Wyszukiwarka
Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych
Publikacje
Filtry
wszystkich: 339
Katalog Publikacji
Rok 2017
-
Modular power converter with superconducting magnetic energy storage for electric power distribution system — Analysis and simulation
PublikacjaThis paper describes selected issues concerning realization of energy storage system (ESS) designed to operate in power distribution system. This paper presents a modular approach of 300 kVA power converter operating with superconducting magnetic energy storage (SMES), which gives high dynamics together with high power and suitable capability for instantaneous energy storage. Analysis and simulation studies of selected power converter...
-
Multilevel Converters
PublikacjaThe newest Special Section is intended to focus on recent research and trends in application of multilevel converters. Multilevel converters have been extensively developed over the last two decades and show several important advantages of power electronic circuits, such as: operation at high voltages, harmonics reduction, higher efficiency, modularity, smaller size and lower cost. Also, thanks to increasing interest in renewable...
-
Neutral point balancing technique for 3-level neutral point clamped converter with servo system
PublikacjaNeutral point voltage drift compensation technique in 3-level NPC multilevel converter and servo system is described in the paper. Analytical expressions are obtained for power subsystem elements parameters of servo drive system. Simulation of servo system, based on PMSM motor with 3-level NPC converter is considered.
-
Novel single-stage buck-boost inverter with unfolding circuit
PublikacjaA novel solution of a single-stage buck-boost inverter with unfolding circuit at the output stage is presented. The inverter has a wide range of input voltage regulation, minimum passive components and a very flexible control structure. It can be applied for renewable energy systems where high power density is required. Our simulation results confirmed all theoretical statements
-
Nowoczesny system sterowania układem samoczynnego załączania rezerwy zasilania
PublikacjaW artykule, dla przykładu układu samoczynnego załączania rezerwy (SZR) zasilania o zadanej strukturze i diagramie łączeń, przedstawiono nowoczesny system sterowania tym układem SZR. Omówiono algorytm i program sterowania oraz wizualizację działania układu. Program sterowania i wizualizację opracowano w oprogramowaniu narzędziowym easy Soft CoDeSys ver.2.3.5.8. Przejrzystą strukturę programu sterowania osiągnięto dzięki opracowaniu...
-
Piezoelectric Transducer for Mechanical Assessment of Soft Tissues. Concept, Implementation and Analysis
PublikacjaThe main goal of this work was following: preparation of a new concept, implementation and analysis of the piezoelectric resonant sensor/actuator for measuring the aging process of human skin. The research work has been carried out in the framework of cooperation between the INP-ENSEEIHT-LAPLACE, Toulouse, France, and at the Gdansk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Research Group of...
-
Przegląd systemów ładowania elektrycznych osobowych pojazdów i koncepcja dwukierunkowej ładowarki pokładowej
PublikacjaAktualnie trwa intensywny rozwój pojazdów elektrycznych (EV) i hybrydowych typu plug-in (PHEV) z pokładowymi bateriami akumulatorów. Badania w tej dziedzinie skupiają się na maksymalizowaniu sprawności oraz minimalizowaniu masy i objętości systemów ładowania baterii. W artykule przedstawiono podział systemów ładowania osobowych pojazdów typu EV/PHEV. Opisano systemy ładowania przewodowego z podziałem na ładowarki pokładowe i zewnętrzne, systemy...
-
Quasi-resonant DC-link voltage inverter with enhanced zero-voltage switching control
PublikacjaA new topology modification of the parallel quasi-resonant circuit for a dc-link voltage inverter enables regulation of the zero voltage dc-link subperiods and the dc-link voltage gradient settings. The proposed circuit is based on four MOSFET switches with free-wheeling diodes for controlled quasi-resonant recharging between L-C tank in order to assure inverter zero voltage switching (ZVS) conditions. Design optimization of the...
-
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublikacjaThe 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....
-
SiC-based T-type modules for multi-pulse inverter with coupled inductors
PublikacjaThe paper presents SiC-based three-level T-type modules designed for a high-performance 30kVA DC/AC inverter operating at high frequency 85 kHz with low THD of the output voltage. This inverter system consists of two integrated parts. The first part is active and contains three parallelconnected three-phase T-type modules built with fast-switching SiC power transistors. The second, passive part of the system is a set of inductors...
-
Simulation of the remanence influence on the transient states in a single-phase multiwinding transformer
PublikacjaThis paper presents the mathematical model of a single-phase multi-winding core type transformer taking into account magnetic hysteresis phenomenon based on the feedback Preisach model (FPM). The set of loop differential equations was developed for a K-th winding transformer model where the flux linkages of each winding includes flux Φ common to all windings as a function of magneto motive force Θ of all windings. The first purpose...
-
Space vector modulation in multilevel inverters of the servo drives of the trajectory measurements telescopes
PublikacjaUsing the MatLab/Simulink mathematical model of a three-phase three-level voltage inverter, the influence of the space-vector modulation (SVM) algorithm on the pulsations of the current (torque) of an AC motor in the range of low rotation speeds is considered. It is shown that the SVM of the second kind does not provide a pulsations level comparable to the pulsations of a sinusoidal pulse-width modulation (SPWM), both in the static...
-
Structure and electrical properties of Y, Fe-based perovskite mixed conducting composites fabricated by a modified polymer precursor method
PublikacjaIn this work, samples of Y0.07Sr0.93Ti1-xFexO3-d with 20, 40, 60 and 80 mol% of iron amount were prepared by a low-temperature polymer precursor method. The SEM-EDS analysis proved that analyzed Y0.07Sr0.93Ti1-xFexO3-d samples were composites of two Ti- and Fe-rich perovskite samples. This kind of composite consists of two phases in which one has a good ionic and the other electronic conductivity, which makes such a composite a...
-
Właściwości napędowe pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego
PublikacjaPracę poświęcono prezentacji najważniejszych właściwości elektrycznego układu napędowego z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym. Wskazano na zalety takiego napędu potwierdzając je wynikami symulacji i eksperymentów. Zaprezentowano pokazano prototyp pięciofazowego silnika indukcyjnego, przedstawiono jego charakterystyki statyczne w stanach pracy bezawaryjnej jak też przy uszkodzeniach faz uzwojenia stojana. Wykorzystując...
-
Wyznaczenie parametrów modelu matematycznego transformatora średniej częstotliwości
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych transformatora średniej częstotliwości. Obiektem badań był prototyp transformator jednofazowego z rdzeniem wykonanym z prostopadłościennych elementów ferrytowych i uzwojeniami wykonanymi z przewodów Litz’a. Badania przeprowadzono w celu wyznaczenia parametrów modelu matematycznego transformatora. Zakres badań obejmował wyznaczenie pętli histerezy magnetycznej oraz pomiar impedancji...
-
Zastosowanie modułu symulacji dynamicznej programu CAD w analizie układu napędowego elektronarzędzia
PublikacjaW referacie przedstawiono analizę mechanicznego układu przeniesienia napędu elektronarzędzia (wyrzynarki elektrycznej) przy zastosowaniu Modułu Symulacji Dynamicznej (MSD) programu Autodesk Inventor (AI). Opracowano modele 3D poszczególnych części elektronarzędzia i połączono je przy zachowaniu tzw. kinematyki odwrotnej. Przeprowadzono analizę wpływu poszczególnych węzłów kinetycznych na przebieg momentu na wale silnika elektrycznego....
-
Zastosowanie tranzystorów GaN w wysokoczęstotliwościowych przekształtnikach DC/DC
PublikacjaW artykule przedstawiono tranzystory mocy z azotku galu (GaN) jako przyrządy, umożliwiające budowanie wysokoczęstotliwościowych przekształtników energoelektronicznych. Opisano tranzystory GaN HEMT SSFET, przedstawiono sposób ich sterowania i czasy przełączeń. Podano wyniki badań eksperymentalnych przekształtnika obniżającego napięcie o sprawności 96,5%, pracującego z częstotliwością przełączeń 500 kHz. Zaprezentowano metodę doboru...
Rok 2016
-
A simplified behavioral MOSFET model based on parameters extraction for circuit simulations.
PublikacjaThe paper presents results on behavior modeling of general purpose Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET) for simulation of power electronics systems requiring accuracy both in steady-state and in switching conditions. Methods of parameters extraction including nonlinearity of parasitic capacitances and steady-state characteristics are based on manufacturer data sheet and externally measurable characteristics....
-
Adaptive estimation of the transformer stray capacitances for DC–DC converter modelling
PublikacjaNew low cost and accurate estimation method of transformer stray capacitances for wide band DC–DC converter modelling and design is proposed. The Wiener filter (WF) method is applied to estimate the transformer impedance – referred to the selected transformer winding configurations. Laboratory tests are used to adapt the filter, that is to find optimal impedance which minimises mean square error between measured, noise perturbed...
-
Analiza drgań przewodów jezdnych sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego
PublikacjaW pracy przedstawiono możliwości wykorzystania analizy drgań przewodów jezdnych sieci trakcyjnej do oceny jej stanu technicznego. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych, w których rejestrowano drgania odcinka przewodu jezdnego o zróżnicowanym stopniu zużycia i przy różnych warunkach jego zawieszenia. Na bazie przeprowadzonych analiz w dziedzinie czasu i częstotliwości, wskazano zależności między stanem sieci a wybranymi parametrami...
-
Analiza drgań przewodu jezdnego dla potrzeb walidacji modelu matematycznego sieci trakcyjnej
PublikacjaNieprawidłowa współpraca odbieraka z siecią jezdną, w niekorzystnych warunkach lokalnych, prowadzi do uszkodzeń sieci lub odbieraka. Najczęściej spowodowane to jest niewłaściwą regulacją tych elementów układu zasilania. Awarie te wywołują z reguły duże opóźnienia w ruchu pociągów i generują olbrzymie koszty. Sieć trakcyjna nie posiada rezerwy, stąd wysokie wymagania jakościowe i niezawodnościowe określa się szczególnie dla niej....
-
Analiza impedancji sieci prądu stałego w instalacjach fotowoltaicznych
PublikacjaDokonano analizy impedancji sieci prądu stałego w instalacji fotowoltaicznej. Analizę tę przeprowadzono pod względem predykcji charakterystyki zaburzeń elektromagnetycznych generowanych przez instalacje PV. Badania przeprowadzono zarówno dla zaburzeń różnicowych, jak i wspólnych. Zastosowano podejście analityczne - wykorzystując teorię linii długiej oraz pomiary wykonane na stanowisku laboratoryjnym.
-
Badania dynamiki ruchu odbieraków prądu z wykorzystaniem programu Autodesk Inventor
PublikacjaRozwój kolei dużych prędkości stawia coraz wyższe wymagania w zakresie konstrukcji i utrzymania sieci trakcyjnych oraz odbieraków prądu. Głównym problemem technicznym jest konieczność zapewnienia ciągłości styku pomiędzy przewodem jezdnym a nakładkami stykowymi ślizgacza. Współpraca pomiędzy elementami zestyku ślizgowego zależy w istotnym stopniu od zastosowanej konstrukcji odbieraka i wartości parametrów, zwłaszcza tych, które...
-
Badania eksperymentalne prostownika osiemnastopulsowego o mocy 150 kVA z opcjonalnym szeregowym energetycznym filtrem aktywnym
PublikacjaW artykule przedstawiono system sterowania oraz wybrane wyniki badań eksperymentalnych przekształtnika AC / DC składającego się z osiemnastopulsowego diodowego prostownika na bazie dławików sprzężonych i szeregowego energetycznego filtra aktywnego. Przebadano i porównano trzy konfiguracje przekształtnika o mocy 150kVA: (1) osiemnastopulsowy prostownik bez dodatkowych elementów, (2) prostownik z dodatkowym dławikiem sieciowym oraz...
-
Experimental test results of the 150kVA 18-pulse diode rectifier with series active power filter
PublikacjaThe paper presents the control system and selected results of experimental tests of the ac/dc power converter consisting of 18-pulse diode rectifier on the basis of coupled reactors and a serial active power filter. Three configurations of the 150kVA converter were tested experimentally and compared: 18-pulse diode rectifier with and without additional grid reactor and the rectifier integrated with the active power filter. The...
-
Five-phase squirrel-cage motor. Construction and drive properties
PublikacjaThis 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...
-
Mathematical modelling of the overhead contact line for the purpose of diagnostics of pantographs
PublikacjaThe overhead contact line (OCL) is the most effective way for supplying railway electric vehicles. The increase of the speed of the vehicles increases power consumption and requires ensuring proper cooperation of pantographs with OCL. The paper describes the novel mathematical model of the OCL system and the simulation results. The primary objective is a more accurate analysis to increase the reliability of the evaluation of monitoring...
-
Model of the double-rotor induction motor in terms of electromagnetic differential
PublikacjaThe paper presents a concept, a construction, a circuit model and experimental results of the double-rotor induction motor. This type of a motor is to be implemented in the concept of the electromagnetic differential. At the same time it should fulfill the function of differential mechanism and the vehicle drive. One of the motor shafts is coupled to the direction changing mechanical transmission. The windings of the external rotor...
-
Modelowanie i symulacja dynamiki ruchu trakcyjnego odbieraka prądu
PublikacjaW artykule przedstawiono dwa modele matematyczne kolejowych odbieraków prądu. Model podstawowy opracowano na podstawie analizy konstrukcji odbieraka ze stopniami swobody w ruchu obrotowym i postępowym. Drugi tzw. model zastępczy ma obydwa stopnie swobody w ruchu postępowym. Przedstawiono prosty sposób wyznaczenia wartości parametrów modelu zastępczego na podstawie wyników symulacji modelu odbieraka podstawowego. Model zastępczy,...
-
Multi-Transformer Flyback Converter for Supplying Isolated IGBT and MOSFET Drivers
PublikacjaA multi transformer flyback converter topology for supplying transistor drivers is presented. The topology presents some advantages over typical multi output single transformer, as reduction of effective leakage inductance, equal magnetic coupling between primary and secondary circuits and better isolation between outputs. Simulation study carried out in the LTSpice IV program and preliminary experimental results indicate high...
-
Performance Comparison of a 650 V GaN SSFET and CoolMOS
PublikacjaThe new technology of wide band gap semiconductors is said to outperform up-to-date silicon devices. High voltage Gallium Nitride (GaN) transistors, now emerging in the market, have even three times shorter switching times and even four times smaller energy losses compared to the best in-class Si devices. In this paper the performance of a 650 V GaN SSFET is evaluated and compared with the newest silicon family of CoolMOS™ technology....
-
Prediction of ringing frequencies in DC-DC boost converter
PublikacjaIn the paper ringing phenomena in a DC-DC boost converter is presented. The ringing frequency is calculated using an analytical formula. The necessary wide band models of MOSFET transistor, passive and parasitics are described. The calculation results are verified in simulation and laboratory tests.
-
Predykcja częstotliwości oscylacji komutacyjnych w wielotransformatorowej przetwornicy typu Flyback
PublikacjaW artykule przedstawiono koncepcję analitycznej predykcji częstotliwości zaburzeń elektromagnetycznych generowanych w przekształtnikach energoelektronicznych. Analizę zaburzeń przeprowadzono na przykładzie wielotransformatorowej przetwornicy w topologii Flyback. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane z pomiarami laboratoryjnymi prototypu przetwornicy.
-
Simplified saturation modelling in three-leg power transformer for the system stability analisys
PublikacjaThe paper presents a simplified method for modelling non-linearity of the magnetic circuit of the power transformer. The saturation effect is implemented by describing the self and mutual inductances as a function of the magnetic flux. The most important element of this function is the saturation coefficient which is calculated based on transient state during the unloaded transformer switch on. The transformer model is described...
-
Właściwości uzwojeń koncentrycznych ułamkowo-żłobkowych w aspekcie jakości napięcia generatorów synchronicznych
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki analizy właściwości uzwojeń koncentrycznych ułamkowo żłobkowych. Porównano wartość współczynnika uzwojenia dla podstawowej harmonicznej oraz zawartość wyższych harmonicznych. Obliczenia wykonano w oparciu o zależności analityczne zaimplementowane w specjalnie przygotowanym programie komputerowym. W celu weryfikacji wyników przygotowano model numeryczny maszyny bezszczotkowej maszyny prądu przemiennego...
-
Wolnoobrotowy generator z magnesami trwałymi do elektrowni wiatrowej z turbiną o pionowej osi obrotu
PublikacjaW artykule przedstawiono założenia projektowe, wybrane wyniki etapu projektowania i badania prototypu wolnoobrotowego generatora z magnesami trwałymi współpracującego z elektrownią wiatrową z innowacyjną turbiną o pionowej osi obrotu. Projekt został wykonany na zlecenie firmy ALU ECO Sp. z o.o. z Gdańska w ramach projektu badawczorozwojowego Pionowa Turbina Wiatrowa, współfinansowanego przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości...
-
Wpływ parametrów tarcia w przegubach modelu odbieraka prądu na jego właściwości dynamiczne
PublikacjaJednym z istotnych podzespołów elektrycznego pojazdu szynowego jest odbierak prądu. Pogorszenie parametrów odbieraka skutkuje jego niewłaściwą współpracą z siecią jezdną, co przyspiesza zużycie obydwu tych elementów układu odbioru prądu, generując znaczne koszty eksploatacyjne. W niekorzystnych warunkach może prowadzić do uszkodzenia sieci jezdnej, co z reguły wywołuje znaczne zaburzenia w ruchu pociągów i generuje duże koszty....
-
Zero phase shift digital filtering for assessment of exposure to non-sinusoidal magnetic fields
PublikacjaAccuracy of assessment of human body exposure to magnetic fields is affected by several uncertainty sources. One of them is estimation of the total exposure to non-sinusoidal fields. Standard methods can be implemented using analogue or digital filters that introduce a phase shift that affect the result of total exposure level estimation. The paper presents a new method that allows performing more precise assessment of exposure...
Rok 2015
-
A new approach to determination of the two-mass model parameters of railway current collector
PublikacjaThe paper presents two mathematical models of railway current collectors both with two degrees of freedom. The first one, hereinafter Pantograph Articulated Model (PAM), has one degree of freedom in rotational motion and the second degree of freedom in translational motion. The second model, called henceforth as Pantograph Reference Model (PRM), has both degrees of freedom in translational motion. Differential equations of the...
-
A new approach to determination of the two-mass model parameters of railway current collector
PublikacjaThe paper presents two mathematical models of railway current collectors both with two degrees of freedom. The first one, hereinafter Pantograph Articulated Model (PAM), has one degree of freedom in rotational motion and the second degree of freedom in translational motion. The second model, called henceforth as Pantograph Reference Model (PRM), has both degrees of freedom in translational motion. Differential equations of the...
-
A new prototype of piezoelectric bending resonant transducer for analysis of soft tissues properties
PublikacjaThis paper is devoted to a new piezoelectric bending resonant transducer prototype dedicated to the characterization of the mechanical properties of soft tissue. A general description of the actuator’s structure is presented including the basic principles of the measurement. The chosen geometry of the prototype is discussed and compared with the existing version. Constitutive equations are presented for the active and passive layer...
-
Analiza drgań przewodu jezdnego sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego.
PublikacjaGórna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Sieć jezdna nie ma możliwości technicznych redundancji, co wymaga okresowej oceny stanu technicznego w celu zapewnienia prawidłowej współpracy z odbierakami prądu pojazdów. W artykule przedstawiono aspekty oceny stanu technicznego górnej sieci trakcyjnej na podstawie modelowania matematycznego i wybranych badań laboratoryjnych....
-
Analiza impedancji sieci prądu stałego w instalacjach fotowoltaicznych
PublikacjaW artykule przedstawiono analizę impedancji różnicowej i wspólnej, sieci DC instalacji fotowoltaicznej. Badania impedancji przeprowadzono wykorzystując model matematyczny przygotowany w oparciu o teorię linii długiej. Otrzymane wyniki porównano z pomiarami laboratoryjnymi wykonanymi za pomocą analizatora impedancji.
-
Analiza zaburzeń elektromagnetycznych generowanych przez pojazdy szynowe
PublikacjaW artykule scharakteryzowano specyfikę zakłóceń elektromagnetycznych w aplikacjach kolejowych. Opisano metody analizy zaburzeń elektromagnetycznych generowanych przez pojazdy szynowe. Przykładowe wyniki analiz w dziedzinie czasu i częstotliwości porównano z wynikami analizy czasowo-częstotliwościowej, umożliwiającej identyfi kację i lokalizację źródeł zaburzeń w pojazdach szynowych. Wskazano możliwe przyczyny zmian poziomów...
-
Analysis of electromagnetic disturbances in DC network of grid connected building-integrated photovoltaic system
PublikacjaThis paper focuses on conducted electromagnetic interference (EMI) emissions and propagation in the DC network of grid connected building integrated photovoltaic (PV) system. The investigated PV system, consists of ten solar panels, cabling and the grid-connected one phase inverter. The EMI simulation model of the real PV system has been developed with the aid of impedance analyzer measurements of solar panels and the DC network...
-
Badania eksperymentalne rezonansowego przetwornika piezoelektrycznego typu "unimorph"
PublikacjaW artykule opisano badania eksperymentalne piezoelektrycznego rezonansowego przetwornika zastosowanego do pomiaru właściwości mechanicznych tkanek miękkich. Po krótkim wstępie w kolejnych punktach przedstawiono opis stanowiska pomiarowego oraz metody pomiaru odkształceń prototypów, przesunięć częstotliwości rezonansowej, impedancji elektromechanicznej i parametrów schematów zastępczych. W dalszej...
-
BADANIA EWALUACYJNE TRANZYSTORA 650 V E-HEMT GAN DO ZASTOSOWAŃW WYSOKOSPRAWNYCH PRZEKSZTAŁTNIKACH DC/DC
PublikacjaTematem artykułu są badania wysokonapięciowegotranzystora z azotku galu typu E-HEMT w aplikacji przekształtnikaobniżającego napięcie typu buck. W pracy przedstawiono krótkącharakterystykę i zalety półprzewodników szerokoprzerwowych,a także opis tranzystora GS66508P-E03 w obudowie do montażupowierzchniowego (SMD). Następnie poruszono problemchłodzenia łącznika mocy SMD i przeprowadzono badanieporównawcze dwóch układów chłodzenia....
-
CM Voltage Compensators for Power Electronic Interfaces
PublikacjaThe experimental results presented in the paper have shown that the application of the PEIs might cause EMC related problems, especially in the case of the application of a group of connected converters. The most convenient way to reduce EMI currents and prevent aggregation of EMI currents introduced by a group of converters is through passive compensation of voltage interference sources inside of the single converters. In the...
-
Code development of a DSP-FPGA based control platform for power electronics applications
PublikacjaThis paper focuses on the implementation of power electronics algorithms in control platforms based on DSP-FPGA. Today’s power electronics technology demands high power computation with high speed interfacing at the same time. The most popular configuration is a DSP for the former and a FPGA for the latter. The main goal of this work was to develop a generic control system for power electronics application, but it is explained...
-
Compensation of Dead Time Effects for Shunt Active Power Filters
PublikacjaThe paper presents a comprehensive approach to the compensation of the grid current distortion for shunt active power filter systems. Four different sources of current distortion are addressed: imperfect grid synchronization caused by the distortion in the grid voltages, time delays in the estimation of compensating currents and grid voltages, fluctuations of the dc bus voltage, and the distortion of inverter output voltages due...