzeń układu transmisji momentu w przekształtnikowym napędzi elektrycznym. Detekcję uszkodzeń oparto na analizie estymowanego momentu obciążenia silnika indukcyjnego pracującego w bezczujnikowym układzie sterowania. Moment obciążenia estymowany jest jako dodatkowa wielkość oprócz innych sygnałów wykorzystywanych przy sterowaniu, tj.: prędkości obrotowej i strumienia...
-
Nonlinear control of five phase induction motor with synchronized third harmonic flux injection
PublicationThe paper deals with the novel control system for five phase induction motor (IM) that enables the injection of the rotor flux 3rd harmonic component. Two multiscalar models are transformed from the 1-1 and 2-2 vector models developed in the 1st and 3rd harmonic planes. Based on the obtained multiscalar models the synthesis of dual multiscalar control is established. The obtained two multiscalar control systems can independently...
-
Prof. Haitham Abu-Rub - A Visit to Poland's Gdansk University of Technology
PublicationReport on visit of Prof. Haitham Abu-Rub in Gdansk University of Technology. Speech on the Smart Grid Centre. Visit in the new smart grid laboratory of the GUT, the Laboratory for Innovative Power Technologies and Integration of Renewable Energy Sources (LINTE^2).
-
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.
Year 2017
-
Bezczujnikowa identyfikacja uszkodzeń w układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym
PublicationW artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych na Politechnice Gdańskiej w zakresie wielofazowych napędów elektrycznych. Pokazano jeden z realizowanych etapów prac - metodę identyfikacji zaburzeń w bezczujnikowym układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym. Do identyfikacji uszkodzeń wykorzystano analizę estymowanego momentu obciążenia. W metodzie nie jest potrzebne instalowanie, żadnych dodatkowych czujników poza...
-
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...
-
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...
-
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....
-
Speed Sensorless AC Drive with Inverter LC Filter and Fault Detection Using Load Torque Signal
PublicationThe industrial development in recent years has seen a major increase in the use of induction motors, whereby the cost has to be as low as possible and the lifetime as long as possible. To follow up this desire, investigations in this area have become very intense. For that reason, this paper presents a solution for driving an induction motor and simultaneous fault detection with no need for additional sensors. In order to achieve...
Year 2006
-
Bezczujnikowy układ sterowania maszyną asynchroniczną z filtrem silnikowym
PublicationW referacie przedstawiono układ sterowania bezczujnikowego silnikiem indukcyjnymi o mocy 22kW z filtrem silnikowym. Układ regulacji oparty jest na modelu multiskalarnym silnika, w którym do opisu dynamiki wybrano jak zmienne stanu strumień skojarzony z uzwojeniami stojana oraz prąd stojana. Przeprowadzono badania eksperymentalne w układzie regulacji z obserwatorem prędkości kątowej, z uwzględnieniem parametrów filtru, w pełnym...
-
Realizacja algorytmu sterowania silnikiem asynchronicznym w symulatorze TCAD 7
PublicationW referacie przedstawiono reprezentatywny przykład realizacji i weryfikacji koncepcji złożonego sterowania układem napędowym na drodze symulacyjnej. Rozszerzono możliwości badań symulacyjnych projektowanego układu przez przeniesienie dedykowanego, specjalnego programu symulacyjnego do ogólnego symulatora układów przekształtnikowych TCad 7. Skorzystano z podatności tego symulatora na włączanie do części sterującej modelu oryginalnego...
Year 2023
-
Design and Evaluation of the Compact and Autonomous Energy Subsystem of a Wave Energy Converter
PublicationThis paper presents the results of the design process focused on the development of the energy subsystem (ES) of a wave energy converter (WEC). The ES is an important electrical part that significantly affects the energy reliability and energy efficiency of the entire WEC device. The designed ES was intended for compact WECs powering IoT network devices working in the distributed grid. The developed ES is an electronic circuit...
-
Design of an Autonomous IoT Node Powered by a Perovskite-Based Wave Energy Converter
PublicationThis paper presents the results of experimental research focused on wave energy harvesting and its conversion to power Internet of Things (IoT) devices. The harvesting and conversion process was performed using a wave energy converter (WEC) consisting of a lead zirconate titanate piezoelectric ceramic perovskite material and a prototype power electronic circuit. The designed WEC was considered as a power supply for an end node...
-
Propagation Characteristics of Partial Discharges in an Oil-Filled Power Transformer
PublicationPower transformers are among the most important assets in the power transmission and distribution grid. However, they suffer from degradation and possible faults causing major electrical and financial losses. Partial discharges (PDs) are used to identify the insulation health status and their degradation level. PDs are incipient, low-magnitude faults caused by localized dielectric breakdown. Those activities emit signals in many...
Year 2008
-
Detection and compensation of torque harmonics in drive with induction motor and gear
PublicationUkład mechaniczny przeniesienia napędu jest stosowany w większości elektrycznych układów napędowych. Właściwości przekładni mechanicznej powodują występowanie drgań moemntu w układzie. Analiza tych drgań, mierzonych np. za pomoca akcelerometrów, umozliwia detekcję uszkodzeń przekładni. Z uwiagi na trudności pomiatrowe dąży się jednak do eleminacji układów pomiarowych drgań przez zastąpienie ich metodami obliczeniowymi. Znając...
-
Napęd elektryczny w motoryzacji = The electric drive in motorization
PublicationWyczerpujące się zasoby ropy naftowej sprzyjają rozwojowi spekulacji cen paliw na giełdach światowych. Jednocześnie postępujący efekt cieplarniany zmusza inżynierów do poszukiwania nośników energii oraz napędów, które mógłby być alternatywnym rozwiązaniem zaistniałej sytuacji ekonomicznej oraz ekologicznej. Użycie silników elektrycznych do napędu pojazdów samochodowych jest pewną alternatywą rozwiązującą problem wysokich cen paliw...
-
Robust flux observer system with sliding mode and fuzzy logic control of Induction Motors
PublicationW pracy przedstawiono implementację nowego obserwatora strumienia wirnika silnika indukcyjnego zastosowanego w układzie sterowania polowo zorientowanego ze sterowaniem ślizgowym. Proponowany system jest niewrażliwy na zmiany rezystancji stojana silnika w wyniku zastosowania korekcyjnego sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono porównanie układów z oraz bez zastosowania sterowania ślizgowego. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych...
-
Składowa zerowa prądu w układzie elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi
PublicationJednym z rodzajów generatorów stosowanych obecnie w elektrowniach wiatrowych są generatory synchroniczne z magnesami trwałymi. Do współpracy generatora z siecią elektroenergetyczną konieczne jest zastosowanie przekształtników energoelektronicznych.W układzie elektrowni wiatrowej każdy z przekształtników: falownik sieciowy i falownik maszynowy jest źródłem składowej zerowej napięcia. Napięcie składowej zerowej można zaobserwować...
-
Składowa zerowa prądu w układzie elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi
PublicationJednym z rodzajów generatorów stosowanychobecnie w elektrowniach wiatrowych są generatory synchronicznez magnesami trwałymi. Do współpracy generatora zsiecią elektroenergetyczną konieczne jest zastosowanie przekształtnikówenergoelektronicznych. W układzie elektrowniwiatrowej każdy z przekształtników - falownik sieciowy i falownikmaszynowy - jest źródłem składowej zerowej napięcia.Napięcie składowej zerowej można zaobserwować, dokonującpomiaru...
Year 2011
-
Electric motor drive with inverter output filter
PublicationPrzedstawiono zagadnienie sterowania i estymacji w układzie napędowym z silnikiem indukcyjnym i filtrem sinusoidalnym.Filtr użyty jest do wygładzenia prądu i napięcia silnika. Filtr wprowadza spadek napięcia i przesunięcie fazowe prądów i napięć uniemożliwiające stosowane bezczujnikowych metod sterowania wektorowego. Rozwiązaniem jest uwzględnienie filtru w sterowaniu i estymacji. Artykuł pokazuje takie rozwiązanie dla metody sterowania...
-
High step-up continuous input current LCCT-Z-source inverters for fuel cells
PublicationFalowniki typu Z (ZSI) przeznaczone są do układów wymagających szerokiej zmiany wzmocnienia napięciowego, np. w energetyce odnawialnej. Ostatnio zaproponowano w literaturze zmienione struktury - falowniki typu Trans-Z (TZSI) oraz typu T (TSI) - w których dzięki zastosowaniu dławików sprzężonych uzyskano lepsze wzmocnienie niż w ZSI. W tym artykule przedstawiono ideę rozszerzonej struktury TZSI. Zaproponowano dwie nowe struktury...
-
Simple observer for induction motor speed sensorless control
PublicationPrzedstawiono układ sterowania polowo zorientowanego silnikiem asynchronicznym klatkowym pozwalający na pracę w szerokim zakresie prędkości obrotowych bez użycia czujnika prędkości. Zaproponowano estymator zmiennych o prostej strukturze charakteryzujący się znaczna odpornością na zmiany parametrów silnika. Zależności obserwatora oparte są na równaniach obwodu napięciowego silnika. Pokazano wyniki badań eksperymentalnych.
-
Speed sensorless induction motor drive with motor choke and predictive control
PublicationArtykuł przedstawia układ napędowy z silnikiem indukcyjnym, zasilanym z falownika napięcia przy zastosowaniu filtru silnikowego. System pracuje bez czujnika prędkości obrotowej. Głównym aspektem pracy jest zwrócenie uwagi na to, że zastosowanie dławika silnikowego wymaga odpowiednich zmian w strukturach sterowania i estymacji zmiennych. Zaproponowano odpowiednie rozwiązanie dla układu napędowego z regulatorem predykcyjnym prądu....
Year 2002
-
Filtracja zakłóceń w obwodzie wyjściowym falownika napięcia w symulacji komputerowej
PublicationW referacie zamieszczono wyniki badań symulacyjnych układu filtru wejściowego falownika napięcia, połączonego z obwodem pośredniczącym przemiennika częstotliwości. Dokonano opisu matematycznego filtru oraz przy pomocy programu TCAD przeprowadzono analizę modelowego obwodu. Przedstawiono przebiegi prądów i napięć w układzie oraz amplitudy harmonicznych zawarte w prądzie wyjściowym falownika napięcia.
-
Komunikacja w układach przekształtnikowych z procesorem sygnałowym SHARC
PublicationPrzedstawiono program pulpitu operatora do sterowania napędami elektrycznymi z procesorem sygnałowym SHARC.
-
Predictive current controller with simplified load model operating for allfrequencies. Vestnik Nacionalnogo tehniceskogo universiteta ''Harkovskij po- litehniceskij institut'' Problemy avtomatizirowannogo elektroprivoda. Teo- ri i praktika.**2002 vyp. 12 t. 2 s. 355-357, 6 rys. bibliogr. 4 poz. Seri ''Elektrotehnika, elektronika i elektroprivod''. Predykcyjny regulator prądu z uproszczonym modelem obciążenia pracujący wszerokim zakresie częstotliwości.
PublicationZaprezentowano nowy rodzaj regulatora predykcyjnego prądu, umożliwiającydziałanie w szerokim zakresie częstotliwości. Rozpatrzono aspekty praktycznepraktyczne realizacji algorytmu sterowania.
-
Problems of exact generation ofinverter output voltage
PublicationW pracy przedstawiono nową modyfikację modulatora szerokości impulsów. Rozważono problemy generacji dokładnej wartości napięcia wyjściowego falownika. Zaproponowano dwie metody generacji małej wartości napięcia.
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...
-
Medium-Voltage Drives: Challenges and existing technology
PublicationThe article presents an overview of state-of-art solutions, advances, and design and research trends in medium-voltage (MV) drive technologies - and also discusses the challenges and requirements associated with the use of such drives. The choice and deployment of MV drives in industries are associated with numerous requirements related to the front-end converter (grid side) and inverter (machine side). The focus is on solutions...
-
Metoda wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia
PublicationW artykule przedstawiono metodę wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia. W takim przekształtniku załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowanie dwóch wektorów napięcia wyjściowego. Komplikacja sterowania wynika z tego, że położenie obu wektorów napięcia oraz ich długości są wzajemnie zależne. Rozwiązanie zaproponowane w pracy umożliwia jednak niezależne formowanie dwóch wektorów...
-
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...
-
Sensorless Fault Detection of Induction Motor with Inverter Output Filter
PublicationThe paper presents the problem of monitoring and fault detection of a sensorless voltage inverter fed squirrel cage induction motor with LC filter. The detection is based on load torque estimation of the investigated torque transmission system. The load torque is calculated besides the computation of other variables that are mandatory for sensorless drive operation such as rotor flux and speed. The implemented LC filter smooths...
Year 2021
-
High Performance Control of AC Drives with Matlab/ Simulink
PublicationExplore this indispensable update to a popular graduate text on electric drive techniques and the latest converters used in industry. The Second Edition of High Performance Control of AC Drives with Matlab®/Simulink delivers an updated and thorough overview of topics central to the understanding of AC motor drive systems. The book includes new material on medium voltage drives, covering state-of-the-art technologies and challenges...
-
MRAS-Based Switching Linear Feedback Strategy for Sensorless Speed Control of Induction Motor Drives
PublicationThis paper presents a newly designed switching linear feedback structure of sliding mode control (SLF-SMC) plugged with an model reference adaptive system (MRAS) based sensorless fieldoriented control (SFOC) for induction motor (IM). Indeed, the performance of the MRAS depends mainly on the operating point and the parametric variation of the IM. Hence, the sliding mode control (SMC) could be considered a good control alternative...
Year 2013
-
Induction motor control application in high-speed train electric drive
PublicationThe chapter presents an application of induction motor mechanical speed and load torque observers in high-speed train drives. The observers are applied for a 1.2-MW electric drive with an induction motor. The goal of using such observers is to utilize computed variables for diagnostic purposes of speed sensors and torque transmission system. The concept of diagnostic system is presented in this paper, and proper criteria are proposed....
-
NARAŻENIA NAPIĘCIOWE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH ZASILANYCH Z FALOWNIKÓW NAPIĘCIA
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z narażeniami izolacji silników pracujących w układach napędowych z falownikami napięcia. Znaczne stromości napięć oraz zjawiska falowe w przewodach zasilających powodują przyspieszoną degradacje izolacji maszyn. Rozwiązaniem jest stosowanie filtrów biernych na wyjściu falownika.
-
Sensorless induction motor drive with voltage inverter and sine-wave filter
PublicationThis paper presents a speed sensorless control system of an induction motor with an output LC filter. It is known that the parameters design of the filter gives sine wave motor supply voltage but complicates control and estimation process. The reason is that the voltage drop and phase shift between filter input and output signals are imposed, and hence the motor voltages and currents differ from the inverter output waveforms. To...
-
Speed sensorless induction motor drive with predictive current controller
PublicationToday, speed sensorless modes of operation are becoming standard solutions in the area of electric drives. This paper presents a speed sensorless control system of an induction motor with a predictive current controller. A closed-loop estimation system with robustness against motor parameter variation is used for the control approach. The proposed algorithm has been implemented using field-programmable gate arrays (FPGAs) and a...
Year 2010
-
Medium voltage drives - challenges and requirements
PublicationThe design and application of medium voltage (MV) drives are associated with different requirements related to the line side and motor side of the drive. This paper presents a brief review of the existing challenges and requirements for employing medium voltage drives in various industries. Line side, motor side, and converterproblems and requirements are described. The aim of the paper is to review the existing problems to allow...
-
Napęd pojazdu elektrycznego z silnikiem asynchronicznym klatkowym
PublicationW artykule przedstawiono układ napędowy pojazdu elektrycznego wykorzystujący niezawodny i tani silnik prądu przemiennego. Zastosowany trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wymaga zasilaniaz falownika napięcia przekształcającego napięcie stałe z akumulatorów na napięcie przemienne. Wykonany tranzystorowy przekształtnik sterowany jest mikroprocesorowo. Zastosowany procesor realizuje algorytm sterowania polowo zorientowanego,...
-
Predictive current controller for sensorless induction motor drive
PublicationPrzedstawiono układ bezczujnikowego sterowania dla napedu z silnikiem klatkowym przy zastosowaniu predykcyjnego regulatora pradu. Zastosowany obserwator adaptacyjny wykazuje dużą odporność na zmiany parametrów silnika. W obserwatorze obliczane są wartości sił elektromotorycznych wykorzystywane w procesie regulacji predykcyjnej pradu silnika. Pokazano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
-
Sensorless induction motor drive for electric vehicle application
PublicationW artykule przedstawiono układ napędowy pojazdu elektrycznego wykorzystujący niezawodny i tani silnik prądu przemiennego. Zastosowany trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wymaga zasilaniaz falownika napięcia przekształcającego napięcie stałe z akumulatorów na napięcie przemienne. Wykonany tranzystorowy przekształtnik sterowany jest mikroprocesorowo. Zastosowany procesor realizuje algorytm sterowania polowo zorientowanego,...
-
Speed and load torque observer application in high-speed train electric drive
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie diagnostyczne obserwatorów prędkości obrotowej i momentu obciążenia w układzie napędowym z silnikiem asynchronicznym. System diagnostyczny jest dedykowany do napędu pociągu szybkiego. Celem diagnostycznym jest monitorowanie stanu czujnika prędkości obrotowej wału silnika oraz układu przeniesienia momentu trakcyjnego. Analiza sygnałów obliczanych w obserwatorach stanu pozwala na wykrycie uszkodzeń...
-
Speed sensorless ac drive with inverter output filter and fault detection using load torque signal
PublicationIn this paper, a sensorless induction motor (IM) drive using speed observer system is presented. The system includes load torque computation for gear fault detection. Nonlinear control method is adopted for controlling the motor over a wide speed range. An LC filter for smoothing current and voltage waveforms is used at the output of the voltage inverter. The use of filter imposes more building of the used observer to avoid using...
-
Speed sensorless asynchronous motor drive with inverter output lc filter
PublicationIn this paper a speed sensorless ac drive with inverter and output LC filter is proposed. A nonlinear, decoupled field oriented control algorithm with a flux and speed close-loop observer is used. In spite of using LC filter on the inverter output, the sensorless system works precisely. That result are obtained as a result of the appropriate estimation and control system use. The theory, simulation, and experimental results are...
Year 2007
-
Obserwator prędkości silnika asynchronicznego pracującego w układzie z filtrem sinusoidalnym
PublicationW układach napędowych z tranzystorowymi falownikami napięcia występująniekorzystne zjawiska wynikające z dużych stromości napięć zasilającychsilnik. Aby ich uniknąć między falownik a silnik włącza się filtrbierny wygładzający przebiegi napięć i prądów silnika. Włączenie takiegofiltru sinusoidalnego powoduje zmianę struktury układu i powoduje koniecznośćmodyfikacji układu sterowania silnika i estymatorów zmiennychstanu układu. W...
Year 2012
-
Pojazdy elektryczne - rozwój technologii. Układy ładowania i współpraca z siecią elektroenergetyczną
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z pojazdami elektrycznymi o zasilaniu akumulatorowym. Wskazano aktualne trendy rozwojowe oraz możliwości eksploatacyjne. Pokazano przykładowe rozwiązanie prototypowego pojazdu i zagadnienia sterowania układem napędowym oraz optymalnym rozdziałem energii. Poruszono problemy wpływu dużej liczby samochodów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną - wzrost zapotrzebowania na energię. Wskazano...
seen 4210 times