Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2023 - Instytut Automatyki


Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej	Łódź, 22-24 listopada 2023 kosene @ info.p.lodz.pl
Logowanie Logowanie Rejestracja SENE 2023 Strona główna Tematyka Sesje specjalne Komitet naukowy Komitet organizacyjny Recenzenci Referaty plenarne Tutoriale Sponsor strategiczny Informacje Miejsce konferencji Terminy Dla autorów Publikacje Opłata konferencyjna Harmonogram Podział sesji 30 lat SENE Archiwum Artykuły 2022 Artykuły 2019 Artykuły 2017 Artykuły 2015 Artykuły 2013 Artykuły 2011 SENE 2022 SENE 2019 SENE 2017 SENE 2015 SENE 2013 SENE 2011	Lista referatów IX Konferencji Naukowej Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym "SENE 2009" ISBN: 978-83-7283-319-8 (tytuły i streszczenia pochodzą z materiałów dostarczonych przez autorów) Mateusz Dybkowski, Teresa Orłowska-Kowalska Analiza indukcyjnego napędu bezczujnikowego z estymatorem MRAS^CC w wybranych stanach pracy Analysis of the sensorless induction motor drive with a MRAS^CC estimator in various operation conditions W artykule przedstawiono analizę bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z estymatorem MRASCC w różnych warunkach pracy. Szczególną uwagę zwrócono na jakość działania estymatora podczas pracy w zakresie bardzo małych wartości prędkości kątowej, przy osłabianiu pola oraz przy zakłóceniach pojawiających się w torach pomiarowych napięcia stojana. Wykonane zostały badania stabilności estymatora MRASCC przy znacznych zmianach wartości reaktancji magnesującej oraz obszerne badania symulacyjne i eksperymentalne w wybranych stanach pracy. Janusz Wiśniewski, Piotr Dobroń, Włodzimierz Koczara Analiza momentu rozruchowego silnika z magnesami trwałymi przy zastosowaniu metody HPI Analysis of the starting torque in permanent magnet motor controlled by HPI method Niniejszy artykuł opisuje bezczujnikowe sterowanie silnikiem z magnesami trwałymi w zakresie niskich prędkości wirowania. Położenie wirnika jest uzyskiwane metodą HPI wykorzystującą impulsy napięcia testującego. W trakcie skoku napięcia testującego nie wytwarza się moment elektromagnetyczny. Wymagane jest zatem stosowanie specjalnej metody sterowania. W artykule opisano wpływ zastosowanej metody sterowania i wyznaczania położenia wirnika na wytwarzany moment elektromagnetyczny. Radosław Nalepa, Teresa Orłowska-Kowalska, Andreas Noll, Stephan Beineke, Alexander Bähr Analiza pracy napędu z silnikiem PMSM z uwzględnieniem rezystancji stojana i nasycenia magnetycznego Constant power operation of a PMSM drive taking into account the stator resistance and the nonlinear inductance W tym artykule zaprezentowano wydajny algorytm osłabiania pola silnika synchronicznego z powierzchniowo montowanymi magnesami trwałymi. Zaproponowane rozwiązanie znalazło praktyczne zastosowanie w wysokiej jakości wieloosiowych serwonapędach przemysłowych. Tematykę sterowania pracą silnika PMSM w obszarze stałej mocy poruszano w wielu publikacjach, najczęściej jednak z pominięciem rezystancji stojana oraz nasycenia magnetycznego. Uproszczenia takie są do przyjęcia w przypadku rozwiązań serwonapędowych niewymagających precyzji w zakresie pracy przy osłabianiu pola. Artykuł zawiera szczegółowy opis opracowanych metod, propozycję rozwiązania programowego oraz wyniki badań eksperymentalnych. Zygmunt Szymański Analiza stabilności systemów elektroenergetycznych systemów zasilania współpracujących z zasilaczami przekształtnikowymi dużej mocy Analysis of the stability an electro energetic grid with great load converter power supply system W referacie przedstawiono konsekwencje zastosowania zasilaczy przekształtnikowych dużej mocy w układach zasilania zakładów przemysłowych, oraz ich wpływ na jakość energii elektrycznej w sieciach zasilających średniego napięcia. Zjawisko rezonansu LC występujące pomiędzy zewnętrznym filtrem falownika, aktywnymi filtrami kompensacyjnymi oraz indukcyjnościami sieci zasilającej przedstawiono w referacie. Przykładowe wyniki obliczeń symulacyjnych wykonanych dla różnych konfiguracji sieci przedstawiono w końcowej części Radosław Figura, Leszek Szychta, Roman Kwiecień Aproksymacja krzywych sprawności silnika indukcyjnego klatkowego współpracującego z pompą wirową The efficiency curves approximation of pump-loaded squirrel-cage induction motor W artykule dokonano aproksymacji krzywych sprawności silnika indukcyjnego klatkowego wykorzystując funkcję wielomianową. Jako zmienne funkcji wielomianowej wykorzystano wielkości elektryczne takie jak częstotliwość napięcia zasilającego silnik, moc czynna pobrana przez silnik oraz współczynnik dopasowania silnika do obciążenia. Dokonano analizy uzyskanych wyników oraz przedstawiono porównanie z wynikami prac istniejących publikacji dotyczących tego zagadnienia. Tadeusz Białoń, Roman Niestrój, Arkadiusz Lewicki, Marian Pasko Badania porównawcze obserwatorów z dodatkowymi integratorami w estymatorze typu MRAS strumieni magnetycznych i prędkości obrotowej silnika indukcyjnego Comparative studies of observers with additional integrators in the MRAS-type estimator of induction motor magnetic fluxes and rotational speed W 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 odtwarzanej prędkości obrotowej. Marek Turzyński, Piotr J. Chrzan Behawioralny model tranzystora IGBT Behavioural model of IGBT transistor. W artykule przedstawiono rezultaty prac nad uniwersalnym modelem tranzystora bipolarnego z izolowaną bramką (IGBT), przydatnym w symulacji układów energoelektronicznych wymagających odwzorowania stanów ustalonych i dynamicznych. Rozważono behawioralny model IGBT w układzie klasycznym z nieliniowymi aproksymacjami pojemności pasożytniczych. Eksperymentalne testy modelu modułu IGBT typu CM200DY-24A (Mitsubishi) przeprowadzono w układzie przerywacza szeregowego. Dariusz Janiszewski Bezczujnikowy napęd z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych oparty na bezśladowym filtrze Kalmana Unscented Kalman Filter based Permanent Magnet Synchronous Motor Sensorless Contol W artykule przedstawiono projekt i realizację metody bezczujnikowego sterowania silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Bazuje ona na obserwacji i~zmiennych stanu układu napędowego opartą na bezśladowym filtrze Kalmana (ang. Unscented Kalman Filter), przy wykorzystaniu jedynie zmiennych pomiarowych jakimi są prądy stojana. Obserwator dzięki swojej strukturze posiada możliwość odtworzenia prędkości i położenia wału, a także momentu obciążenia części mechanicznej silnika. Struktura sterowania z wykorzystaniem filtru Kalmana zaimplementowana została w procesorze sygnałowym. Zaznaczyć warto, że przy nie wykorzystywaniu czujników położenia, prędkości i momentu obciążenia, a zastąpieniu ich obserwatorem czyni taką strukturę sterowania ekonomicznie bardzo korzystną. Artur Cichowski, Janusz Nieznański, Paweł Szczepankowski, Sławomir Bujacz Bezczujnikowy rozruch wysokoobrotowej maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi Sensorless startup of highspeed permanent-magnet synchronous motor Celem artykułu jest przedstawienie bezczujnikowego rozruchu maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi. W pierwszej fazie rozruchu zastosowano sterowanie w układzie otwartym z regulacją składowych prądu stojana. Zaproponowano sposób przełączenia pomiędzy sterowaniami w układzie otwartym i zamkniętym. W układzie zamkniętym do estymacji prędkości wykorzystano rozszerzony filtr Kalmana i bezśladowy filtr Kalmana. Przedstawiono także wpływ dokładności kompensacji zniekształceń napięć wyjściowych falownika na jakość sterowania. Daniel Lewandowski Bezpośrednia regulacja momentu napędu skalarnego Direct torque control in a scalar drive W artykule opisano metodę poprawy właściwości dynamicznych napędu skalarnego. Proponowany regulator współpracuje z zewnętrznym obserwatorem stanu elektromagnetycznego silnika indukcyjnego. Pozwoliło to uzyskać bezpośrednią kontrolę momentu, nawet gdy falownik takiej możliwości nie oferuje. Przedstawiono również wyniki uzyskane na stanowisku badawczym z maszyną przepływową małej mocy z napędem skalarnym i regulatorem momentu. Łukasz Drązikowski, Bartłomiej Kamiński Bezrdzeniowy silnik liniowy z magnesami trwałymi do bezpośredniego napędu osi obrabiarki sterowanej numerycznie. Coreless linear permanent magnet synchronous machine as a direct servo drive for CNC milling machine. W artykule omówiono analityczną metodę obliczania bezrdzeniowych silników liniowych z magnesami trwałymi oraz pokazano jej weryfikację na podstawie metody elementów skończonych. Przedstawiono również projekt prototypowego napędu bezpośredniego, przeznaczonego do napędu jednej osi obrabiarki numerycznej służącej do szybkiego prototypowania obwodów drukowanych poprzez frezowanie miedzianych ścieżek z powierzchni laminatu. Krzysztof Sozański Cyfrowa realizacja modulatora typu click modulation dla elektroakustycznego wzmacniacza mocy Digital realization of a click modulator for an audio power amplifier W artykule przedstawiono cyfrowy modulator typu click modulation dla wzmacniacza mocy audio klasy D. Modulator typu click modulation stanowi ciekawą alternatywę dla klasycznych modulatorów szerokości impulsów (PWM). Modulator został zrealizowany za pomocą zmiennoprzecinkowego procesora sygnałowego ADSP21065L i układu FPGA typu Spartan 3 XC3100E. W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i laboratoryjnych. Stanisław Jałbrzykowski, Tadeusz Citko Dwukierunkowy rezonansowy układ przekształtnikowy DC/DC w wersji mostkowej Bidirectional resonant DC/DC full bridge converter W artykule przedstawiono układ przekształtnikowy umożliwiający transmisję energii elektrycznej pomiędzy dwoma źródłami prądu stałego o różnych poziomach napięć. W układzie tym w celu zmniejszenia strat łączników przekształtnika zastosowano obwód rezonansowy wspomagający ich przełączanie. Sterowanie transmisją energii odbywa się przez zmianę częstotliwości, przy zachowaniu stałego czasu wyłączenia łączników. Własności zaprezentowanego układu zostaną udokumentowane wynikami badań symulacyjnych i laboratoryjnych. Sławomir Wiak, Jerzy Powierza, Wojciech Rosiak Dynamika układu napędowego z silnikiem BLDC wykorzystującego regulator PID lub FuzzyLogic. Dynamics of power transmission system with brushless dc motor using PID or fuzzy controller. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych układu napędowego złożonego z silnika BLDC i sterownika programowalnego PLC 314C-2DP firmy SIEMENS. Badania przeprowadzono dla dwóch typów regulatorów: PID oraz FuzzyLogic. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników. Leszek Dębowski Elastyczny system sterowania przekształtników energoelektronicznych - architektura, wybrane zastosowania badawcze i dydaktyczne. Flexible control system for power converters - architecture and selected R&D and educational applications Referat prezentuje nową architekturę elastycznego systemu sterowania przekształtników energoelektronicznych. Wykorzystano koncepcję podziału części sprzętowej na moduł jednostki centralnej (CPU) i kartę bazową. Elastyczność konfiguracji osiągnięto w wyniku zastosowania elementów DSP/CPLD/FPGA. Przedstawiono rodzinę kart bazowych przeznaczoną do współpracy z różnymi topologiami przekształtników energoelektronicznych. Podano przykłady wykorzystania systemu w pracach badawczo-rozwojowych i dydaktyce. Piotr Chudzik, Andrzej Radecki Eliminacja oscylacji w układzie zasilania pojazdu trakcyjnego Elimination of traction vehicle power supply oscillations W artykule przedstawiona została nowa metoda sterowania układem napędowym z silnikiem indukcyjnym, umożliwiająca eliminację oscylacji napięcia na kondensatorze obwodu pośredniczącego falownika zasilanego z tramwajowej lub trolejbusowej sieci trakcyjnej. Zaburzenia tego typu są charakterystyczne dla układów trakcyjnych, w których jest stosowany wejściowy filtr RLC o słabym tłumieniu. W artykule zostały zamieszczone rozważania teoretyczne i badania symulacyjne potwierdzające skuteczność proponowanej metody. Marcin Kasprzak, Dawid Rędzia Falownik klasy DE 13,56 MHz/500W z drajwerem typu flyback 13,56 MHz/500W class DE inverter with flyback topology driver W artykule przedstawiono wyniki badań falownika klasy DE w którym zastosowano drajwer tranzystorów typu flyback przyłączony do tranzystora poprzez transformator bramkowy. Opisano elementy składowe falownika: układ sterowania z drajwerem, półmostek tranzystorów Mosfet oraz dwa rezonansowe odbiorniki. Przedstawiono najważniejsze przebiegi oscyloskopowe w układzie sterowania i obwodzie głównym. Podano najważniejsze wyniki pomiarów i obliczeń. Uzyskana sprawność drenowa przy mocy wyjściowej 210W wyniosła 81%. Falownik może być zastosowany np. do nagrzewania pojemnościowego. Zbigniew Kaczmarczyk, Wojciech Jurczak Falownik klasy E 27 MHz, 500 W o podwyższonej sprawności 27 MHz, 500 W class E inverter with improved efficiency W artykule przedstawiono model komputerowy i wyniki weryfikacji eksperymentalnej dwóch falowników klasy E. Falownik pierwszy pracował optymalnie z częstotliwością 27 MHz i mocą wyjściową około 500 W. Częstotliwość pracy i moc wyjściowa falownika drugiego pozostały takie same, natomiast nie pracował on optymalnie. Jego parametry zostały zmodyfikowane, aby zminimalizować straty mocy w tranzystorze – zwiększyć sprawność. Model komputerowy został zweryfikowany eksperymentalnie. Wyniki pomiarów potwierdziły poprawność modelu i możliwość zwiększenia sprawności falownika klasy E. Jacek Rąbkowski, Roman Barlik Falownik prądu z elementami z węglika krzemu Current source inverter with silicon carbide devices W referacie przedstawiono wybrane zagadnienia związane z zastosowaniem diod Schottky’ego i tranzystorów polowych typu JFET z węglika krzemu do budowy trójfazowego falownika prądu. Przedstawiono wyniki badań samego tranzystora SiC pod kątem strat mocy w stanach przewodzenia i podczas przełączania. Dzięki wysokiej wytrzymałości napięciowej węglika krzemu dostępne komercyjnie diody Schottky’ego charakteryzują się stosunkowo wysokimi napięciami przebicia (dziesięciokrotnie większymi niż tego typu diody krzemowe). Stwarza to możliwość wykorzystania tych diod w łącznikach falownika prądu, złożonych z szeregowo połączonej diody i tranzystora. Korzystne właściwości energetyczne i dynamiczne łącznika złożonego z elementów z węglika krzemu umożliwiają uzyskanie zwiększonych do co najmniej 100kHz częstotliwości przełączeń. Pozwala to na zmniejszenie parametrów elektrycznych i geometrycznych elementów biernych (kondensatorów i dławików) wchodzących w skład urządzeń z falownikiem prądu. Podano wyniki badań modelu eksperymentalnego trójfazowego falownika prądu o mocy 1,5kW i wyjściowym napięciu fazowym o wartości skutecznej 230V. Marcin Kamiński Implementacja neuronowego estymatora prędkości napędu dwumasowego w układzie FPGA Realisation of neural speed estimator of a two-mass drive system in FPGA W artykule przedstawiono praktyczną realizację neuronowego estymatora prędkości maszyny roboczej napędu z połączeniem elastycznym w układach programowalnych FPGA. Sieć neuronowa została zrealizowana w sterowniku NI CompactRIO. Przedstawiono poszczególne etapy projektowania sieci neuronowych zastosowanych do odtwarzania prędkości maszyny roboczej. Zaprezentowano eksperymentalne wyniki badań potwierdzające możliwość estymacji wybranej zmiennej stanu za pomocą sieci neuronowych zaimplementowanych w FPGA. Grzegorz Tadra, Zbigniew Fedyczak, Paweł Szcześniak Implementacja przekształtnika matrycowego o modulacji wektorowej oraz czterostopniowej prądowej strategii komutacji Implementation of the Matrix Converter with direct space vector modulation and four-step commutation strategy Przedmiotem artykułu jest przekształtnik matrycowy o modulacji wektorowej oraz czterostopniowej prądowej strategii komutacji. W artykule przedstawiono projekt przekształtnika matrycowego zbudowanego z 9 łączników dwukierunkowych dwubiegunowych (18 tranzystorów IGBT o połączeniu typu emiter-emiter) oraz mikroprocesorowego układu sterowania, w którym zastosowano dwa procesory sygnałowe DSP i układ logiki programowalnej FPGA. Prezentowany przekształtnik umożliwia uzyskanie zmiany amplitudy i częstotliwości harmonicznej podstawowej napięcia wyjściowego oraz wejściowego współczynnika mocy. Ponadto przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych modelu laboratoryjnego o mocy około 1 kVA Marek Korzeniewski, Andrzej Sikorski Implementacja sterowania DTC-delta do przekształtnika trójpoziomowego Three-level DC/AC inverter controlled by direct torque and flux control method of induction motor) W artykule przedstawiono nowy algorytm bezpośredniej regulacji momentu i strumienia silnika indukcyjnego. W algorytmie DTC-d wyeliminowano podstawowe wady konwencjonalnej metody DTC tj. heksagonalną trajektorię strumienia i silnie odkształcone prądy stojana przy niskich prędkościach napędu, a także problem związany z rozruchem silnika. Algorytm testowano na stanowisku z trójpoziomowym przekształtnikiem DC/AC zasilającym silnik indukcyjny. Przedstawiono realizację praktyczną systemu oraz zaprezentowano wyniki jego badań laboratoryjnych. Jacek Kaniewski, Zbigniew Fedyczak, Mirosław Łukiewski Implementacja trójfazowego transformatora hybrydowego ze sterownikiem matrycowym Implementation of three-phase hybrid transformer using matrix chopper Przedmiotem artykułu jest implementacja trójfazowego transformatora prądu przemiennego ze sprzężeniem elektromagnetycznym i elektrycznym (hybrydowym). Sprzężenie elektromagnetyczne jest realizowane za pomocą konwencjonalnego transformatora trójfazowego (TR) z dwoma uzwojeniami wtórnymi w każdej fazie. Sprzężenie elektryczne jest realizowane za pomocą trójfazowego sterownika matrycowego (SM). W artykule przedstawiono opis działania prezentowanego układu, oraz wyniki badań eksperymentalnych, symulacyjnych i analitycznych. Zbigniew Fedyczak, Paweł Szcześniak, Grzegorz Tadra Implementacja trójfazowych przemienników częstotliwości bazujących na topologii matrycowo-reaktancyjnego sterownika prądu przemiennego typu buck-boost Implementation of three-phase frequency converters based on PWM AC matrix-reactance chopper with buck-boost topology Artykuł dotyczy trójfazowych matrycowo-reaktancyjnych przemienników częstotliwości (MRPC) bazujących na topologii jednobiegunowego matrycowo-reaktancyjnego sterownika prądu przemiennego (MRSPP) typu buck-boost. W tych MRPC jest stosowany przekształtnik matrycowy (PM) oraz jeden z zestawów łączników o konfiguracji synchronicznej. W artykule przedstawiono projekt oraz implementację dwóch MRPC bazujących na topologii sterownika matrycowo-reaktancyjnego (SMR) prądu przemiennego. Są to dwa z dziewięciu MRPC bazujących na topologiach unipolarnych SMR. W przedstawionej realizacji MRPC zastosowano (9+3) łączników dwubiegunowych oraz dwukierunkowych, w których zastosowano tranzystory typu IGBT. W układzie sterowania jest stosowana strategia sterowania bazująca na koncepcji niskoczęstotliwościowej macierzy przejścia (klasyczna strategia sterowania Venturiniego). Wprowadzono modyfikację tej strategii polegającą na stosowaniu przełączania PM w przedziale czasu, który jest częścią okresu sekwencji przełączeń. W omawianych MRPC zastosowano również cztero krokową strategię komutacji. W układzie sterowania są stosowane specjalizowane karty z procesorami typu DSP oraz elementami typu FPGA. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych modelu laboratoryjnego MRPC o mocy ok. 1 kVA w celu potwierdzenia wyników badań teoretycznych i symulacyjnych tych przekształtników. Bogdan Fabiański Interfejsy komunikacyjne w układzie sterowania robotem Robot control system communication interfaces W układzie sterowania robotem, w którym możemy wyodrębnić funkcjonalnie niezależne moduły problemem staje się zastosowanie odpowiednich interfejsów komunikacyjnych zapewniających niezawodną wymianę informacji pomiędzy tymi modułami i światem zewnętrznym. Na podstawie autorskiej konstrukcji sterownika robota przemysłowego IRp-6 artykuł przybliża rozwiązania sprzętowe oraz programowe magistral komunikacyjnych począwszy od pięciu sterowników osi poprzez układ nadrzędny uC, moduł wejść/wyjść cyfrowych na systemie komputerowym z dedykowaną aplikacją .NET skończywszy. Filip Grecki Kompaktowy czujnik prądu z częściową kompensacją pola magnetycznego w rozdzielonym obwodzie magnetycznym Compact current sensor with partial magnetic field compensation in divided magnetic circuit Artykuł poświęcony jest kompaktowemu czujnikowi prądu, opracowanemu dla potrzeb energoelektroniki np. przekształtnika DC/DC lub napędu. Opisano podstawową topologię czujnika prądu w układzie kompensacyjnym. Przedstawiono optymalizacje obwodu magnetycznego, który pozwala na zmniejszenie strat w elementach czujnika prądu. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych. Mikołaj Busłowicz Komputerowa metoda badania stabilności liniowych układów dyskretnych ułamkowego rzędu współmiernego Computer method for stability analysis of linear discrete-time systems of fractional commensurate order W pracy podano efektywną obliczeniowo komputerową metodę badania stabilności liniowych dyskretnych układów ułamkowego rzędu współmiernego. Jest to metoda częstotliwościowa bazująca na kryterium stabilności Michajłowa, znanym z teorii stabilności układów naturalnego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładami. Grzegorz Iwański Linearyzacja pętli regulacji czestotliwości w autonomocznej prądnicy dwustronnie zasilanej Linearization of the frequency control loop in standalone doubly fed generator Funkcja obliczająca kąt wektora napięcia stojana jest nieliniowa i zwraca wartości z zakresu -pi do pi. W zakresie słabych obciążeń a więc np. w chwili uruchomienia układu wytwarzania energii słabe tłumienie powoduje, że układ regulacji kąta nie jest w stanie ustabilizować się w zakresie pierwszego okresu zmiany kąta od -pi do pi. Autor proponuje modyfikację układu regulacji kąta, aby wyeliminować niemonotoniczną zależność uchybu regulatora kąta od kąta wektora napięcia stojana, przez co poprawia się dynamika regulacji szczególnie w zakresie niskich obciążeń a układ jest zabezpieczony przed niestabilnością spowodowaną nieliniowością funkcji obliczania kąta. Adam Penczek, Marcin Baszyński, Andrzej Mondzik, Stanisław Piróg, Miłosz Szarek Metody synchronizacji przekształtników energoelektronicznych z siecią zasilającą Phase-locked loop for grid-connected power electronics converters Wiele współczesnych układów energoelektronicznych do prawidłowego działania wymaga precyzyjnej synchronizacji z siecią zasilającą. Należą do nich min. prostowniki tyrystorowe, tranzystorowe zasilacze o jednostkowym współczynniku mocy, falowniki napięcia obsługujące systemy odnawialnych źródeł energii (fotowoltaika, turbiny wiatrowe, itd). Istnieje wiele metod pozwalających na pozyskiwanie aktualnej informacji o fazie i częstotliwości napięcia. W artykule skoncentrowano się na rozwiązaniach stosowanych w trójfazowych systemach zasilania. Andrzej Andrzejewski Minimalno-czasowe sterowanie prędkości silnika synchronicznego Time-optimal speed control of PMSM W pracy zostały przedstawione trajektorie wzorcowe minimalno-czasowego procesu regulacji opracowane dla układu napędowego z silnikiem prądu stałego. Następnie w pracy przedstawiono układ napędowy z silnikiem synchronicznym o analogicznym sposobie działania jak układ napędowy z silnikiem prądu stałego oraz wyniki badań eksperymentalnych potwierdzających możliwość rozszerzenia zakresu zastosowania opracowanej metody dla układu napędowego z silnikiem prądu stałego również na układy z silnikami synchronicznymi. Robert Stala, Łukasz Stawiarski Modele czasu rzeczywistego ogniw fotowoltaicznych zrealizowane w układach FPGA Real-time models of PV arrays implemented in FPGA W artykule przedstawiono koncepcję modeli czasu rzeczywistego ogniw fotowoltaicznych zrealizowanych w układzie FPGA, która umożliwia prototypowanie rozbudowanych systemów fotowoltaicznych oraz testowanie sterowania, znacznie skracając czas i koszty badań. Sprzętowa realizacja modelu ogniwa fotowoltaicznego w układzie FPGA, może w wielu przypadkach zastąpić sprzętowe symulatory ogniw fotowoltaicznych, często wykorzystywane do prototypowania systemów fotowoltaicznych, oferując lepsze parametry i niższe koszty. Paweł Szcześniak Modele matematyczne trójfazowych przemienników częstotliwości prądu przemiennego bazujących na topologii sterownika matrycowo-reaktancyjnego typu buck-boost Mathematical models of three-phase matrix-reactance frequency converters based on PWM AC matrix-reactance chopper with buck-boost topology Przedmiotem artykułu są modele matematyczne trójfazowych matrycowo-reaktancyjnych przemienników częstotliwości (MRPC) bazujących na topologii sterownika matrycowo-reaktancyjnego typu buck-boost. W artykule przedstawiono równania zmiennych stanu dla wszystkich konfiguracji łączników w prezentowanych układach. Ponadto pokazano sposób budowy równań uśrednionych zmiennych stanu dla MRPC przy strategii sterowania według Venturiniego. Igor Korotyeyev, Beata Zięba Modelowanie matematyczne procesów w przekształtnikach prądu przemiennego za pomocą metody Galerkina i podwójnych szeregów Fouriera Mathematical modelling of steady-state processes in AC/AC converters using Galerkin’s method and double Fourier series W artykule została przedstawiona metoda analityczno-numeryczna przeznaczona do obliczeń stanów ustalonych w przekształtnikach prądu przemiennego, opisanych niestacjonarnymi i okresowymi równaniami różniczkowymi. Równania różniczkowe są rozszerzone o dodatkowe, niezależne zmienne czasu, odpowiadające różnym pulsacją w obwodzie. Aproksymacja rozwiązania jest otrzymana przy wykorzystaniu metody Galerkina, w której funkcjami bazowymi są podwójne szeregi Fouriera. Rezultaty obliczeń przedstawione są na przykładzie przekształtnika typu Boost. Krzysztof Górecki, Julita Welenc Modelowanie regulatorów impulsowych współpracujących z synchronicznymi przetwornicami DC/DC Modelling of the switched mode voltage regulators with synchronous DC/DC converters W pracy zaproponowano elektrotermiczny model monolitycznego regulatora impulsowego współpracującego z synchroniczną przetwornicą obniżającą napięcie. Przedstawiono postać opracowanego modelu dla programu SPICE oraz wyniki weryfikacji jego poprawności przeprowadzonej dla stabilizatora z regulatorem TPS 54310 PWP. Arkadiusz Lewicki Modulacja szerokości impulsów dla falownika trójpoziomowego ze sterowaniem rozkładem napięcia na kondensatorach obwodu pośredniczącego The PWM strategy for three-level NPC inverter with active balancing control of neutral point voltage) W 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. W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nad proponowaną strategią modulacji. Mieczysław Grad Modyfikacja obwodu balansującego w wielokomórkowym regulatorze napięcia przemiennego Balancing circuit modification in multicell AC/AC voltage regulator Przekształtniki wielokomórkowe należą do grupy układów wielopoziomowych z kondensatorowym poziomowaniem napięć (Flying Capacitor Converters). Odpowiedni podział napięć na kondensatorach wewnętrznych jest warunkiem prawidłowego działania przekształtnika. W przypadku układu zasilanego ze źródła napięcia przemiennego wymagana jest duża szybkość działania obwodu odpowiedzialnego za samoczynne korygowanie napięć na kondensatorach wewnętrznych, co w przypadku zastosowania standardowego dwójnika LC prowadzi do znacznego wzrostu strat energii w układzie. Zaproponowano koncepcję obwodu balansującego, która te straty znacznie ogranicza. Bogdan Fabiański Napęd robota przemysłowego Industrial robot drive Artykuł opisuje autorską implementację napędu robota przemysłowego wymuszoną przez uszkodzoną fabryczną szafę sterowniczą manipulatora IRp-6. Podstawowym założeniem dla projektu było pozostawienie silników wykonawczych oraz zintegrowanych z ich wałami TPK. Na napęd pojedynczej osi składają się: przekształtnik tranzystorowy jako wzmacniacz sygnału MSI generowanego przez mikrokontroler rodziny ARM7, w którym zamykają się pętle regulacji kaskadowej prądu twornika, prędkości i położenia wirnika. Sygnały sprzężeń zwrotnych są przekształcane z ich pierwotnej, analogowej postaci na użyteczną dla systemu uC na jednej płytce modułu pomiarowego, w którym zawierają się: przetwornik ADC sprzężony z LEM oraz monolityczny układ „resolver-to-digital”. Leszek Pawlaczyk Nieliniowy układ regulacji pradów wyjsciowych trójpoziomowego falownika napiecia Nonlinear control output current of three-level voltage source inverter W artykule opisano nieliniowe regulatory prądów wyjściowych trójfazowych trójpoziomowych falowników napięcia. Układ służy do zasilania silnika indukcyjnego pracującego w warunkach ekstremalnego sterowania momentem elektromagnetycznym. Przedstawiono wyniki obliczeń dla układu z silnikiem indukcyjnym o mocy 2,2 kW, zasilanym z trójpoziomowego falownika napięcia. Leszek Dębowski Nowa generacja modułów jednostek centralnych z elementami DSP/CPLD/FPGA do szybkiego prototypowania układów sterowania A new genaration of DSP/CPLD/FPGA - based central processing units for rapid prototyping of control systems W referacie przedstawiono linię rozwojową modułów jednostek centralnych przeznaczoną do szybkiego prototypowania systemów sterująco-pomiarowych, w szczególności do szerokiego spektrum aplikacji z zakresu energoelektroniki. Szczegółowo omówiono architekturę szybkiego modułu CPU z procesorem sygnałowym TMS320F2812 oraz wskazano kierunki rozwoju nowych rozwiązań sprzętowych z elementami DSP/FPGA. Przedstawiono jeden z przykładów praktycznego zastosowania modułu DLHF2812 do budowy wersji prototypowej oraz docelowej sterownika wykorzystanego projekcie obejmującym wykonanie modernizacji układu napędowego elektrycznych zestawów trakcyjnych EN-57. Zygmunt Szymański, Krzysztof Krykowski Nowoczesne układy sterowania przenośników taśmowych typu Legmet z nadążnym napinaniem taśmy Modern control system of the belt conveyer legmet with follow-up stretch the belt) W referacie przedstawiono analizę pracy układu napędowego przenośnika taśmowego typu Legmet z nadążnym napinaniem taśmy. Opisano sposoby sterowania przenośników dla energooszczędnych układów napędowych. Proponowana konstrukcja układu napędowego przenośnika (dwa silniki o różnych prędkościach obrotowych) daje znaczne efekty ekonomiczne. Wyniki badań przemysłowych przenośnika typu Legmet N 1000 potwierdziły zalety proponowanego rozwiązania Zbigniew Krzemiński Obserwator prędkości maszyny synchronicznej z zagłębionymi magnesami trwałymi Speed observer of interior permanent magnet synchronous motor Przedstawiono obserwator prędkości oparty na rozszerzonym modelu maszyny z zagłębionymi magnesami. Pokazano, że statyczne zależności pomiędzy zmiennymi obserwatora mogą być wykorzystane do określenia sprzężeń zwrotnych stabilizujących obserwator. Prędkość kątowa wirnika obliczana jest na podstawie innych zależności statycznych występujących w obserwatorze. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych. Konrad Urbański Odtwarzanie położenia w napędzie z SRM Position estimation of SRM W pracy przedstawiono metody odtwarzania położenia i prędkości napędu z silnikiem reluktancyjnym przełączalnym (SRM) zasilanym z histerezowego regulatora prądu. Obserwator wykorzystuje do obliczeń zamiast prądu faz, prąd zadany. Prędkość jest wyznaczana z pochodnej sygnału położenia. Zbigniew Krzemiński, Marek Gackowski Optymalizacja wzmocnień obserwatora prędkości maszyny indukcyjnej Gains optimization for speed observer of the induction motor Przedstawiono obserwator prędkości oparty na rozszerzonym modelu maszyny indukcyjnej i nieliniowych sprzężeniach zwrotnych. Zaproponowano dobór wzmocnień obserwatora metodą optymalizacji rojem cząstek. Otrzymano zależności umożliwiające zastosowanie sieci neuronowej lub wielomianów do strojenia wzmocnień obserwatora. Pokazano, że proste zależności wielomianowe wystarczają do strojenia wzmocnień obserwatora w zależności od prędkości wirowania wektora strumienia wirnika. Zaprezentowano wyniki symulacji i eksperymentów. Robert Stala, Miłosz Szarek Oszacowanie strat energii w systemie fotowoltaicznym na podstawie symulacji czasu rzeczywistego w układzie FPGA. Energy losses estimation of photovoltaic system based on the FPGA real-time simulation Niniejszy artykuł podejmuje kwestię modelowania i wyliczania strat energii, powstałych podczas pracy jednofazowego mostkowego falownika napięcia, zastosowanego w zamodelowanym systemie fotowoltaicznym czasu rzeczywistego. System ten został zrealizowany i testowany w układzie FPGA z serii Cyclone II. Przedstawiona koncepcja obliczania mocy strat wykorzystanych tranzystorów IGBT i elementów diodowych, umożliwia wyznaczanie na bieżąco sprawności modułu falownikowego. Stefan Brock Praktyczna metoda identyfikacji tarcia w serwonapędach Practical friction identification method for servo drives W artykule przedstawiono praktyczną metodę identyfikacji parametrów uproszczonego modelu tarcia w serwonapędzie. Metoda polega na wymuszaniu sinusoidalnej zmiany położenia i rejestrowaniu zadawanego momentu silnika. Na tej podstawie obliczane są współczynnik tarcia wiskotycznego oraz moment tarcia Coulombowski. Przeprowadzone zostały badania symulacyjne oceniające dokładność metody oraz badania eksperymentalne Lech M. Grzesiak, Tomasz Tarczewski Projektowanie metodą lokowania biegunów regulatora stanu serwonapędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych Pole placement state feedback permanent magnet synchronous motor servo-drive controller synthesis. Omówiono zagadnienie projektowania regulatora stanu metodą alokowania biegunów dla serwonapędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Przeprowadzono proces linearyzacji i odsprzęgania modelu serwonapędu. Zmodyfikowano macierze wzmocnień zaprojektowanego regulatora w celu sterowania serwonapędem w sposób zbliżony do strategii z zerowym prądem w osi d. Zaproponowany algorytm sterowania zaimplementowano w procesorze sygnałowym i zweryfikowano na stanowisku laboratoryjnym. Piotr Mysiak, Marek Adamowicz, Ryszard Strzelecki Prostownik 18-pulsowy 20kW ze wspomagającym szeregowym filtrem aktywnym małej mocy 20KW eighteen-pulse converter with low power serial active power filter (APF) W artykule przedstawiono zasadę działania oraz wyniki wybranych badań symulacyjnych i laboratoryjnych układu przekształtnika 18-pulsowego o wyjściu stałonapięciowym, współpracującego z szeregowym filtrem aktywnym małej mocy (APF). Prezentowany system pozwala znacznie zredukować, szczególnie w przypadku autonomicznej sieci zasilającej, niepożądane wyższe harmoniczne w przebiegu prądu sieciowego. Osiemnastopulsową pracę przekształtnika osiąga się dzięki zastosowaniu zestawu sieciowych trójfazowych dławików sprzężonych (WPP i TDS). Jednoczesne zastosowanie dławików magnetycznie sprzężonych i szeregowego filtra aktywnego małej mocy, pozwala na osiągnięcie niewielkim kosztem zmniejszenia współczynnika THD prądu zasilającego do wartości odpowiadającej warunkom CPC (Clean Power Converters). Mieczysław Grad, Małgorzata Łatka Przekształtnik impulsowy w wysokoobrotowych układach napędowych dla sprzętu AGD - realizacja praktyczna The AC/DC converter with unity power factor in a high-speed drive system for household equipment – practical realization W artykule omówiono koncepcję przekształtnika impulsowego o sinusoidalnym prądzie źródła, przeznaczonego do napędów wysokoobrotowych stosowanych w urządzeniach gospodarstwa domowego AGD oraz przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych proponowanego rozwiązania. Dariusz Sobczyński Przekształtniki energoelektroniczne do zasilania wysokoobrotowych silników małej mocy Power electronic converter suplied high-speed small power motors W obecnie spotykanych rozwiązaniach w napędach małej mocy stosuje się silniki wysokoobrotowe komutatorowe. Są to jednak rozwiązania o małej sprawności i dużym koszcie produkcji (wykonanie komutatora). Przyszłość przedmiotowych napędów, zwłaszcza w sprzęcie gospodarstwa domowego, elektronarzędziach a także lotnictwie to układy napędowe z silnikami wysokoobrotowymi bezkomutatorowymi. Do grupy tej można zaliczyć m.in. silniki indukcyjne, silniki z magnesami trwałymi, silniki bezszczotkowe prądu stałego, itp. Artykuł przedstawia analizę i zastosowanie przekształtników energoelektronicznych do zasilania wysokoobrotowych silników małej mocy. Ryszard Strzelecki, Marek Adamowicz Przekształtniki podwyższająco - obniżające DC-AC z kaskadowymi obwodami typu qZ Boost-buck inverters with cascaded qZ-type impedance networks Osiągnięcie maksymalnej sprawności przetwarzania energii elektrycznej, zwiększenie zakresu zastosowań oraz poprawa właściwości funkcjonalno-regulacyjnych stanowią zasadnicze cele prowadzonych badań w zakresie nowych rozwiązań układów energoelektronicznych. Celem referatu jest pokazanie możliwości rozszerzenia zakresu pracy i zastosowań falownika typu qZ poprzez kaskadowe łączenie elementów niesterowanych jego wejściowego czwórnika impedancyjnego. Andrzej Przybył Realizacja w układzie FPGA algorytmu pomiaru prędkości, bazującego na kompensowanym enkoderze inkrementalnym. FPGA realization of speed measurement algorithm based on compensated incremental encoder Przedstawiono metodę kompensacji standardowego enkodera inkrementalnego, stosowaną w celu zmniejszenie opóźnienia w torze pomiaru prędkości przy niskich obrotach tarczy. Redukcję opóźnienia uzyskano dzięki wykorzystaniu w pomiarze prędkości wszystkich zboczy impulsów cyklu kwadraturowego. Zapewnienie przy tym wysokiej dokładności pomiaru wynika z kompensacji fazy impulsów w funkcji położenia kątowego tarczy enkodera. Krzysztof Kulikowski, Andrzej Sikorski Regulacja mocy trójpoziomowego przekształtnika AC/DC współpracującego z siecią. Power control of three-level AC/DC converter cooperation of netwark. W artykule opisano metodę bezpośredniej regulacji mocy trójpoziomowego przekształtnika AC/DC DPC 5x2-delta, a także porównano ją z dwoma typami regulacji mocy dwupoziomowego przekształtnika: DPC 3x2-delta, oraz regulacją typu delta. Podstawą porównania metod była równość strat na przełączanie w każdej z metod. Artykuł zawiera wyniki symulacji przeprowadzonych w środowisku Matlab Simulink. Andrzej Przybył, Przemysław Kimla, Jacek Smoląg Rozproszony system sterowania obrabiarką numeryczną bazujący na sieci Ethernet Czasu Rzeczywistego. Distributed control system based on real time ethernet for computer numerical controlled machine tool W artykule omówiono architekturę rozproszonego system sterowania obrabiarką numeryczną bazującego na sieci Ethernet Czasu Rzeczywistego. Zaproponowano innowacyjne rozwiązanie zapewniające maksymalne wykorzystanie pasma przepustowości standardu Fast Ethernet w trybie full duplex, przy zachowaniu rygorów czasu rzeczywistego. W takim rozwiązaniu, zaimplementowanym w układzie FPGA, możliwe jest uzyskanie wysokiej jakość pracy złożonego systemu napędowego przy zachowaniu niskich kosztów produkcji i serwisu maszyny. Roman Kwiecień, Leszek Szychta, Radosław Figura Skryptowy informatyczny system sterowania urządzeniami automatyki przemysłowej The script it system to process control W niniejszym artykule zostanie przedstawiony sposób zarządzania procesem technologicznym przy zastosowaniu technologii ZWS (Zdalnego Wykonania Skryptu). W technologii tej urządzenia automatyki będą przedstawiane w formie baz danych, do których będzie można odnieść się w sposób jednolity poprzez obiektowy język programowania PL#. Andrzej Kasprowicz Stabilizacja amplitudy i częstotliwości napięcia wyjściowego elektrowni wiatrowej z samowzbudnym generatorem indukcyjnym Stabilization of frequency and amplitude of output voltage of the wind power with self-excited induction generator W artykule zostanie przedstawiony układ autonomicznej elektrowni wiatrowej dla potrzeb indywidualnego odbiorcy. Stabilizacja napięcia wyjściowego elektrowni wiatrowej umożliwia zastosowanie jej do zasilania odbiorów takich jak ogrzewanie, oświetlenie, zasilanie sprzętu RTV z przetwornicą AC/DC na wejściu. Niemożliwe jest jednak bezpośrednie zasilanie silników prądu przemiennego ze względu na zmiany częstotliwości napięcia wyjściowego. Powodują one niezamierzone zmiany prędkości silnika w układzie napędowym. W artykule zostanie przedstawiona próba stabilizacji zarówno amplitudy jak i częstotliwości napięcia wyjściowego samowzbudnego generatora z maszyną asynchroniczną klatkową Przemysław Mosiołek Sterowanie dwukołowym robotem mobilnym – symulacje i badania Control of two wheeled mobile robot – simulations and experiments Artykuł opisuje wyniki symulacyjne i eksperymentalne algorytmów sterowania robotem mobilnym mogącym poruszać się na dwóch tylnych kołach. Badania symulacyjne przedstawiają analizę dwóch algorytmów adaptacyjnych z uwzględnieniem układów czujnikowych. Część eksperymentalna przedstawia wyniki otrzymane z rzeczywistego robota mobilnego. Został on zaimplementowany na procesorze DSP, który steruje całym urządzeniem. Artykuł opisuje także układ czujnikowy robota, który jest jednym z najważniejszych podsystemów robota i ma znaczący wpływ na działanie algorytmów. Marcin Morawiec Sterowanie multiskalarne adaptive-backstepping maszyną indukcyjną zasilaną z falownika napięcia lub prądu Multiscaral adaptive-backstepping control of induction machine supplied by voltage/current source inverter W referacie przedstawiono koncepcje sterowania multiskalarnego typu adaptive-backstepping maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika napięcia lub prądu. Wyjaśniono metodę sterowania adaptive-backstepping oraz zastosowano ją do modelu multiskalarnego maszyny zasilanej z falownika napięcia i prądu. Przedstawiono metodę estymacji momentu obciążenia oraz momentu bezwładności. Ponadto pokazano estymację parametrów silnika indukcyjnego klatkowego w stanie ustalonym i dynamicznym. Zagadnienia teoretyczne są poparte badaniami symulacyjnymi oraz eksperymentalnymi. Marcin Morawiec, Krzysztof Blecharz, Zbigniew Krzemiński Sterowanie multiskalarne maszyną asynchroniczną pierścieniową zasilaną z falownika prądu od strony wirnika The nonlinear multiscalar doubly fed machine power control system with current source inverter W artykule zaprezentowano nowy układ regulacji mocy czynnej i biernej maszyny asynchronicznej pierścieniowej, pracującej w zakresie pracy generatorowej, zasilanej z falownika prądu od strony wirnika. Do syntezy układu regulacji wykorzystywano model multiskalarny typu 'z' maszyny asynchronicznej bazujący na wektorach strumienia skojarzonego stojana oraz prądu wirnika. Niezależną regulację mocy czynnej i biernej w obu torach regulacji zrealizowano poprzez wymuszenie składowych prądu wirnika w układzie współrzędnych zorientowanych względem wirnika. W artykule przedstawiono również topologię falownika prądu opartą na tranzystorach mocy typu IGBT. Kazimierz Gierlotka, Grzegorz Jarek, Michał Jeleń Sterowanie polowo zorientowane z wymuszeniem dynamiki maszyny dwustronnie zasilanej Field oriented control of the doubly fed induction machine with forced dynamics W artykule zaprezentowano zastosowanie do maszyny asynchronicznej dwustronnie zasilanej sterowania wymuszającego dynamikę (FDC) opartego na metodzie polowo zorientowanej. Przedstawiono ideę sterowania FDC oraz jego adaptację do regulacji prędkości maszyny oraz mocy biernej pobieranej z sieci. Zaprezentowano też wyniki badań laboratoryjnych napędu pracującego przy wymuszeniu kilku zadanych stanów przejściowych, dotyczące odporności układu na zmianę momentu bezwładności oraz przy zastosowaniu nadrzędnego regulatora prędkości. Marcin Morawiec Sterowanie prądowe maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu Current control of induction machine fed by current source inverter W referacie przedstawiono układy regulacji maszyną indukcyjną klatkową zasilaną z falownika prądu. Sterowanie zrealizowano w oparciu o multiskalarny model maszyny indukcyjnej klatkowej sterowanej z wymuszeniem składowych prądu stojana. Jakość opracowanych układów regulacji zweryfikowano za pomocą badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych. Rafał Grodzki, Andrzej Sikorski Sterowanie silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi przy użyciu nowej metody DTC-3A Direct torque and flux control of PMSM drive using a new DTC-3A method W artykule przedstawiono nową, zmodyfikowaną metodę typu DTC sterowania silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, nazwaną DTC-3A, opartą na nowym podziale pola uchybu regulacji momentu i strumienia. Zaprezentowano założenia nowej metody, sposób wyznaczenia nowego podziału pola uchybu oraz zasadę działania sterowania wg metody DTC-3A. Przedstawiono także wyniki badań symulacyjnych, potwierdzające poprawność przeprowadzonej analizy. Michał Knapczyk, Krzysztof Pieńkowski Sterowanie ślizgowe prostownikiem PWM z zastosowaniem nieliniowych obserwatorów wielkości sieci zasilającej Sliding-mode virtual flux oriented control of PWM rectifier with DC-bus voltage and current sensors Artykuł prezentuje bezczujnikowy układ sterowania ślizgowego prostownikiem PWM z zastosowaniem nieliniowych obserwatorów wielkości sieci zasilającej. Układ sterowania ślizgowego przekształtnika oparty jest na orientacji wirującego układu odniesienia względem wektora wirtualnego strumienia sieci. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych zaproponowanej metody sterowania ślizgowego. Paweł Wójcik, Marian P. Kaźmierkowski Sterowanie wektorem strumienia z modulacją wektorową dla napędów falownikowych z silnikami indukcyjnymi Simple direct flux vector control with space vector modulation for PWM inverter fed induction motor drive W artykule przedstawiono prostą metodę Bezpośredniego Sterowania Wektorem Strumienia z Modulacją Wektorową (ang. DFVC-SVM) do stosowania w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi. Opracowana metoda charakteryzuje się wyjątkowo prostą strukturą (wyeliminowano transformacje współrzędnych, obwody regulacji prądu oraz regulator strumienia) i pozwala na regulację momentu w szerokim zakresie prędkości, redukcję tętnień prądu i momentu, oraz zmniejszenie strat łączeniowych. Może być stosowana w aplikacjach takich jak pojazdy elektryczne, gdzie wykorzystywana jest praca w obszarze osłabionego strumienia. W artykule przedstawiono również algorytm osłabiania pola maksymalizujący moment. Przedstawione wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych z silnikiem 7,5 kW ilustrują właściwości opracowanego napędu. Grzegorz Jarek Sterowanie wymuszające dynamikę prędkości i mocy biernej maszyny asynchronicznej dwustronnie zasilanej Forced Dynamics Control of Speed and Reactive Power of the Doubly Fed Induction Machine Zaprezentowano zastosowanie metody sterowania wymuszającego dynamikę do regulacji prędkości i mocy biernej maszyny dwustronnie zasilanej. Układ sterowania zrealizowany został w układzie współrzędnych związanych z wirnikiem, a jego struktura zapewnia minimalne sprzężenie torów regulacji. Przedstawiono syntezę praw sterowania i przykładowe wyniki symulacji pracy układu w wybranych trybach dynamicznych. Opisano zastosowanie obserwatora momentu obciążenia i wynikającą z niego odporność na zmiany momentu bezwładności układu. Marcin Baszyński, Tomasz Siostrzonek, Stanisław Piróg Sterowanie wysokoobrotowymi silnikami do urządzeń AGD The high speed drive control system for the household appliances W artykule omówiono sterownie wysokoobrotowymi napędami które mogą być stosowane w elektronarzędziach i urządzeniach AGD. W zależności od rodzaju zastosowanego silnika (silnik indukcyjny lub silnik bezszczotkowy o magnesach trwałych), różna jest koncepcja sterowania. Topologia obwodu mocy jest taka sama dla silnika indukcyjnego i silnika bezszczotkowego o magnesach trwałych. Układ składa się z trzech zasadniczych części: jednofazowego prostownika zasilającego, trójfazowego falownika oraz układu sterowania z elementem FPGA Tomasz Binkowski Sterownik wysokoobrotowego trójfazowego silnika indukcyjnego The 3-phase high speed induction motor drive W artykule opisano założenia projektowe oraz strukturę sterownika wysokoobrotowego, trójfazowego silnika indukcyjnego. Przyjęto, że wysokoobrotowy napęd pracował będzie w urządzeniach gospodarstwa domowego lub w elektronarzędziach. Na podstawie przyjętych założeń sformułowano warunki pracy oraz wykonano sterownik w technice układów programowalnych FPGA. Sterownik przebadano w warunkach laboratoryjnych. Wybrane wyniki badań eksperymentalnych zamieszczono w artykule Robert Smoleński, Adam Kempski Sumaryczne zaburzenia przewodzone generowane w systemach zawierających przekształtniki energoelektroniczne Conducted interferences in systems containing power electronic converters W pracy przedstawione zostały zagadnienia związane wnikaniem zaburzeń w sieć elektroenergetyczną a także z sumowaniem się zaburzeń przewodzonych generowanych przez grupę przekształtników. Analizowano zaburzenia wprowadzane do sieci przez trzy niemal identyczne dwukwadrantowe asynchroniczne napędy przekształtnikowe oraz przekształtniki AC/DC z modulacją deterministyczną i pseudolosową. Konrad Przygoda, Tomasz Poźniak System do kompensacji odstrojenia rezonansowych wnęk nadprzewodzących w akceleratorze FLASH System for resonant cavities detuning compensation for flash accelerator W akceleratorach liniowych, do przyspieszania cząstek elementarnych do wysokich energii, używa się nadprzewodzących wnęk rezonansowych. Podczas pracy impulsowej akceleratora, fala elektromagnetyczna docierająca do rezonatora powoduje jego drgania mechaniczne, a co za tym idzie odstrojenie od częstotliwości rezonansowej. Artykuł przedstawia system do kompensacji odstrojenia wnęk rezonansowych oraz pomiary efektywności jego działania po permanentnej instalacji w module przyspieszającym ACC 6 w akceleratorze liniowym FLASH (Free Electron Laser in Hamburg). Krzysztof Szabat, Mateusz Dybkowski Tłumienie drgań skrętnych w układzie dwumasowym z luzem mechanicznym Damping of torsional vibrations in the two-mass system with backlash W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie dwumasowym w obecności luzu mechanicznego. Po krótkim przeglądzie literatury zamieszczono model matematyczny badanego układu napędowego. Kolejno przedstawiono badaną strukturę sterowania zaprojektowaną dla układu napędowego bez nieliniowości mechanicznych. Pokazano wpływ wprowadzenia strefy luzu na przebiegi stanu układu napędowego. Kolejno opisano stanowisko laboratoryjne zwracając szczególną uwagę na sprzęgło realizujące strefę luzu. Rozważania teoretyczne zostały potwierdzone przez wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych. Mirosław Włas, Zbigniew Krzemiński, Janusz Szewczyk, Jędrzej Pietryka Układ sterowania małą elektrownią wiatrową z generatorem indukcyjnym The control system of the small wind turbine with induction generator W referacie przedstawiono układ sterowania małej, zasilanej z 1 fazy elektrowni wiatrowej, w której wykorzystano generator indukcyjny z przekształtnikiem energoelektronicznym i zasobnikiem energii w postaci kondensatora i dławika. Przeprowadzono badania symulacyjne zasobnika energii oraz przedstawiono realizację aplikacyjną z silnikiem wiatrowym o mocy 12kW. Badania symulacyjne jak i doświadczenia eksploatacyjne wykazały dobre właściwości bezczujnikowego układu regulacji silnika asynchronicznego pracującego jako generator oraz możliwość oddawania energii do sieci jednofazowej z zachowaniem stałego napięcia w obwodzie pośredniczącym. Daniel Wojciechowski Układ sterowania równoległym filtrem aktywnym ze sprzęgającym obwodem LCL Control system of the shunt active filter with LCL coupling circuit W artykule przedstawiono nowatorski układ sterowania równoległym, energetycznym filtrem aktywnym przyłączonym do sieci poprzez obwód LCL. Zaproponowano predykcyjny regulator prądu zapewniający dynamikę graniczną, pełną kompensację opóźnienia pomiędzy sprzężeniami i sterowaniem oraz blokujący rezonans obwodu LCL bez konieczności stosowania tłumienia pasywnego. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych oraz pomiary przeprowadzone dla systemu filtracji aktywnej o łącznej mocy 1,2 MVA. Andrzej Dreas Wirtualne stanowisko prób silnika spalinowego z maszyną dwustronnego zasilania Virtual measuring set of combustion engine with double-fed machine W artykule przedstawiono wyniki symulacji współpracy silnika pierścieniowego dwustronnie zasilanego z silnikiem spalinowym. Symulację wykonano w środowisku Matlab-Simulink z pakietem Sim Power System. Wyniki symulacji są zgodne z analizą maszyny dwustronnie zasilanej. Adam Sołbut Wpływ ekscentryczności wirnika silnika klatkowego na pracę układu napędowego z falownikiem napięcia Influence of rotor eccentricity in a squirrel cage induction motor on the work of a motor drive fed with voltage inverter Artykuł prezentuje wyniki badań symulacyjnych silników klatkowych zasilanych z falowników napięcia sterowanych metodą skalarną, orientacji wektora pola (FOC) oraz bezpośredniego sterowania momentem (DTC). Przedstawiono wpływ ekscentryczności statycznej i dynamicznej na zachowanie się układów napędowych pracujących w układach ze sprzężeniami zwrotnymi. Zaproponowano sygnały, które można wykorzystać do oceny stanu silnika w czasie jego normalnej eksploatacji. Kamil Kiraga, Elżbieta Szychta, Jan Andrulonis Wybrane metody ogrzewania rozjazdów kolejowych – artykuł przeglądowy Chosen methods heating crossover railway system – inspection article W artykule przedstawiono metody grzania rozjazdów stosowane przez zagraniczne zarządy kolejowe i na PKP. Omówiono wyniki badań efektywności ogrzewania rozjazdów kolejowych grzejnikami oporowymi bez otulin i z otulinami oraz wyniki badań indukcyjnego ogrzewania rozjazdów kolejowych przeprowadzone przez COBiRTK (CNTK) w Warszawie. Krzysztof Krykowski, Zbigniew Gałuszkiewicz, Roman Miksiewicz, Janusz Hetmańczyk Wysokoobrotwy silnik PM BLDC High-speed PM BLDC motor W artykule przedstawiono prototypowy wysokoobrotowy bezszczotkowy silnik prądu stałego PM BLDC. Podano jego zasadę działania i sterowania oraz przedstawiono koncepcję rozwiązania. Omówiono niekorzystne zjawiska występujące przy projektowaniu oraz sposoby ich ograniczenia. W ostatniej części artykułu zamieszczono wybrane wyniki badań symulacyjnych i laboratoryjnych. Wojciech Śleszyński, Janusz Nieznański, Jarosław Łuszcz, Andrzej Wojewódka, Artur Cichowski Wyznaczanie wartości wskaźników diagnostycznych w celu monitorowania zużycia tranzystorów IGBT dużej mocy Evaluation of the diagnostic indicators for monitoring ageing effects of high-power IGBT Przedstawiono nową metodę monitorowania zużycia tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką (IGBT) bezpośrednio w układzie napędowym. Proponowana metoda przeznaczona jest do śledzenia dwóch istotnych objawów starzenia modułów IGBT: rozwarstwiania struktury modułu na skutek termomechanicznego zmęczenia stopu lutowniczego oraz uszkodzeń połączeń drutowych wewnątrz modułu. Monitorowana jest rezystancja cieplna między półprzewodnikiem a obudową modułu oraz napięcie nasycenia kolektor-emiter IGBT. Jacek Kabziński Zastosowanie algorytmu wstecznego całkowania do regulacji prędkości silnika z zagłębionymi magnesami trwałymi Adaptive backstepping speed control for interior permanent magnet motor W artykule przedstawiono nową wersję adaptacyjnego algorytmu wstecznego całkowania (adaptive backstepping) w zastosowaniu do regulacji prędkości silnika z magnesami trwałymi. Opracowany algorytm sterowania opiera się na zastosowaniu aproksymatorów nieliniowości występujących w układzie. Jego stosowanie nie wymaga dokładnej znajomości żadnego z parametrów układu. Algorytm pozwala na stosowanie ogólnego modelu silnika uwzględniającego nasycenie obwodu magnetycznego. Robert Wierzbicki, Czesław Tadeusz Kowalski Zastosowanie rozszerzonego filtru Kalmana do diagnostyki zwarć zwojowych w uzwojeniu stojana silnika indukcyjnego Application of an extended Kalman filter for stator fault diagnosis of the induction motor W artykule przedstawiono model matematyczny silnika indukcyjnego oraz algorytm rozszerzonego filtru Kalmana. Filtr Kalmana wykorzystano do estymacji rezystancji uzwojenia stojana. Wektor zmiennych stanu silnika został rozszerzony o rezystancje uzwojenia stojana, która jest wykorzystywana do oceny stanu technicznego uzwojenia stojana silnika indukcyjnego. Badania symulacyjne i eksperymentalne wykonano przy zasilaniu z przemiennika czestotliwości PWM. Uzyskane wyniki potwierdzają przydatność tak zaprojektowanego filtru Kalmana do wykrywania zwarć zwojowych w fazach stojana silnika indukcyjnego. Krzysztof Szabat, Piotr Józef Serkies Zastosowanie sterowania predykcyjnego w układzie napędowym z połączeniem sprężystym Control of the drive system with elastic joint using model predictive control W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. We wstępie omówiono obecnie stosowane metody sterowania układu dwumasowego. Kolejno opisano metodę sterowania predykcyjnego (Model Predictive Control). Zwrócono uwagę na podstawowe różnice w stosunku do aktualnie stosowanych metod. Następnie przedstawiono model matematyczny obiektu badań. W sekcji badań symulacyjnych przeanalizowano wpływ wartości macierzy Q i R używanych w procesie optymalizacji na kształt przebiegów zmiennych stanu układu napędowego. Przeanalizowano możliwość uwzględnienia ograniczeń wewnętrznych zmiennych stanu układu napędowego. Następnie skrótowo opisano stanowisko laboratoryjne wykorzystywane w badaniach. Zamieszczone wyniki badań eksperymentalnych potwierdziły rozważana teoretyczne i badania symulacyjne. Tomasz Pajchrowski Zastosowanie struktury MFC do odpornej regulacji prędkości obrotowej Use of the MFC structure to robust speed control W artykule przedstawiono syntezę odpornego układu sterowania z rozmytym regulatorem prędkości typu PD-I o dwóch stopniach swobody dla serwonapędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Struktura MFC (ang. Model Following Control) i nieliniowy regulator zapewnia odporność na zmianę momentu bezwładności i zakłócenie momentem oporowym. Model układu opracowano w języku symulacyjnym Matlab. Do optymalizacji parametrów regulatora rozmytego zastosowano metodę roju cząstek - PSO (ang. Particle Swarm Optimization). Marcin Pawlak Zdalny system pomiarowy do monitorowania i diagnostyki napędów elektrycznych w oczyszczalni ścieków Remotely operated measurement system for monitoring and diagnosis of electrical drives in the waste-water treatment plant W referacie przedstawiono budowę kompleksowego systemu diagnostycznego do monitorowania pracy napędów elektrycznych zainstalowanych w oczyszczalni ścieków. Jedną z funkcji systemu jest możliwość długoterminowej akwizycji sygnałów diagnostycznych napędów elektrycznych, takich jak prąd stojana czy przyspieszenie drgań. Na podstawie zgromadzonych historycznych danych pomiarowych zostanie utworzona baza wzorców diagnostycznych, która posłuży do budowy zaawansowanych detektorów uszkodzeń napędów przemysłowych, przy wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych. Wojciech Jarzyna, Michał Augustyniak, Jerzy Warmiński, Marcin Bocheński, Piotr Filipek Modelowanie i tłumienie drgań piezoelektrycznych kompozytowych układów wykonawczych Modeling and Vibration Suppressing of Piezoelectric Composite Actuator Systems W artykule scharakteryzowano właściwości piezoelektryków stosowanych w kompozytowych układach belki. Podano wyniki podstawowych badań tych elementów w zakresie działania aktuatorowego jak i czujnikowego. Dla pierwszej postaci odkształcenia belki przedstawiono zapis matematyczny, a jego graficzną reprezentację zaproponowano w postaci równoległego drgającego układu RLC ze sprzężonym magnetycznie układem PZT. Eliminację drgań badano stosując układy filtrów PPS i SRF jak również układy regulacji ze sprzężeniem proporcjonalnym nastrojonym wg. kryterium LQ.
Strona zaktualizowana: 3.04.2022