Wyszukiwarka
dr hab. inż. Arkadiusz Lewicki
Zatrudnienie
- Profesor uczelni w Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego i Konwersji Energii
Publikacje
Filtry
wszystkich: 120
Katalog Publikacji
Rok 2023
-
A Five-Leg Three-Level Dual-Output Inverter
PublikacjaClassical 3-level dual-output inverter, 3-L DOI, involves two similar 3-level inverters that provides a pair of 3-phase output voltages with same or different frequencies from common input voltage source. Flexibility of either operation of the constituting inverters is evident in this DOI; but total duplication of power switches is a major drawback. State of the art coupled 3-L DOIs reduce this drawback by providing series-shared...
-
A Simplified SVPWM Technique for Five-leg Inverter with Dual Three-phase Output
PublikacjaThis article proposes a simplified space vector pulse-width modulation (SVPWM) technique five-leg inverter with dual three-phase output. An idea to fed the dual tree-phase machine by the multiphase voltage source inverters (VSIs) is not new. Dual- and multi-motor drive systems are widely used in the industry applications. The most popular fields are: electric vehicles (EVs) and traction systems. Moreover, the specific characteristic...
-
Augmented speed control scheme of dual induction motors with mutual flux angle control loop
PublikacjaThis paper proposes an augmented speed control scheme of dual induction motors fed by a five-leg voltage source inverter (VSI) with a common/shared-leg. An additional control loop is proposed here and based on the mutual flux angle – the difference between flux angular positions of the IMs. The main purpose of this research is to minimize the energy losses in the common inverter leg by controlling the mutual flux angle, at equal...
-
Increasing the Utilization of dc-link Voltage of a Five-Leg VSI Based on Rotor Angle Control of Dual Induction Motors
PublikacjaThis paper introduces an increased utilization of the dc-link voltage of a five-leg voltage source inverter (VSI) based on the rotor flux angle control technique for dual induction motors, IM. The main purpose is to utilize additional abilities provided by a multi-motor drive system in limited operating conditions. Generally, a multi-motor drive system is widely used in electric vehicles (EVs), traction systems and in several industrial...
Rok 2024
-
A review on analytical models of brushless permanent magnet machines
PublikacjaThis study provides an in-depth investigation of the use of analytical and numerical methods in analyzing electrical machines. Although numerical models such as the finite-element method (FEM) can handle complex geometries and saturation effects, they have significant computational burdens, are time-consuming, and are inflexible when it comes to changing machine geometries or input values. Analytical models based on magnetic equivalent...
-
Cascaded Buck Hybrid Interlink Converter for Multiple-Input / Multiple-Output Operation
PublikacjaThe provision of isolated- and non-isolated DC output voltages by Power electronics power-conditioning devices in the recent ‘green-energy-revolution’ era is on course. In this paper, a structure for multi-input multi-output(MIMO) DC–DC buck converter is proposed to generate output voltages of varying levels with fewer component-count. The DC output voltage of each of the constituting buck converters can be used independently or...
-
Dead time effects compensation strategy by third harmonic injection for a five-phase inverter
PublikacjaThis paper proposes a method for compensation of dead-time effects for a fivephase inverter. In the proposed method an additional control subsystem was added to the field-oriented control (FOC) scheme in the coordinate system mapped to the third harmonic. The additional control loop operates in the fixed, orthogonal reference frame ( α - β coordinates) without the need for additional Park transformations. The purpose of this method...
-
Hybridized PWM Strategy for Three- and Multiphase Three-Level NPC Inverters
PublikacjaA simple hybridized pulsewidth modulation (PWM) algorithm for three- and multiphase three-level neutral point clamped (NPC) inverters is proposed. The proposed solution is based on classical space vector PWM (SVPWM) algorithms for two-level inverters but can also be based on sinusoidal PWM with min–max injection. An additional level of output voltage is obtained by modifying the resulting switching patterns taking into account...
Rok 2021
-
A Single-Carrier-Based Pulse-Width Modulation Template for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
PublikacjaMultiplicity of the triangular carrier signals is a criterion for the extension of sinusoidal pulsewidth modulation, SPWM, to a number of output voltage levels per phase-leg in cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter (MLI). Considering medium and high voltage applications where appreciable number of output voltage levels from CHB MLI is needed, commensurate high number of carrier signals in either classical level- or phase-shifted...
-
Current Source Inverter Fed Drive
PublikacjaThis book covers three-phase and multiphase (more than three-phase) motor drives including their control and practical problems faced in the field (e.g., adding LC filters in the output of a feeding converter), are considered. The new edition contains links to Matlab®/Simulink models and PowerPoint slides ideal for teaching and understanding the material contained within the book. Readers will also benefit from the inclusion of: A...
-
Modified SPWM Technique with Zero-Sequence Voltage Injection for a Five-Phase, Three-Level NPC Inverter
PublikacjaThis article presents a modified sinusoidal pulse-width modulation (SPWM) scheme for a five-phase, three-level neutral-point-clamped inverter. The modulation scheme deploys a modified min–max function to inject the zero-sequence components into the reference modulating signals; hence enabling the effective utilization of the DC-link voltage. Balanced split-input DC-link voltages were achieved through further incorporation of adjustable...
Rok 2012
-
Analiza stabilności obserwatora PI na przykładzie obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego
PublikacjaW artykule określono warunki, w których obserwator PI może nie być stabilny, zaproponowano modyfikacje jego modelu matematycznego zapewniającą stabilność
-
Dobór parametrów adaptacyjnego obserwatora PI zmiennych stanu silnika indukcyjnego
PublikacjaW artykule skupiono się na dobrze wzmocnień członów proporcjonalnego i całkującego obserwatora PI oraz stałych czasowych inercji
Rok 2020
-
Application of sliding switching functions in backstepping based speed observer of induction machine
PublikacjaThe paper presents an analysis of the speed observer which is based on the backstepping and sliding mode approach. The speed observer structure is based on the extended mathematical model of an induction machine. The observer structure is based on the measured phase stator currents and transformed to ( αβ ) coordinate system. The stator voltage vector components are treated as known values. Additionally, such an observer structure...
-
Feedback Control of Multiphase Induction Machines with Backstepping Technique
PublikacjaThe 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...
Rok 2009
-
Application of speed and load torque observers in high-speed train drive for diagnostic purposes
PublikacjaW 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...
-
Diagnostyka układu przeniesienia momentu trakcyjnego pociągu szybkiego z wykorzystaniem obserwatorów stanu
PublikacjaW 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...
Rok 2008
-
Badania obserwatorów proporcjonalnych w multiskalarnym układzie sterowania silnika indukcyjnego
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych proporcjonalnego obserwatora Luenbergera strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. W celu potwierdzenia poprawności przyjętych kryteriów doboru parametrów obserwatora badania przeprowadzono dla czterech różnych zestawów tych parametrów. Jakość odtwarzania zmiennych stanu w obserwatorze oceniono na podstawie jakości działania multiskalarnego układu sterowania wykorzystującego...
-
Detection and compensation of torque harmonics in drive with induction motor and gear
PublikacjaUkład 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...
Rok 2010
-
Badania porównawcze obserwatorów z dodatkowymi integratorami w estymatorze typu MRAS strumieni magnetycznych i prędkości obrotowej silnika indukcyjnego
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki laboratoryjnych i symulacyjnych badań estymatorów typu MRAS strumieni magnetycznych i prędkości obrotowej silnika indukcyjnego. W roli modelu przestrajanego, w strukturze estymatorów zastosowano obserwatory Luenbergera różniące się liczbą dodatkowych integratorów. Dodatkowe integratory zostały wprowadzone do struktury obserwatora Luenbergera w celu tłumienia zakłóceń nakładających się na przebieg...
-
Medium voltage drives - challenges and requirements
PublikacjaThe 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...
-
Modulacja szerokości impulsów dla falownika trójpoziomowego ze sterowaniem rozkładem napięcia na kondensatorach obwodu pośredniczącego
PublikacjaW artykule zaproponowano metodę modulacji szerokości impulsów dla trójpoziomowego falownika napięcia z diodami poziomującymi. Przedstawiona strategia sterowania umożliwia stabilizację rozkładu napięcia na kondensatorach obwodu pośredniczącego falownika. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych.
Rok 2017
-
Bezczujnikowa identyfikacja uszkodzeń w układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym
PublikacjaW 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...
-
Control of induction machine supplied by a current source inverter using the multi-scalar transformation and backstepping approach
PublikacjaThe paper describes the voltage control technique of squire-cage induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on new transformation of the electric drive system (machine and inverter) state variables to the multi-scalar variables form. The backstepping approach is used to obtain the feedback control law. The control system contains the structure of the observer...
-
Działanie napędu z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym przy uszkodzeniu faz stojana
PublikacjaW 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaW 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...
Rok 2007
-
Bezczujnikowe sterowanie maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
Publikacja.
-
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
Publikacja
Rok 2011
-
Comparison of two methods for parameters selection of the proportional observer of induction motor state variables
PublikacjaArtykuł opisuje problemy odtwarzania prędkości obrotowej wału maszyny indukcyjnej przy wykorzystaniu estymatorów MRAS. Porównano dwie metody doboru wzmocnień obserwatora, analityczną i bazującą na algorytmach genetycznych
-
Control Systems of an Induction and Synchronous Motor Supplied by Current Source Converter Working as Generator
Publikacja
Rok 2004
-
Control of voltage source inverter without dead-time effects.
PublikacjaW artykule zaproponowano metodę dokładnego generowania wektora napięcia o małej amplitudzie w falowniku napięcia. Zaprezentowano metodę modulacji szerokości impulsów, w której wyeliminowano koniecznosć wprowadzania czasów martwych oraz kompensacji ich wpływu na napięcie wyjsciowe przekształtnika
-
Modelowanie układu przetwornicy rezonansowej dc-dc z miękką komutacją tranzystorów.
PublikacjaW referacie zaprezentowano model matematyczny przetwornicy DC-DC, który umożliwia przeprowadzenie badań symulacyjnych układu przetwornicy oraz dobór parametrów głównych jej elementów.
Rok 2013
-
Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
PublikacjaThe 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.
-
Dwie metody doboru wzmocnie obserwatora PI strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego
PublikacjaW 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
PublikacjaThe 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....
Rok 2014
-
DC-link voltage balancing in cascaded H-Bridge converters
PublikacjaIn 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...
Rok 2015
-
Dead-Time Effect Compensation Based on Additional Phase Current Measurements
PublikacjaThis paper proposes a new method of dead-time effect compensation. The proposed solution is based on additional phase current measurements realized by analog-to-digital converters. These measurements are carried out at the time instants specified by a pulsewidth-modulation (PWM) strategy. This makes it possible to estimate inverter currents at the commutation instants and, finally, to estimate the voltage error caused by dead time. This...
-
Dobór wzmocnień całkującego obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego metodą zmiany bazy
PublikacjaW artykule opisano zastosowanie zmodyfikowanego obserwatora całkującego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Wzmocnienia obserwatora dobrano metodą zmiany bazy, rozszerzoną o transformację diadyczną i parametryzację. Przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych obserwatora pracującego w multiskalarnym układzie sterowania.
Rok 2016
-
Dobór wzmocnień całkującego obserwatora strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego metodą zmiany bazy
PublikacjaW artykule opisano zastosowanie zmodyfikowanego obserwatora całkującego do odtwarzania strumieni magnetycznych silnika indukcyjnego. Wzmocnienia obserwatora dobrano metodą zmiany bazy, rozszerzoną o transformację diadyczną i parametryzację. Przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych obserwatora pracującego w multiskalarnym układzie sterowania.
-
Gains selection of non-proportional observers of an induction motor with dyadic methods
PublikacjaThe paper presents issues related to calculation of gains of non-proportional observers of magnetic fluxes of an induction motor. A transformation is discussed, based on dyadic matrices, that affords possibility of applying well-known methods used in single-output systems to observers of multi-output systems. The impact of dyadic transformation on possibility of poles placement of the observer is analyzed....
-
Metoda wektorowej modulacji szerokości impulsów pięciofazowego falownika napięcia
PublikacjaW 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...
Rok 2006
-
Dokładne generowanie wektora napięcia wyjściowego w falowniku napięcia z modulacją szerokości impulsów
PublikacjaW 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.
-
Exact generation of voltage vector in voltage inverter with pulse width modulation
PublikacjaW artykule zaproponowano metodę modulacji szerokości impulsów dla falownika napięcia. Proponowana metoda rozwiązuje problemy związane z kompensacją czasów martwych oraz kompensacją wpływu parametrów łączników energolelektronicznych na napięcie wjściowe falownika. W artykule zaprezentowano metodę kompensacji między innymi pojemności pasożytniczych tranzystorów, dyskretyzacji czasów załączeń tranzystorów. Przedstawiona metoda modulacji...
Rok 2005
-
Eliminacja czasów martwych w algorytmie sterującym modulacją szerokości impulsów
PublikacjaW artykule przedstawiono metodę modulacji szerokości impulsów, w której wyeliminowano konieczność wprowadzania czasów martwych do sekwencji sterującej tranzystorami.Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych falownika, w którym wykorzystano zaprezentowaną metodę modulacji.
-
Kompensacja błędu dynamicznego przekładni zębatej w napędzie z silnikiem indukcyjnym
PublikacjaW artykule zaprezentowano metodę detekcji i kompensacji drgań będących efektem błędu transmisji przekładni. Drgania w układzie napędowym zostały zredukowane na drodze generowania odpowiednich składowych momentu elektromagnetycznego w silniku klatkowym, pracującym w bezczujnikowym układzie sterowania.
-
Kompensacja drgań momentu w układzie napędowym z maszyną asynchroniczną
PublikacjaW artykule zaprezentowano metodę detekcji i kompensacji drgań momentu w układzie napędowym z maszyną asynchroniczną. Redukcję oscylacji momentu na wale maszyny obciążającej napęd uzyskano na drodze generowania odpowiednich składowych momentu elektromagnetycznego w silniku klatkowym, pracującym w bezczujnikowym układzie sterowania.
Rok 2022
-
Hybridized Space-Vector Pulsewidth Modulation for Multiphase Two-Level Voltage Source Inverter
PublikacjaIn space vector pulsewidth modulation (SVPWM) algorithms for multiphase two-level voltage source inverters (VSI), the components of active vectors in all orthogonal spaces have to be calculated within the processor and stored in its memory. These necessitate intensive computational efforts of the processor and large memory space. This article presents a hybridized SVPWM for multiphase two-level VSI. In this algorithm, elements...
-
Integrated Three-Level Dual-Phase Inverter
PublikacjaIn view of reducing the number of inverter legs that provide dual-phase, three-level output voltages (as may be needed in an uninterruptible power supply), and that also provide a wide range of output frequencies (as needed in an advanced motor drive system with wide speed ranges), a three-level, dual-phase inverter topology is presented in this paper. Its three-level attribute was based on the F-type inverter topological concept,...
Rok 2003
-
Kompensacja drgań w napędzie z silnikiem klatkowym
PublikacjaW artykule zaproponowano możliwość wykorzystania maszyny elektrycznej do kompensacji drgań momentu transmitowanego do obciążenia za pośrednictwem przekładni zębatej. Redukcje drgań na wale wyjściowym przekładni uzyskano w wyniku generowania odpowiedniej składowej zmiennej momentu elektromagnetycznego w silniku asynchrownicznym. Zaproponowano wykorzystanie bezczujnikowego układu sterowania momentem kompensującym do synchronizacji...
wyświetlono 2406 razy