Wyszukiwarka
Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych
Publikacje
Filtry
wszystkich: 340
Katalog Publikacji
Rok 2020
-
3D PCB package for GaN inverter leg with low EMC feature
PublikacjaThis paper presents the adaptation of a 3D integration concept previously used with vertical devices to lateral GaN devices. This 3D integration allows to reduce loop inductance, to ensure more symmetrical design with especially limited Common Mode emission, thanks to a low middle point stray capacitance. This reduction has been achieved by both working on the power layout and including a specific shield between the devices and...
-
A new concept of PWM duty cycle computation using the Barycentric Coordinates in a Three-Dimensional voltage vectors arrangement
PublikacjaThe paper presents a novel approach to the Pulse Width Modulation (PWM) duty cycle computing for complex or irregular voltage vector arrangements in the two (2D) and three–dimensional (3D) Cartesian coordinate systems. The given vectors arrangement can be built using at least three vectors or collections with variable number of involved vectors (i.e. virtual vectors). Graphically, these vectors form a convex figure, in particular,...
-
A Wind Energy Conversion System Based on a Generator with Modulated Magnetic Flux
PublikacjaIn this work, the concept of an energy conversion system for wind turbines based on the modified permanent magnet synchronous generator (PMSG) is presented. In the generator, a pair of three-phase windings is used, one of which is connected in a “star” and the second in a “delta” configuration. At the outputs of both windings, two six-pulse uncontrolled (diode) rectifiers are included. These rectifiers are mutually coupled by a...
-
Advanced Lithium-Ion Battery Model for Power System Performance Analysis
PublikacjaThe paper describes a novel approach in battery storage system modelling. Different types of lithium-ion batteries exhibit differences in performance due to the battery anode and cathode materials being the determining factors in the storage system performance. Because of this, the influence of model parameters on the model accuracy can be different for different battery types. These models are used in battery management system...
-
Application of Analytic Signal and Smooth Interpolation in Pulse Width Modulation for Conventional Matrix Converters
PublikacjaThe paper proposes an alternative and novel approach to the PWM duty cycles computation for Conventional Matrix Converters (CMC) fed by balanced, unbalanced or non–sinusoidal AC voltage sources. The presented solution simplifies the prototyping of direct modulation algorithms. PWM duty cycles are calculated faster by the smooth interpolation technique, using only vector coordinates, without trigonometric functions and angles. Both...
-
Axial-Flux Permanent-Magnet Dual-Rotor Generator for a Counter-Rotating Wind Turbine
PublikacjaCoaxial counter-rotating propellers have been widely applied in ships and helicopters for improving the propulsion efficiency and offsetting system reactive torques. Lately, the counter-rotating concept has been introduced into the wind turbine design. Distributed wind power generation systems often require a novel approach in generator design. In this paper, prototype development of axial-flux generator with a counter-rotating...
Rok 2019
-
3-phase medium frequency transformer for a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge converter
PublikacjaThe article presents a three-phase Medium Frequency Transformer being a part of a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge DC-DC converter. The transformer design is detailed focusing on winding and core power loss calculation. The high power three-phase MFT prototype is presented. The experimental results include the transformer impedance characteristics, no load test and three-phase DAB full load test waveforms
-
Application of Barycentric Coordinates in Space Vector PWM Computations
PublikacjaThis paper proposes the use of barycentric coordinates in the development and implementationof space-vector pulse-width modulation (SVPWM) methods, especially for inverters with deformed space-vector diagrams. The proposed approach is capable of explicit calculation of vector duty cycles, independentof whether they assume ideal positions or are displaced due to the DC-link voltage imbalance. The use ofbarycentric coordinates also...
Rok 2022
-
A Direct Modulation for Matrix Converters based on the Onecycle Atomic operation developed in Verilog HDL.
PublikacjaThis paper presents a fast direct Pulse Width Modulation (PWM) algorithm for the Conventional Matrix Converters (CMC) developed in Verilog Hardware Description language (HDL). All PWM duty cycle calculations are performed in one cycle by an atomic operation designed as a digital module using FPGA basic blocks. The algorithm can be extended to any number of output phase. The improved version of the discontinuous Direct Analytic...
-
An Extended Control of the Input Angle for Matrix Converters Connected with the Non-Unity Power Factor Loads.
PublikacjaThis paper proposes a novel PWM modulation algorithm for Multiphase Conventional Matrix Converters (MCMC), with 3 inputs and k outputs, using the transfer function of the load angle. The proposed approach extends the range of power angle control at the input during the operation with a maximum voltage transfer ratio. The proposed concept is based on the Direct Analytic Voltage PWM (DAV--PWM) modulation with an elliptical trajectory...
-
Analytical Estimation of Power Losses in a Dual Active Bridge Converter Controlled with a Single-Phase Shift Switching Scheme
PublikacjaMicro-grid solutions around the world rely on the operation of DC/DC power conver- sion systems. The most commonly used solution for these topologies is the use of a dual active bridge (DAB) converter. Increasing the efficiency and reliability of this system contributes to the improvement in the stability of the entire microgrid. This paper discussed an analytical method of energy efficiency and power loss estimation in a single...
Rok 2013
-
A method of nonlinearities of transformer no-load characteristic modelling
PublikacjaA way in which changes of the no-load characteristic are taken into account in the mathematical model of the transformer is presented. Changes of saturation within core of transformer are presented as a combined non-linear flux curve. Analysis of magnetization of the transformer core and simulation of no-load state for distribution transformer of 30 kVA power rating and 15.75/0.4 kV/kV (especially supplying VLV) transformation...
-
A new duty cycles calculation method in pulse width modulation for direct matrix converters based on the shape function concept
PublikacjaPaper presents a new approach to duty cycle calculation in pulse width modulation for direct matrix converters. The essence of the proposed method is the use of elementary shape function of finite element. The algorithm for calculating the duty cycles was reduced to simple operations on the coordinates of input and output voltage vectors without trigonometric functions.
-
A New Three-Dimensional Space Vector Modulation for Multilevel Four-Leg Converters Based on the Shape Functions of Tetrahedral Element
PublikacjaThe paper proposes a new three-dimensional space vector pulse-width modulation (3D-SVPWM) algorithm for multilevel four-leg converters. The proposed PWM duty cycle calculation is based on the shape functions of the threedimensional tetrahedral finite elements. The algorithm ensures synthesis of accurate and undistorted output voltages even under significant imbalance or ripple in the DC-link voltages. At the same time, the algorithm...
-
AC motor feeding cable consequences on EMC performance of ASD
PublikacjaHigh level of conducted EMI emissions of adjustable speed drives (ASD) is one of the most difficult problems in contemporary applications. Many investigations are carried out in order to find more effective methods allowing to predict this emission at early stage of design, and therefore to predict adequate countermeasures. This paper deals with the method which allows to estimate by simulation the influence of motor feeding cable...
-
Accurate modeling of quasi-resonant inverter fed IM drive
PublikacjaIn this paper wide-band modeling methodology of a parallel quasi-resonant dc link inverter (PQRDCLI) fed induction machine (IM) is presented. The modeling objective is early-design stage prediction of conductive electromagnetic interference (EMI) emissions of the considered converter fed IM drive system. Operation principles of the selected topology of PQRDCLI feeding IM drive are given. Modeling of the converter drive system is...
-
Assembling and testing of quasi-static hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
PublikacjaThe presented paper concerns a novel concept of hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle. Its structure is combined of quasi-static and resonance piezoelectric actuators, synchronizing their work to generate the rotary movement. The hybrid motor topology is compared to the existing piezoelectric motors, regarding its field of applications in embedded systems with very high security requirements. The...
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....
Rok 2021
-
A New Approach to the PWM Modulation for the Multiphase Matrix Converters Supplying Loads with Open-End Winding.
PublikacjaThis article presents three variants of the Pulse Width Modulation (PWM) for the Double Square Multiphase type Conventional Matrix Converters (DSM-CMC) supplying loads with the open-end winding. The first variant of PWM offers the ability to obtain zero value of the common-mode voltage at the load's terminals and applies only six switches within the modulation period. The second proposal archives for less Total Harmonic Distortion...
-
A review of recent advances in the single- and multi-degree-of-freedom ultrasonic piezoelectric motors
PublikacjaIn this paper a comprehensive review of recent studies on the ultrasonic piezoelectric motors is presented. The analytical, numerical and experimental analysis. In further sections, classification methods of piezoelectric motors, survey criteria and three main groups of ultrasonic piezoelectric motors with examples have been presented and described. Finally, the conclusions and future research perspectives have been proposed.
-
A Review of Reduction Methods of Impact of Common-Mode Voltage on Electric Drives.
PublikacjaIn this survey paper, typical solutions that focus on the reduction in negative effects resulting from the common-mode voltage influence in AC motor drive applications are re-examined. The critical effectiveness evaluation of the considered methods is based on experimental results of tests performed in a laboratory setup with an induction machine fed by an inverter. The capacity of a common-mode voltage level reduction and voltage...
-
Analysis of AC/DC/DC Converter Modules for Direct Current Fast-Charging Applications
PublikacjaThe paper is a comprehensive laboratory comparison study of two galvanic isolated solution off-board battery chargers: (1) Si-based cost-effective case, and (2) SiC-bidirectional ready for vehicle to grid concept case. All circuits are modular, and in both cases the DC/DC converter can be replaced according to the end user requirements (the coupled transformer remains the same and is constructed based on 12xC100 cores to avoid...
-
Assessment of the factors influencing on the formation of energy-oriented modes of electric power consumption by water-drainage installations of the mines
PublikacjaPurpose. Performing the analysis to determine energy-efficient modes and assess the characteristics of the main indicators of electric power consumption by mine water-drainage installations based on the developed research mathematical model. Methods. To achieve the purpose set, a methodology is used to develop the multiple multifactor correlation-regression modeling with respect to the modes of electric power consumption by electrical...
-
Asymmetrical Modes in Polyphase Motors and Drives
PublikacjaThe effect of power supply and/or motor asymmetry on the phase-load distribution and the ripple of electromagnetic torque in a polyphase drive is studied by the method of symmetrical components. It is shown that the presence of asymmetry causes the mapping of all harmonics in the supply voltage into all planes of symmetrical components and eliminates the possibility of independent control of harmonics. The dynamic model of a five-phase...
Rok 2014
-
A predictive estimation based control strategy for a quasi-resonant dc-link inverter
PublikacjaIn this paper the predictive estimation based control strategy for a quasi-resonant dc link inverter (PQRDCLI) is developed. Instead of direct measurement of dc link input inverter current – its estimation with one step prediction is applied. The PQRDCLI fed induction motor, controlled with a predictive current estimation stabilized inverter output voltage slopes independently of load. Moreover, reduction of overvoltage spikes...
-
Analytical Modelling of the Multicell Piezoelectric Motor Based on Three Resonance Actuators
PublikacjaThis paper presents analytical model of the multicell piezoelectric motor. The results, obtained in the field of piezoelectric motors, have pointed out that these motors have potentially high possibilities in the future of special applications. The studied multicell piezoelectric motor have a stator using three rotating mode actuators. A theoretical analysis of operating principle of the rotating mode motor has been described....
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...
Rok 2023
-
Accurate electrothermal modelling of high frequency DC-DC converters with discrete IGBTs in PLECS software
PublikacjaIn the paper, a novel, improved method of the IGBT junction temperature computations in the PLECS simulation software is presented. The developed method aims at accuracy of the junction temperature computations in PLECS by utilising a more sophisticated model of transistor losses, and by taking into account variability of transistor thermal resistance as a function of its temperature. A detailed description of the proposed method,...
-
AC-DC-DC Converter for Small Power Energy Storage Systems
PublikacjaThe energy transformation driven by the development of renewable energy sources has become a reality for all power grid users. Prosumer energy, primarily utilizing photovoltaic installations, is one of the fastest-growing market segments. The advancement of technology, a decrease in electrochemical energy storage prices, and changes in the legal framework governing energy billing for grid-fed power have led to a growing interest...
-
An Overview of Bidirectional EV Chargers: Empowering Traction Grid-Powered Chargers
PublikacjaIn recent years, the number of electric vehicles has been at least doubling year after year. As a result, today electric vehicles already account for approximately 10% of the global automotive market, which positively affects environment in urbanized areas. However, to take full advantage of the EV integration it is necessary to use renewable sources for their charging; optimally place charging stations/terminals; optimally manage...
-
Analysis of the Usefulness of Cheap Audio Recorders for Spectral Measurement of Environmental Noise
PublikacjaEnvironmental noise pollution is nowadays one of the most serious health threats. The impact of noise on the human body depends not only on the sound level but also on its spectral distribution. Reliable measurements of the environmental noise spectrum are often hampered by the very high price of top quality measuring devices. This paper explores the possibility of using much cheaper audio recorders for the frequency analysis....
Rok 2012
-
Aggregated conducted interferences generated by group of asynchronous drives with deterministic and random modulation
PublikacjaThis paper addresses problems linked with electromagnetic interferences generated by group of three adjustable speed drives fed by frequency converters with deterministic and random modulation. Based on the experimental results it has been shown that decreasing of the conducted interferences in a case of random modulation is measuring phenomenon linked with selectivity of the EMI receiver.
-
Aplikacja programu AutoCAD wspomagająca proces inwentaryzacji elementów zastosowanych w projekcie instalacji elektrycznej
PublikacjaW artykule opisano zagadnienia dotyczące zastosowania programu AutoCAD jako narzędzia wspomagającego proces inwentaryzacji elementów zastosowanych w projekcie instalacji elektrycznej. Do tego celu opracowano aplikację w środowisku programistycznym AutoLISP, integrowanym z programem AutoCAD. Opracowana aplikacja dokonuje analizy projektu instalacji elektrycznej, na podstawie której wyodrębniane są nazwy symboli (bloków) zastosowanych...
Rok 2018
-
Algorytm i program sterowania układem samoczynnego załączania rezerwy zasilania z funkcją odciążania
PublikacjaW artykule omówiono układ samoczynnego załączania rezerwy (SZR) zasilania z jednym transformatorem i jednym generatorem przy rezerwie jawnej, z ośmioma grupami odbiorów i funkcją odciążania. W systemie sterowania tego układu SZR założono wykorzystanie sterownika programowalnego, graficznego dotykowego panelu operatorskiego i analizatorów parametrów sieci. Funkcja odciążania służy do realizacji przełączania wyłączników grup odbiorów...
Rok 2003
-
Analiza przebiegów stanu jałowego w diagnostyce transformatora
PublikacjaPrzedstawiono sposoby opracowywania przebiegów zarejestrowanych w stanie jałowym, a następnie sposób wyznaczania parametrów schematu zastępczego. Dokonano analizy wpływu uszkodzeń na zmiany charakterystycznych wielkości zarejestrowanych przebiegów. Stwierdzono możliwość zastosowania porównań tych wielkości do diagnostyki zmian stanu technicznego transformatora.
-
Badania kompatybilności elektromagnetycznej w elektrotechnice okrętowej
PublikacjaW artykule przedstawiony został przebieg badań, wykonanych w Polsce w latach 1962-2002, które dotyczyły problematyki kompatybilności elektromagnetycznej okrętowych urządzeń elektrycznych.