Search
Department of Electric Drives and Energy Conversion
Publications
Filters
total: 93
Catalog Publications
Year 2024
-
Loss Minimization-Based Sensorless Control of High-Speed Induction Motor Considering Core Loss
PublicationThis paper presents loss-minimizing sensorless control (LMC) strategies utilized to optimize the energy of high-speed induction motor (HSIM) drives. A machine’s ability to operate effectively depends on the estimation of its electrical losses. Although copper losses account for the majority of electrical losses in electrical machines, core loss also contributes a major part, particularly in high-speed induction motors. A review...
-
Multiscalar Control Based Airgap Flux Optimization of Induction Motor for Loss Minimization
PublicationBased on the induction motor model, considering the core loss resistance that accounts for magnetic characteristic saturation, a speed control approach is devised with an adaptive full-order (AFO) speed observer. The induction motor model analysis is done sincerely in a stationary reference frame. The control approach incorporates a flux reference generator designed to meet optimal operational circumstances and a nonlinear speed...
-
Przekształtnik DC-DC 24V/12kV z transformatorem macierzowym do ładowarek kondensatorów wysokonapięciowych HVCC
PublicationW artykule przedstawiono projekt i wykonanie kompaktowej, przenośnej wysokonapięciowej ładowarki kondensatorów 12kV, 1kJ/s, zasilanej z baterii akumulatorów 24V. Podstawowym wyzwaniem zaprojektowania przekształtnika o tak wysokiej przekładni transformatora jest minimalizacja indukcyjności rozproszenia transformatora, która wpływa na ograniczenie mocy przenoszonej przez transformator, a tym samym uniemożliwia regulację prądu i napięcia...
-
Sensorless Control of Induction Motor Based on Super-Twisting Sliding Mode Observer With Speed Convergence Improvement
PublicationThe super twisting sliding-mode observer (ST-SMO) has been proposed to achieve an effective method for alleviating low-order harmonics of measured quantities, issues related to DC drift, and suppression of chattering due to low-frequency sampling. The conventional ST-SMO, on the other hand, suffers from control delay in the convergence trajectory due to the system disturbance, resulting in decreased anti-disturbance capability...
-
Sensorless Predictive Multiscalar-Based Control of the Five-Phase IPMSM
PublicationThis article proposes multi-scalar variables based predictive control of sensorless multiphase interior permanent magnet synchronous machine. Estimated parameters from adaptive observers are used to implement the proposed control scheme. The control approach is divided into two parts: for the fundamental plane, torque and its dual quantity from the multi-scalar model are directly predicted by the controller, and torque density...
Year 2022
-
Control Strategy of a Five-Phase Induction Machine Supplied by the Current Source Inverter With the Third Harmonic Injection
PublicationIn the five-phase induction machine (IM), it is possible to better use the electromagnetic circuit than in the three-phase IM. This requires the use of an adequate converter system which will be supplied by an induction machine. The electric drive system described, in this article, includes the five-phase induction machine supplied by the current source inverter (CSI). The proposed novelty—not presented previously—is the control...
-
Non-Adaptive Rotor Speed Estimation of Induction Machine in an Adaptive Full-Order Observer
PublicationIn the sensorless control system of an induction machine, the rotor speed value is not measured but reconstructed by an observer structure. The rotor speed value can be reconstructed by the classical adaptive law with the integrator. The second approach, which is the main contribution of this paper, is the non-adaptive structure without an integrator. The proposed method of the rotor speed reconstruction is based on an algebraic...
-
Non-Adaptive Speed and Position Observer of Doubly-Fed Induction Generator
PublicationThe non-adaptive speed and position estimation of a doubly-fed induction generator (DFIG) is presented in this paper. The speed observer is based on the mathematical model of DFIG and to stabilize the structure the Lyapunov method is used. The classic stator field-oriented control to active and reactive power control is used in the sensorless control system. The performance of the proposed algorithm of a speed observer is validated...
Year 2021
-
Implementation of Extended Kalman Filter with Optimized Execution Time for Sensorless Control of a PMSM Using ARM Cortex-M3 Microcontroller
PublicationThis paper addresses the implementation and optimization of an Extended Kalman Filter (EKF) for the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) sensorless control using an ARM Cortex-M3 microcontroller. A various optimization levels based on arithmetic calculation reduction was implemented in ARM Cortex-M3 microcontroller. The execution time of EKF estimator was reduced from 260.4 μs to 37.7 μs without loss of accuracy. To further...
-
The Effect of Protrusions on the Initiation of Partial Discharges in XLPE High Voltage Cables
PublicationThis paper is focusing on 3D Finite Elements Analysis (FEA) based modelling of protrusions as defects or imperfections in the XLPE high voltage cable. This study is aiming to examine the impact protrusions have on the initiation of partial discharges. Spherical and ellipsoidal protrusions with different sizes at the conductor screen of the high voltage cable is an essential content of this paper. In addition, a spherical gas-filled...
Year 2017
-
MODELOWANIE TURBINY WIATROWEJ Z DWOMA PRZECIWBIEŻNIE OBRACAJĄCYMI SIĘ WIRNIKAMI
PublicationW artykule przedstawiono sposoby modelowania dwuwirnikowej turbiny wiatrowej z wykorzystaniem technik Obliczeniowej Mechaniki Płynów. Omówiono uproszczone metody modelowania Actuator Disc i Actuator Line Method oraz aspekty związane z dokładnym odwzorowaniem turbiny na siatce obliczeniowej. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń turbiny dwuwirnikowej złożonej z wirników NREL o mocy nominalnej 5 MW każdy. Do wykonania badań...
Year 2014
Year 2013
-
Multilevel inverter neutral-point voltage sensor diagnostic based on the Extended Kalman Filter
PublicationA new algorithm for neutral point voltage imbalance estimation in DC link of the three-level (3L) neutral point clamped (NPC) voltage source inverter (VSI) is proposed. Application of the proposed algorithm does not require any additional sensors. The unbalanced voltage calculation is based on the information derived from the inverter output measured currents and from the knowledge of the load model parameters. In order to estimate...
-
Noninvasive method for rotor fault diagnosis in inverter fed induction motor drive
PublicationThis article presents a proposal, simulation and experimental results of a noninvasive rotor fault diagnosis method for the inverter fed induction motor drive. Comparing to reported methods the proposed one does not require any load, rotor brake, slip, mechanical or electrical system physical modification e.g. machine disassembly and can be applied regardless the rotor speed measurement or estimation method.
-
State and control system variables sensitivity to rotor asymmetry in the induction motor drive
PublicationThe aim of this paper is to undertake analysis and comparison of the closed-loop and sensorless control systems sensitivity to the broken rotor for diagnostic purposes. For the same vector control system induction motor drive analysis concerning operation with the asymmetric motor, broken rotor fault handling and operation were investigated. Reliability, range of stable operation, fault symptoms and application of diagnosis methods...
-
Strategia wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielopoziomowych falowników kaskadowych
PublicationW artykule zaproponowano strategię sterowania falownikami kaskadowymi. Przedstawiono algorytm wektorowej modulacji szerokości impulsów, który może być zastosowany w falownikach o dowolnej liczbie poziomów.. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia sterowanie rozkładem napięć na kondensatorach obwodów pośredniczących. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych nad zaproponowaną strategią sterowania.
Year 2012
-
Algorytmy MPPT dla modułów fotowoltaicznych w warunkach przesłonięcia
PublicationIntensywny rozwój technologii powoduje obniżenie ceny modułów fotowoltaicznych i dedykowanych przetwornic. Podstawą opłacalności jest wysoka sprawność całego układu na którą składają się sprawności modułów, przetwornic oraz algorytmu śledzenia maksymalnej mocy (MPPT - Maximum Power Point Tracking). Znane i stosowane algorytmy mają MPPT sprawności od ok. 95 do 99%, o ile ogniwa mają identyczne parametry i są jednakowo nasłonecznione....
-
Analytical comparison between capacitor assisted and diode assisted cascaded quasi-z-source inverters
PublicationQuasi-Z falownik z prostym obwodem impedancyjnym jest bardzo interesującym rozwiązaniem topologicznym ze względu na unikalną możliwość jednostopniowego przekształcanie DC/AC w połączeniu z funkcjami obniżania i podwyższania napięcia. W niektórych aplikacjach jego właściwości podwyższające są jednak niewystarczające. Wyższe napięcie wejściowe można uzyskać w wyniku zastosowania w quasi-Z-falownikach kaskadowych obwodów impedancyjnych....
-
Broken rotor symptoms in the sensorless control of induction machine
PublicationThe purpose of this paper is to investigate the need for a universal method for sensorless controlled induction motor drive diagnosis. The increasing number of sensorless control systems in industrial applications require a universal method for the drive diagnosis, which provides reliable diagnostic reasoning independent of control system structure and state variables measurement or estimation method.Simulations and experimental...
-
Comparative Analysis of Exoskeletal Actuators
PublicationSince the beginning of the development of exoskeletons in the early 1960s there was a constant need for improving their actuators technology. Requirements for high power and torque for the lower body and very high precision for the hand motion, while maintaining the flexibility of biological muscles, are still not fully satisfied. The problem lies not just in the lack of appropriate actuator technology, but also in the inability...
-
Inteligentny transformator dystrybucyjny SN/nn dla sieci Smart Grid o aktywnym udziale prosumentów
PublicationWraz z rozwojem sieci dystrybucyjnych i ich stopniowym przekształcaniem w inteligentne sieci typu Smart Grid będzie rosłoznaczenie i udział sterowanych układów przekształtnikowych mocy stosowanych jako interfejsy pomiędzy źródłami energii a sieciąoraz pomiędzy siecią a odbiorcami. W artykule rozwinięto koncepcję wymiany konwencjonalnych transformatorów dystrybucyjnych50 Hz na inteligentne transformatory dystrybucyjne. Zaproponowano...
-
niskoindukcyjne układy połączeń części silnoprądowych przekształtników energoelektronicznych
PublicationW artykule poruszono problem występowania przepięć komutacyjnych w układach falowników napięcia. Jednym ze sposobów ograniczania wartości przepięć jest minimalizacja indukcyjności pasożytniczych połączeń wewnętrznych przekształtnika. W artykule opisano metodę projektowania niskoindukcyjnych połączeń wewnętrznych w układach falowników napięcia oraz zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych wybranej konstrukcji połączenia niskoindukcyjnego.
-
Smart MV/LV distribution transformer for Smart Grid with active prosumer participation
PublicationWraz z rozwojem sieci dystrybucyjnych i ich stopniowym przekształcaniem w inteligentne sieci typu Smart Grid będzie rosłoznaczenie i udział sterowanych układów przekształtnikowych mocy stosowanych jako interfejsy pomiędzy źródłami energii a sieciąoraz pomiędzy siecią a odbiorcami. W artykule rozwinięto koncepcję wymiany konwencjonalnych transformatorów dystrybucyjnych50 Hz na inteligentne transformatory dystrybucyjne. Zaproponowano...
-
Step-Up DC/DC Converters With Cascaded Quasi-Z-Source Network
Publication -
Step-Up DC/DC Converters With Cascaded Quasi-Z-Source Network
PublicationW artykule zaprezentowano nowe rozwiązania dotyczące przekształtników energoelektronicznych DC-DC podwyższających napięcie z ogniw paliwowych. Istota rozwiązania zawiera się w zastosowaniu kaskadowo połączonych wejściowych obwodów pasywnych typu Quasi-Z, umozliwiających znaczne podwyższanie napięcia z wykorzystaniem stanu parcy zwarć gałęzi tranzystorowych przekształtnika.
-
Weryfikacja algorytmów MPPT dla modułów fotowoltaicznych w warunkach przesłonięcia
PublicationIntensywny rozwój technologii powoduje obniżenie ceny modułów fotowoltaicznych i dedykowanych przetwornic. Podstawą opłacalności jest wysoka sprawność całego układu na którą składają się sprawności modułów, przetwornic oraz algorytmu śledzenia maksymalnej mocy (MPPT - Maximum Power Point Tracking). Znane i stosowane algorytmy mają MPPT sprawności od ok. 95 do 99%, o ile ogniwa mają identyczne parametry i są jednakowo nasłonecznione....
Year 2011
-
CCM and DCM operation analysis of cascaded quasi-Z-source inverter
Publication -
Evaluation of SiC JFETs and SiC Schottky diodes for wind generation systems
Publication -
LCCT-Z-Source inverters
Publication -
Performance comparison of SiC Schottky diodes and silicon ultra fast recovery diodes
Publication -
Rotor broken bar diagnostics in induction motor drive using Wavelet packet transform and ANFIS classification
Publication -
Trans-Z-source-like inverter with built-in DC current blocking capacitors
Publication
Year 2010
-
Broken Rotor Symptons in the Sensorless Control of Induction Machine
PublicationInverter fed sensorless controlled variable speed drives with induction machine are widely used in the industry applications, also in wind power generation and electric vehicles. On-line self diagnostic systems implementation is needed for early stage fault detection and avoiding a critical fault. Diagnostic algorithms in modern DSP-based controllers can operate simultaneously with control system functions. In the closed-loop controlled...
-
Identyfikacja uszkodzeń wirnika silnika indukcyjnego z bezczujnikowym układem regulacji dla celów diagnostycznych
PublicationW rozprawie podjęto zagadnienie zbadania właściwości układu napędowegopracującego w zamkniętym i bezczujnikowym układzie regulacji z maszyną indukcyjną klatkową przy uszkodzeniu klatki wirnika. Przeprowadzono badania w celu określenia możliwości diagnozowania i konstruowania nowych metod diagnostycznych dedykowanych dla bezczujnikowych układów sterowania z maszyną indukcyjną. W modelu maszyny w układzie dwuosiowym z możliwością...
-
Stany przejściowe przy sterowaniu maszyną dwustronnie zasilaną pracującą jako generator w farmie wiatrowej
PublicationW artykule przedstawiono analizę stanów przejściowych farmy wiatrowej z generatorami asynchronicznymi dwustronnie zasilanymi z uwzględnieniem linii kablowej SN. Przyjęto układ sterowania generatorem oparty na multiskalarnym modelu maszyny. Przedstawiono rozpływy mocy czynnej i biernej w stanach przejściowych na zaciskach generatora oraz w punkcie przyłączenia farmy wiatrowej do sieci elektroenergetycznej.Pokazano wpływ parametrów...
-
Sterowanie maszyną dwustronnie zasilaną pracującą jako generator w elektrowni wiatrowej przy zapadach napięcia
PublicationW artykule przedstawiono problematykę dotyczącą sposobów regulacji mocy maszyny dwustronnie zasilanej pracującej jako generator w elektrowni wiatrowej. Poruszono problem działania generatora w przypadku pojawienia się zakłóceń napięcia po stronie systemu elektroenergetycznego w postaci zapadu napięcia. Zaprezentowano układy regulacji mocy, oparte na modelach multiskalarnych maszyny asynchronicznej, umożliwiające rozszerzenie zakresu...
-
Two-stage quasi-Z-source network based step-up DC/DC converter
Publication
Year 2009
-
Broken rotor bar impact on sensorless control of induction machine
PublicationThe aim of the research is analysis of the sensorless control system of induction machine with broken rotor for diagnostic purposes. Increasing popularity of sensorless controlled variable speed drives requires research in area of reliability, range of stable operation, fault symptoms and application of diagnosis methods. T transformation (Cunha et al.,2003) used for conversion of instantaneous rotor currents electrical circuit...
-
Cascaded doubly fed induction generator using PFC rectifiers
Publication -
New type T-Source inverter
Publication -
Problemy walki ze spamem w sieciach VoIP
PublicationIlość spamu w dzisiejszych systemach VoIP jest niewielka. Szacuje się jednak, iż w przyszłości liczba niechcianych połączeń dramatycznie wzrośnie, paraliżując pracę większości firm z sektora biznesowego (zarówno małych jak i dużych). Odbije się to także na kliencie indywidualnym. W pracy przedstawiono możliwości atakowania klientów telefonicznych w sieciach VoIP. Scharakteryzowano problemy związane z realizacją wielu niechcianych...
-
Symptomy uszkodzenia wirnika maszyny indukcyjnej pracującej z bezczujnikowym układem regulacji
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacyjne i eksperymentalne układu napędowego z regulacją prędkości kątowej pracującego z asymetrycznym silnikiem indukcyjnym klatkowym. Asymetria silnika jest wynikiem uszkodzenia prętów wirnika. Przyjęto multiskalarny układ regulacji jako uogólnioną metodę sterowania wektorowego. Na podstawie przeprowadzonych badań wskazano symptomy uszkodzenia występujące w bezczujnikowym układzie regulacji.
-
Zagrożenia realizacji usług multimedialnych w systemach z sygnalizacją SIP
PublicationW pracy dokonano klasyfikacji powszechnych zagrożeń bezpieczeństwa w protokole SIP (RFC 3261). Opisano ataki wynikające ze słabości sieci IP jako głównego środowiska dla protokołu SIP oraz ataki wynikające ze sposobu działania protokołu SIP. Zidentyfikowano możliwość ich przeprowadzenia na produkcyjnych platformach SIP.
Year 2008
-
Cascaded doubly fed induction generator for mini and micro power plants connected to grid
Publication -
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...
Year 2007
-
Buck-Boost Inverters with Symmetrical Passive Four-terminal Networks
Publication -
Steady State Analysis of Twin Stator Cascaded Doubly Fed Induction Generator
Publication
Year 2006
-
Application of Feedback Linearization for Air Gap Flux Control of Induction Motor in the Field Weakening Region
Publication -
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...
-
Dokładne generowanie wektora napięcia wyjściowego w falowniku napięcia z modulacją szerokości impulsów
PublicationW artykule dokonano analizy wpływu parametrów tranzystorów mocy wykorzystanych do budowy falownika napięcia na dokładność generowania wektora napięcia wyjściowego. Zaproponowano metodę modulacji szerokości impulsów, w której zredukowany został wpływ zjawisk związanych z właściwościami tranzystorów mocy na napięcie generowane w falowniku. Przedstawiono przebiegi prądów fazowych falownika, w którym zaimplementowano proponowane rozwiązanie.