Search
Department of Electric Drives and Energy Conversion
Publications
Filters
total: 398
Catalog Publications
Year 2015
-
Variable Speed AC Drives with Inverter Output Filters
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...
-
Wektorowa modulacja szerokości impulsów w pięciofazowych falownikach napięcia
PublicationW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla pięciofazowych falowników napięcia. W falownikach tych załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch wektorów napięcia wyjściowego. Położenie obu wektorów napięcia oraz ich długości są od siebie zależne. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o długościach i...
-
Wielofunkcyjne izolowane sprzęgi energoelektroniczne – nowe możliwości poprawy niezawodności zasilania w sieciach przemysłowych SN
PublicationW artykule przedstawiono propozycję kompleksowego rozwiązania problemu poprawy niezawodności zasilania w sieciach przemysłowych SN o regularnie występujących zakłóceniach. Istota rozwiązania zawiera się w zastosowaniu przekształtników energoelektronicznych o izolowanych wejściach i wyjściach, które będą pełnić rolę sprzęgów pomiędzy siecią przemysłową a odbiorami dużej mocy, a także pomiędzy siecią a wspomagającymi zasobnikami...
-
WYKORZYSTANIE BATERII KONDENSATORÓW ZAINSTALOWANYCH W SIECI SN DO OGRANICZENIA START MOCY W SIECI
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań pokazujące możliwości wykorzystania baterii kondensatorów zainstalowanych wewnątrz sieci SN (w odbiorców przemysłowych), w celu zminimalizowania strat mocy w sieci elektroenergetycznej. Wyniki analizy pozwoliły określić, które ze stosowanych obecnie kryteriów regulacji jest najbardziej korzystne. Wskazywano również na konieczność koordynacji działań regulatorów transformatora i baterii kondensatorów.
-
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
-
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...
-
Analiza działania rozszerzonego obserwatora prędkości w szerokim zakresie zmian prędkości maszyny indukcyjnej
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem zmiennych stanu maszyny indukcyjnej. Wykorzystano obserwator oparty na modelu matematycznym maszyny z dodatkowymi zmiennymi. Przedstawiono macierz stanu zlinearyzowanych równań błędu odtwarzania. Opisano sposób definiowania wyznacznika jakości na podstawie rozkładu biegunów obserwatora. Zaproponowano metodę korekcji wzmocnień wraz ze zmianą warunków pracy maszyny. Wykazano...
-
Charakterystyka tranzystorów z węglika krzemu w wysokosprawnych przekształtnikach
PublicationPółprzewodnikowe przyrządy mocy z węglika krzemu (SiC) osiągnęły poziom technologiczny umożliwiający powszechne stosowanie w układach przekształtnikowych. W artykule omówiono ostatnie osiągnięcia dotyczące układów przekształtnikowych z przyrządami z węglika krzemu oraz wybrane wyniki badań realizowane na Politechnice Gdańskiej. W artykule opisano właściwości statyczne i dynamiczne tranzystorów MOSFET i JFET z węglika krzemu oraz...
-
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)...
-
DC-link voltage balancing in cascaded H-Bridge converters
PublicationIn the paper a DC-link voltage balancing strategy for multilevel Cascaded H-Bridge (CHB) converter is proposed. Presented solution bases on optimal choice of active vector durations in Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM). It makes it possible to DC-link voltages control and to properly generate the output voltage vector in the case of DC-link voltage unbalance. Results of simulation and experimental researches...
-
Falowniki wielopoziomowe 6kV/1MVA do napędów o regulowanej prędkości obrotowej i układów kompensacji mocy biernej
PublicationW referacie przedstawiono konstrukcję modułowego tranzystorowego przekształtnika napięcia 6 kV/1 MVA nowej generacji o dwukierunkowym przepływie energii pomiędzy siecią średniego napięcia (SN) a silnikiem indukcyjnym klatkowym, przeznaczonego do napędów SN o regulowanej prędkości obrotowej. Istota rozwiązania przedstawionego przekształtnika zawiera się w zastosowaniu trójstopniowej struktury. Stopnień wejściowy oraz stopień wyjściowy...
-
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...
-
Nowoczesne układy przekształtników wielopoziomowych do zasilania statków z lądu
PublicationW artykule poruszono tematykę zasilania statków zacumowanych w porcie z lądowej sieci elektroenergetycznej poprzez wykorzystanie nowoczesnych konstrukcji przekształtników energoelektronicznych. W treści pracy zaprezentowano porównanie dwóch topologii wysokonapięciowych przekształtników wielopoziomowych. Porównano konstrukcje przekształtników z klasycznym transformatorem wielouzwojeniowym oraz z transformatorami wysokoczęstotliwościowymi.
-
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...
-
Obserwatory prędkości dla bezczujnikowego sterowania maszynami prądu przemiennego
PublicationPrzedstawiono model matematyczny uogólnionej maszyny elektrycznej rozszerzony przez wprowadzenie dodatkowych zmiennych. Na podstawie modelu rozszerzonego opracowano strukturę obserwatora prędkości maszyny uogólnionej. Zaprezentowano struktury obserwatorów prędkości dla poszczególnych rodzajów maszyn prądu przemiennego. Pokazano, że prędkość kątową wirnika można odtwarzać dla różnych typów maszyn stosując odpowiednie zmienne stanu...
-
Power Electronics Building Blocks for implementing Smart MV/LV Distribution Transformers for Smart Grid
PublicationWith an observed increase in the involvement of active consumers in activities aimed at improving energy efficiency and increasing interest in producing energy from renewable sources, there is a need for the development of new technologies enabling the distribution network operators to offer new services and functionalities. Smart MV/LV distribution transformers are characterized by a compact three-stage design, including an...
-
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.
-
Sterowanie falownikami napięcia ograniczające prądy łożyskowe
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienie zmniejszenie prądów łożyskowych w układach napędowych z falownikami napięcia, przez wprowadzenie zmian w algorytmie modulacji szerokości impulsów.
-
Sterowanie wielopoziomowymi falownikami średniego napięcia
PublicationW artykule zaprezentowano metodę predykcyjnego sterowania napięciem wyjściowym w siedmiopoziomowym falowniku średniego napięcia (SN) o strukturze kaskadowo połączonych modułów dwupoziomowych. Pokazana metoda jest przeznaczona do zastosowania do formowania napięć w falownikach kaskadowych o dowolnej liczbie poziomów i dowolnej wartości napięcia wyjściowego.
-
The Electrical Drive Systems with the Current Source Converter
Publication-
-
Wielopoziomowe przekształtniki średniego napięcia (SN) o budowie modułowej
PublicationW artykule omówiono wybrane zagadnienia dotyczące zastosowań wielopoziomowych przekształtników średniego napięcia (SN) w układach napędowych o regulowanej prędkości, zwłaszcza w układach z izolacją od sieci zasilającej. W opracowanym przekształtniku zastosowano izolację galwaniczną od sieci zrealizowaną za pomocą izolowanych przetwornic dc-dc z transformatorami wysokiej częstotliwości (> 5 kHz). Przedstawiono zarejestrowane przebiegi...
-
ZASTOSOWANIE METODY ZMIANY BAZY DO DOBORU WZMOCNIEŃ OBSERWATORA STRUMIENI MAGNETYCZNYCH SILNIKA INDUKCYJNEGO
PublicationW artykule opisano analityczną metodę doboru wzmocnień propor- cjonalnego obserwatora silnika indukcyjnego. Zaproponowana metoda umożliwia precyzyjne ulokowanie biegunów obserwatora i niezależną optymalizację obserwatora pod względem odporności na zakłócenia i odchyłki parametrów silnika indukcyjnego.
Year 2013
-
Badania symulacyjne wysokonapięciowej przetwornicy DC/DC
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych przekształtnika energoelektronicznego typu DC/DC działającego w układzie niepełnego mostka z transformatorem izolacyjnym pracującym przy dużej częstotliwości. Badania symulacyjne wykonano posługując się pakietem Matlab-Simulink z biblioteką SimPowerSystems. Omówiono problemy zastosowania wysokonapięciowych tranzystorów z izolowaną bramką do konstrukcji przekształtników wysokiego...
-
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.
-
Dobór wzmocnień rozszerzonego obserwatora prędkości na podstawie rozkładu biegunów
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem zmiennych stanu silnika indukcyjnego z wykorzystaniem obserwatora prędkości opartego na rozszerzonym modelu maszyny. Zaproponowano zlinearyzowany układ równań opisujący dynamikę błędów odtwarzania zmiennych stanu. Wykorzystano wartości własne macierzy stanu równań błędu do określenia jakości pracy obserwatora. Do doboru wzmocnień obserwatora zastosowano algorytm ewolucyjny....
-
Dwie metody doboru wzmocnie obserwatora PI strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego
PublicationW artykule opisano problemy zwizane z doborem wzmocnie obserwatora proporcjonalno-całkujcego, przeznaczonego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Porównano dwie metody doboru wzmocnie obserwatora, analityczn i bazujc na optymalizacji. Rozwaania teoretyczne poparto wynikami bada symulacyjnych i laboratoryjnych.
-
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.
-
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...
-
Parameter selection of an adaptive PI state observer for an induction motor
PublicationThe paper discusses problems connected with the parameters selection of the proportional-integral observer, designed for recon- struction of magnetic fluxes and angular speed of an induction motor. The selection is performed in several stages that are focused on different criteria. The first stage consists in selecting observer’s gains and provides desired dynamical properties, taking into consideration immunity to disturbances and...
-
PI observer stability and application in an induction motor control system
PublicationThe paper discusses the problem of stability of a proportional-integral Luenberger observer, designated for the state variables reconstruction of a linear, time-invariant dynamical system.
-
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...
-
Sterowanie napięciami na kondensatorach falownika kaskadowego
PublicationW artykule zaproponowano strategię wektorowej modulacji szerokości impulsów dla wielopoziomowych falowników kaskadowych. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia sterowanie napięciami na kondensatorach obwodów pośredniczących. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych zaproponowanej strategii sterowania.
-
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...
-
The effect of the motor filters on earth fault current waveform in circuits with variable speed drives
PublicationIn circuits with variable speed drives distorted earth fault current flows. Earth fault current distortion influences the threshold of ventricular fibrillation. This paper presents earth fault current distortion in circuits with variable speed drives when motor filter is used. Two types of motor filter are analyzed. For every type of filter the effect of earth fault current distortion on ventricular fibrillation is evaluated.
-
The effect of the motor filters on earth fault current waveform in circuits with variable speed drives
PublicationIn circuits with variable speed drives distorted earth fault current flows. Earth fault current distortion influences the threshold of ventricular fibrillation. This paper presents earth fault current distortion in circuits with variable speed drives when motor filter is used. Two types of motor filter are analyzed. For every type of filter the effect of earth fault current distortion on ventricular fibrillation is evaluated.
-
Układy napędowe pojazdów elektrycznych
PublicationW artykule omówiono nowe technologie stosowane w układach napędowych pojazdów elektrycznych. Praca zawiera zależności teorii ruchu pojazdu, nowe rozwiązania w konstrukcji silników trakcyjnych. Przedstawiono również zagadnienia układów zasilania bateryjnego i magazynów energii z superkondensatorami. Pokazano metody sterowania zapewniające optymalizacje rozdziału energii pomiędzy akumulatorami a magazynem energii. Zaprezentowano...
-
Wybrane problemy cyfrowego sterowania pośrednimi przekształtnikami napięcia i prądu
PublicationW pracy zaprezentowano główne problemy, jakie napotyka się podczas konwersji energii elektrycznej w przekształtnikach energoelektronicznych. Przedstawiono zjawiska, które mają wpływ na dokładność formowania wektorów napięcia i prądu wyjściowego w dwu i trójpoziomowych przekształtnikach napięcia oraz w przekształtnikach prądu i przedstawiono metody ich kompensacji.
Year 2012
-
Adapting a General Tool to Monitoring Multi-Agent Systems Through Virtual Host Layer Extenstion
PublicationNagios is a free software for IT infrastructure monitoring. Out-of-the-box it is not suited for monitoring multi-agent systems, because agents may dynamically join and leave the system or change roles. But Nagios' flexible configuration makes extensions possible. This paper presents and verifies Nagios configuration and extensions for monitoring multi-agent systems.
-
Algorytm automatycznego strojenia regulatorów PI serwonapędów w maszynie frezującej CNC z wykorzystaniem metody optymalizacji rojem cząstek
PublicationPublikacja traktuje o zagadnieniu automatycznego strojenia przemysłowych regulatorów liniowych. Przedstawiono proces projektowania i implementacji systemu zarówno w środowisku symulacyjnym, jak i rzeczywistym. Przeanalizowano wyniki badań porównujących jakość działania układu sterowania przy zestawach parametrów regulatorów otrzymanych różnymi metodami. Jako metodę służącą poszukiwaniu odpowienich nastaw regulatorów wykorzystano...
-
Algorytm PWM dla 9-fazowego silnika indukcjnego
Publication -
Analiza stabilności obserwatora PI na przykładzie obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego
PublicationW artykule określono warunki, w których obserwator PI może nie być stabilny, zaproponowano modyfikacje jego modelu matematycznego zapewniającą stabilność
-
Badania kogeneratora małej mocy
PublicationW pracy przedstawiono proces projektowania i implementacji systemu sterowania źródłem energii elektrycznej i cieplnej - bazującym na kogeneracji wysokosprawnej, wykorzystującej zmodyfikowany kogenerator firmy TOTEM z dodatkowym przekształtnikiem energoelektronicznym. Jego istotną częścią jest 4-suwowy silnik benzynowy o zapłonie iskrowym, dostosowany do spalania gazu ziemnego. W celu osiągnięcia maksymalnej sprawności układu, wykorzystano...
-
Budowa 3-osiowej maszyny frezującej CNC, wraz z doborem parametrów regulatorów w torach sterowania serwomechanizmów
PublicationW pracy przedstawiono proces tworzenia stanowiska laboratoryjnego - maszyny frezującej CNC, której osie poziome napędzane są poprzez serwomechanizmy, zaś oś pionowa napędzana jest przez silnik skokowy. Budowę stanowiska kończy proces programowania maszyny, wraz z doborem parametrów regulatorów w torach sterowania serwomechanizmów. W tym celu zostały wykorzystane kryteria: Hurwitza oraz optimum symetrii. Rezultaty strojenia regulatorów...
-
Dobór parametrów adaptacyjnego obserwatora PI zmiennych stanu silnika indukcyjnego
PublicationW artykule skupiono się na dobrze wzmocnień członów proporcjonalnego i całkującego obserwatora PI oraz stałych czasowych inercji