Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2025 - Instytut Automatyki

W pracy przedstawiono algorytm adaptacyjnego sterowania położeniem ramienia w układzie napędowym z nieliniowym połączeniem sprężystym. Do zaprojektowania algorytmu sterowania użyto metody „całkowania wstecz”. Zaproponowane w algorytmie prawa adaptacji realizują funkcję samostrojenia układu regulacji pozwalając projektantowi na nieznajomość parametrów układu napędowego. Działanie algorytmu zostało sprawdzone symulacyjnie oraz w układzie rzeczywistym.

The paper presents an algorithm of adaptive control of the arm position in the drive with a non-linear elastic joint. The backstepping method was used to design the control algorithm. The laws of adaptation proposed in the algorithm implement the self-tuning function of the control system, and allow to avoid a process of identification parameters of the drive system. The operation of the algorithm has been verified in a simulation and in a real system.

Niniejsza praca przedstawia metodę sterowania średnim napięciem wyjściowym z bezpośredniego przekształtnika matrycowego z Quasi-Z źródłem za pomocą regulatora neuronowego uczonego online. Zaprezentowany obiekt wykazuje nieliniowość poprzez zmiany swoich stałych czasowych zależne od zadanego wzmocnienia napięciowego. Zaproponowany regulator neuronowy porównano z regulatorem liniowym oraz sprawdzono stabilność uczenia się systemu.

Thispaper presents a method of controlling the average output voltage from a Quasi-Z source direct matrix converter using a neural controller trained online. The presented plantshows non-linearity through changes of its time constants depending on the given voltage gain. The proposed neural controller was compared with a linear one and the learning stability of the system was verified.

W artykule przedstawiono szczegółową analizę wpływu czasu martwego falownika napięcia (FN) oraz jego kompensacji na jakość estymacji prądu stojana stosowanej w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi (SI), tolerujących uszkodzenia czujników prądu (CS-FTC). Badania zostały zrealizowane w zakresie niskich prędkości kątowych, wynoszących od 1% do 20% wartości znamionowej, zarówno dla pracy silnikowej jak i prądnicowej, dla różnych wartości czasu martwego. Wyniki pokazują istotną poprawę jakości estymacji prądu stojana, co jest szczególnie ważne w przypadku kompensacji uszkodzeń czujników prądu w napędach z SI.

This article presents a detailed analysis of the impact of voltage source inverter (VSI) dead time and its compensation on the quality of stator current estimation used in the current sensor fault-tolerant control (CS-FTC) of induction motor (IM) drives. The tests were carried out in the low angular velocity range, from1% to 20% of the rated value, both for motoring and regenerating modes, for different values of dead time. The results show a significant improvement in the quality of stator current estimation, which is particularly important in the case of fault compensation in IM drive systems that tolerate faults of current sensors.

Artykuł dotyczy układu dystrybucyjnego transformatora hybrydowego (DTH) przeznaczonego do zastosowania w sieciach typu TN. Opisano w nim sposoby podłączenia przewodu neutralnego do układu DTH. W dalszej części artykuł zawiera opis skonstruowanego modelu laboratoryjnego o mocy 16kVA wraz z zastosowanym algorytmem sterowania. Ponadto przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, ze szczególnym uwzględnieniem oceny dokładności stabilizacji napięcia obciążenia.

The article concerns the hybrid distribution transformer (DTH) system for use in TN-type networks. It describes how to connect the neutral wire to the DTH system. The article next describes the constructed 16 kVA laboratory model together with the control algorithm used. Furthermore, results of experimental tests are presented, with particular emphasis on the evaluation of the accuracy of the load voltage stabilization.

W artykule przedstawiono analizę bezpośredniego polowo-zorientowanego sterowania silnikiem indukcyjnym tolerującego uszkodzenia wszystkich czujników prądów stojana. Do detekcji i kompensacji uszkodzeń czujników prądu zaproponowano podwójny zmodyfikowany obserwator Luenbergera. Dodatkowo, w porównaniu do aktualnie stosowanych rozwiązań, zastosowanie opisanej modyfikacji wektora błędu obserwatora umożliwiło zwiększenie jego odporności na zmiany parametrów silnika oraz dokładności estymacji prądu stojana. Badania eksperymentalne potwierdziły wysoką skuteczność proponowanego rozwiązania.

The article presents an analysis of direct field-oriented control of an induction motor that tolerates failure of all stator current sensors. A dual modified Luenberger observer has been proposed for the detection and compensation of faults in current sensors. Additionally, compared to recent solutions, the use of the described modification of the observer's error vector allowed to increase its robustness to changes in motor parameters and the accuracy of stator current estimation. Experimental studies confirmed the high effectiveness of the proposed solution.

W artykule opisano detektor uszkodzeń czujników prądu stojana w układzie napędowym z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi (PMSM). Rozwiązanie to zostało wcześniej opisane dla silników indukcyjnych. Mechanizm detekcji opiera się na tzw. markerach prądowych. Zastosowanie markerów umożliwia zarówno detekcję uszkodzenia jak i lokalizację uszkodzonej fazy. Działanie systemu opiera się wyłącznie na analizie pomiarów z czujników prądu i nie wymaga dodatkowych informacji o napędzie. W pracy skupiono się na analizie badań eksperymentalnych dla opracowanego detektora uszkodzeń czujnika prądu dla różnych warunków pracy napędu PMSM sterowanego metodą DFOC.

The article describes a fault detector of statorcurrent sensors in a drive system with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). This solution was previously described for induction motors. The detection mechanism is based on the so-called current markers. The use of markers enables both damage detection and the location of the damaged phase. The operation of the system is based solely on the analysis of measurements from current sensors and does not require additional information about the drive. The work focuses on the analysis of experimental studies for the developed current sensor fault detector for various operating conditionsof vector controlled PMSM drive.

Obecnie coraz częściej są stosowane systemy diagnostyczne silników synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM) wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe. Zwykle systemy te są przeznaczone do wykrywania wybranych rodzajów uszkodzeń. Zmiana rodzaju uszkodzenia wymusza konieczność ponownego przeprowadzenia procesu treningu oraz implementacji nowej struktury neuronowej. Dlatego poszukuje się sposobów realizacji uniwersalnych systemów detekcji różnych uszkodzeń. Takie możliwości dają obecnie techniki uczenia transferowego. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania idei uczenia transferowego głębokiej sieci neuronowej w diagnostyce uszkodzeń obwodów elektrycznych oraz magnetycznych silnika PMSM przy wykorzystaniu jego modelu matematycznego.

Currently, diagnostic systems of permanent magnet synchronous motors (PMSM) using artificial neural networks are increasingly used. Typically, these systems are designed to detect selected types of damage. Changing the type of damage requires the training process to be repeated and the implementation of a new neural structure. Therefore, we are looking for ways to implement universal systems for detecting various types of damage. Such possibilities are now offered by transfer learning techniques. The article presents the possibility of applying the idea of transfer learning of a deep neural network in the diagnosis of damage to electrical and magnetic circuits of the PMSM motor using its mathematical model.

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania krótkoczasowej transformaty Fouriera składowych symetrycznych prądów fazowych stojana i wybranych algorytmów uczenia maszynowego: K-najbliższych sąsiadów oraz perceptronu wielowarstwowego, do diagnostyki zwarć międzyzwojowych uzwojenia stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Zaproponowana metoda umożliwia uzyskanie wysokiej skuteczności klasyfikacji oraz lokalizacji uszkodzenia we wczesnym stadium, co potwierdziły badania eksperymentalne przeprowadzone w różnych warunkach pracy układu napędowego.

This paper presents the possibility of using the Short-Time Fourier Transformof stator phase currents symmetrical components and selected machine learning algorithms: K-Nearest Neighborsand MultiLayer Perceptron, for the diagnosis of interturn short-circuits in the stator winding of a permanent magnet synchronous motor. The proposed method provideshigh effectivenessof classification and localization of the faultat an early stage, which isconfirmed by experimental tests that were carried out in various operating conditions of the drive system.

W artykule przedstawiono dobór wzmocnień regulatora napięcia wyjściowego konwertera z podwójnym mostkiem aktywnym. Dokonano tego za pomocą techniki D-rozbicia rozszerzonej o dedykowaną funkcję mapującą. Funkcja mapująca uwzględnia nieliniową zależność transferu mocy od wartości przesunięcia fazowego w zastosowanej metodzie modulacji. Takie podejście umożliwia wyznaczenie wzmocnień regulatora, które nie dopuszczają do jego nasycenia w założonym zakresie pracy konwertera. Zastosowanie techniki D-rozbicia umożliwiło również uwzględnienie zadanego przeregulowania i czasu narostu. Wszystkie rozważania oparto na eksperymentalnie zidentyfikowanej transmitancji obiektu.

This article presents selection of the Dual-Active-Bridge converter output voltage compensator gains. It has been done by means of the D-decomposition technique extended by a dedicated mapping function. The mapping function takes into account nonlinearity of the power transfer depending on the phase shift in the Phase Shift Modulation used. This approach makes it possible to determine the gains of the regulator to prevent its saturation in the assumed converter operating range. By virtue of the D-decomposition, it also takes into account desired overshoot and the rise time constraints. All considerations are basing on experimentally identified control-to-output transfer function.

Skuteczne kształcenie inżynierów na współczesny rynek pracy wymaga zastosowania odpowiedniego podejścia i narzędzi dydaktycznych. Obydwa te elementy można uzyskać poprzez realizację, w szczególności międzynarodowych, projektów dydaktycznych. W artykule przedstawiono podstawowe założenia do właściwego kształcenia w energoelektronice na bazie projektów Erasmus+ oraz projektów NAWA, w szczególności bazujące na opracowanym na te potrzeby laboratorium energoelektroniki przystosowanym do kształcenia w formule hybrydowej (stacjonarnej i zdalnej).

Efficient education of engineers for the modern labor market requires an appropriate approach and proper tools. It can be achieved under teaching projects, including international ones. Basic assumptions education in power electronics based on Erasmus+ and NAWA projects, in particular based on a power electronics laboratory developed for these needs, adapted to training in a hybrid formula (stationary and remote) are presented in the paper.

W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie dwumasowym. W celu efektywnego tłumienia oscylacji wybrano strukturę z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. W celu jej implementacji konieczne jest zastosowanie wybranego estymatora zmiennych stanu. Problem estymacji komplikuje się w przypadku nieznanych warunków początkowych obiektu, np. naciągniętego wału. W niniejszej pracy proponuje się zastosowanie obserwatora wielowarstwowego zapewniającego znaczne skrócenie czasu estymacji. Jego efektywność została potwierdzona przez szereg badań symulacyjnych i eksperymentalnych dla obiektu o parametrach zawartych w określonych granicach.

The paper presents issues related to the damping of torsional vibrations in a dual mass system. In order to effectively dampen the oscillations, a structure with two additional feedbacks was chosen. In order to implement it, it is necessary to use the selected state variable estimator. The estimation problem becomes more complicated in the case of unknown initial conditions of the object, e.g. a stretched shaft. This paper proposes the use of a multilayer observer. Its effectiveness has been confirmed by a series of simulation and experimental tests for an object with parameters within certain limits.

W referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponowana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia stromości du/dt w przekształtniku wielopoziomowym uzyskuje się przy wykorzystaniu pojedynczego filtra du/dt, wspólnego dla całej gałęzi fazowej, co pozwala uzyskać kompaktową konstrukcję całego przekształtnika.

The paper proposes a new hybrid concept of dv/dt filtering for SiC-based cascaded multilevel power converters. The proposed concept consists in the use of the undamped dv/dt filter, susceptible to resonance, and the use in the PWM control algorithm of additional control pulses for SiC MOSFET transistors that force resonant voltage switching at the converter output. The dv/dt mitigation effect is obtained with the use of a single dv/dt filter common for the entire phase branch, which allows to obtain a preferably simple structure of the entire power converter.

W artykule omówiono hybrydowy transformator rozdzielczy (HDT) ze sterowaniem po stronie średniego napięcia jako alternatywę dla typowego sterowania po stronie niskiego napięcia. Układ HDT składa się z transformatora sieciowego i przekształtnika regulującego napięcie dodawania w celu zapewnienia stabilności napięcia wyjściowego. Zaletami HDT z przekształtnikiem po stronie SN są mniejsze prądy łączników półprzewodnikowych oraz brak przewodu neutralnego. Rozważane jest zastosowanie trójpoziomowego przekształtnika NPC "back-to-back" z łącznikiem prądu stałego, umożliwiającego przyłączenie dodatkowych obciążeń/źródeł prądu stałego (np. ładowarki V2G). Oszacowano parametry HDT 630kVA 15/0,4kV, dobrano nastawy podstawowego układu sterowania oraz przedstawiono najważniejsze wyniki symulacji.

This paper discusses a hybrid distribution transformer (HDT) with medium-voltage side control as an alternative to typical low-voltage sidecontrol. The HDT system consists of a network transformer anda converter that regulates thevoltage to ensure output voltage stability. The advantages of HDT with a MV side converter are smaller semiconductor switch currents and the absence of a neutral wire. The use of a three-level "back-to-back" NPC converter with a DC link is under consideration, allowing the connectionof additional DC loads/sources (e.g., V2G chargers). The parameters of the 630kVA 15/0.4kV HDT were estimated, the settingsof the basic control system wereselected, and the most important simulation results were presented.

W pracy przedstawiono procedurę parametrycznej identyfikacji zaburzeń momentu elektromagnetycznego w napędzie bezpośrednim z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych (PMSM). Omówiono typowe źródła okresowych zaburzeń momentu, wynikających bezpośrednio z konstrukcji i zasady działania silnika z magnesami trwałymi, jak również zaburzenia spowodowane błędami w pomiarze prądu silnika. Zaproponowano zastępczy model symulacyjny napędu oraz metodę identyfikacji parametrów zaburzeń opartą o nieliniową optymalizację. Zaprezentowano symulacyjne wyniki weryfikacji proponowanej metody oraz przykładowe wyniki eksperymentalne.

This paper presents a procedure for parametric identification of electromagnetic torque disturbances in a direct drive with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). Typical sources of periodic torque disturbances are discussed: disturbances resulting directly form structure and operation of PMSM as well as disturbances caused by errors in the motor current measurement. Simulation model of drive with disturbances is proposed as well as method for identifying disturbance parameters based on nonlinear optimization. The simulation results of the verification of the proposed method and exemplary experimental results are presented.

W artykule przedstawiono metodykę badań parametrów dynamicznych modułów tranzystorowych nowej generacji bazujących na tranzystorach MOSFET z węglika krzemu (SiC). Przeprowadzono badania eksperymentalne dla bardzo szybko przełączającego modułu tranzystorowego firmy Microsemi (1,2kV, 495A). Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi na podstawie powszechnie wykorzystywanego standardu wyznaczania parametrów dynamicznych tranzystorów MOSFET, który nie uwzględnia szeregu zjawisk znacząco wpływających na procesy łączeniowe szybko przełączających tranzystorów SiC MOSFET.

The article describes a comprehensive approach to dynamic performance determination tests of SiC MOSFET power modules. Experimental verification was performed using ultra-fast switching (1,2kV, 495 A) module from Microsemi. The obtained results are compared to results acquired by measurements performed with compliance to a commonly-used standard that does not consider phenomena that significantly impact switching processes of fast-switching SiC MOSFET power modules.

W artykule przedstawiono metodę sterowania przekaźników elektromagnetycznych, która pozwala na znaczące obni̇żenie zużycia energii i w konsekwencji na poprawę efektywności energetycznej przekaźników. Metoda wykorzystuje modulację szerokości impulsów PWM aby ukształtować prąd cewki przekaźnika. Pomimo, że idea sterowania w ten sposób przekaźnikami nie jest nowa, to artykuł przedstawia metodologiczne podejście do właściwego doboru parametrów sygnału sterującego przekaźnikiem. Przyjęta metodologia pozwala na bezpieczne eksploatowanie przekaźnika. Pokazano również globalne szacunki dotyczące rynku przekaźników oraz możliwych oszcz̨edności energii. Większość prezentowanych analiz bazuje na wynikach pomiarów eksperymentalnych.

The article shows a method of controlling electromechanical relays leading to a significant reduction in electricity consumption. The methoduses PWM modulation control to shape the current of the relay coil. Although the idea of such a control itself is not new, the article shows a methodicalapproach to the development of a control system. It was shown how, on the basis of the relay catalog data, to select the PWM signal parameters forthe control systems in order to safely reduce the relay’s energy consumption. In addition, it was checked how the reduction of energy consumptionaffects the other parameters of the relay. Most of the presented analyzes are based on the results of experimental studies in relay systems.

Specyficzne właściwości wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E (niepomijalne parametry pasożytnicze) stanowią wyzwanie na etapie ich projektowania i konstruowania. Koncepcję stosunkowo prostej i dokładnej metody projektowania tego typu falowników w środowisku Matlab-Simulink przedstawiono w ramach artykułu. W tym celu wykorzystano opracowany model symulacyjny i procedurę obliczeniowo-optymalizacyjną. Koncepcję zweryfikowano eksperymentalnie na podstawie badań skonstruowanego prototypu (20 MHz, 226 W, 92,5%).

The specific properties of high-frequency Class E inverters (non-negligible parasitic parameters) present a challenge at the design and construction stage. The concept of a relatively simple and accurate design method of this type of inverters in the Matlab-Simulink environment is presented in the article. For this purpose, the developed simulation model and calculation-optimization procedure were applied. The concept was verified experimentally on the basis of tests of the built prototype

Niniejszy artykuł dotyczy studium przypadku analizy EMI w układzie napędowym prądu przemiennego za pomocą techniki modelowania czarnoskrzynkowego. Przedstawiono układy pomiarowe i parametry modelu, a także konfigurację zbudowaną w laboratorium.

This paper addresses a case study of EMI analysis in an AC drive system through black-box modelling technique. The measurementsetups and model parameters are presented, as well as the setup build in the laboratory.

W publikacji przedstawiona została modyfikacja klasycznego regulatora stanu, która zakłada wprowadzenie radialnej sieci neuronowej (Radial Basis Function Neural Network). Celem jest wygenerowanie sygnału, który zostanie wprowadzony do wektora zmiennych stanu sprzężeń zwrotnych. Obiektem regulacji jest napęd elektryczny z połączeniem sprężystym. W artykule uwzględniono opis teoretyczny proponowanego rozwiązania, a także zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych struktury sterowania. Badania przeprowadzone dla rzeczywistego układu napędowego stanowią dodatkową weryfikację analizowanego regulatora stanu.

In this paper, a state feedback controller enhanced by a Radial Basis Function Neural Networkis presented. The main goal of the network is calculation of a virtual signal used in state vector applied as feedbacks. The plant considered in the article is an electrical drive with a flexible joint. The mathematical description of the proposed controlscheme and the numerical tests can be found in the manuscript. Experimental analysis is additional verification of the proposed state controller.(Neural generator of a virtual state variable used in speed control of a two-mass system).

Współczesne serwonapędy bezpośrednie z silnikami z magnesami trwałymi są sterowane przez nieliniowe, złożone algorytmy sterowania. Algorytmy te są wyprowadzane przy upraszczających założeniach, których nie można dotrzymać przy implementacji w układach rzeczywistych. Liczne czynniki dotyczące realizacji sterowania, pomiarów sygnałów, niepełnego modelowania silnika i maszyny roboczej pojawiają się na etapie implementacji i mogą wpływać destrukcyjnie na jakość regulacji osiąganą w układzie rzeczywistym. W artykule dokonano analizy takich czynników i oceniono istotność ich wpływu na pracę układu, w którym sterowanie wyznaczono metodami adaptacyjnego sterowania nieliniowego ze zmiennymi w czasie barierowymi funkcjami Lapunowa. Badania dotyczą serwonapędu z silnikiem liniowym z magnesami trwałymi. Wyniki przedstawiono w licznych symulacjach i poprzez eksperymenty przeprowadzone w układzie rzeczywistym.

In the article, using the example of nonlinear adaptive control with the limitation of state variables in a finite time, the authors show the influence of factors considered as "deteriorating" the control on the accuracy of tracking a given trajectory. Based on an accurate model of a linear drive with a permanent magnet synchronous motor, the destructive effect of unmodulated additional dynamics and non-linearities in the control algorithm was analysed. The analysis of the obtained results made it possible to apply remedies and evaluate their effectiveness. The article presents simulations, and tests carried out on a real system.

W pracy przedstawiono sposób odtwarzania położenia wału silnika synchronicznego z magnesami trwałymi z wykorzystaniem dodatkowego prądu wysokiej częstotliwości. Uzyskany hodograf tego prądu przetwarzany jest z użyciem analizy głównych składowych. Rezultatem przetwarzania jest informacja o poziomie dopasowania do poszczególnych wzorców. Wzorzec o najlepszym dopasowaniu określa odtworzone położenie wału maszyny. Badania zostały przeprowadzone z użyciem danych pomiarowych laboratoryjnego układu napędowego z PMSM.

This paper presents a method of estimating the shaft position of a permanent magnet synchronous motor using an additional high-frequencycurrent. The resulting hodograph of this current is processed using principal component analysis. The result of the processing is information aboutthe level of fit to individual patterns. The pattern with the best match determines the estimated shaft position. The research was carried out using measurement data of a laboratory drive with a PMSM.

Tematem artykułu jest projekt i badania prototypu dwupoziomowego trójfazowego przekształtnika sieciowego o mocyznamionowej15 kW i napięciu w obwodzie DC na poziomie 760V. Za cel postawiono weryfikację algorytmu sterowania dwupoziomowego przekształtnika AC/DC w układzie eksperymentalnym. Algorytm umożliwia zastosowanie przekształtnika w mikrosieci prądu stałego. Zastosowany w układzie wydajny sterownik hybrydowy umożliwia zastosowanie zaawansowanego algorytmu sterowania. Badany przekształtnik oraz zastosowany algorytm sterowania pozwala na bezpośrednią regulację mocy czynnej i biernej w pracy dwukierunkowej. Odporność na odkształcenia napięcia sieci oraz zmiany jego częstotliwość uzyskana została przez moduł synchronizacji z siecią (DSOGI-PLL). W pracy zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.

The subject of the article is the design of a prototype of a two-level three-phase grid converter with a rated power of 15 kW and a DC voltage of 760V. The goal was to verify the control algorithm of the two-level AC/DC converter in the experimental system. The algorithm enables the use of the converter in a DC microgrid. The efficient hybrid controller used in the system enables the use of an advanced control algorithm. The tested converter and the control algorithm used allow for direct control of active and reactive power in bidirectional operation. Immunity to voltage distortion and changes in its frequency was obtained by the synchronization module with the network (DSOGI-PLL). The paper presents the results of simulation and experimental studies.

Artykuł przedstawia system sterowania napędami elektrycznymi wbudowanymi w robota kołowo-kroczącego o 14 stopniach swobody. Przedstawiona została problematyka sterowania oraz dobór napędów do realizacji określonych funkcji, które wynikają z charakterystyki sterowania robotem. Ponadto opisano nowatorskie podejście do syntezy geometrycznej układu mechanicznego zawieszenia (celem jest odtwarzanie zadanej trajektorii przy użyciu tylko jednego napędu). Przytoczona została również problematyka projektowania regulatora prędkości układu. Optymalizacja wymienionych elementów została wykonana za pomocą algorytmu Grey Wolf Optimizer (GWO).

The paper presents the control system of the electrical drives implemented in the wheel-legged robot with 14 degrees of freedom. The issues related to the control and the selection of hardware is considered. Moreover, the geometric synthesis of the mechanical system was presented (for reference trajectory tracking using one drive only). The second task was focused on the speed controller optimization. For mentioned purposes, theGrey Wolf Optimizer (GWO) was applied

W artykule przedstawiono topologię oraz algorytm sterowania pięciopoziomowego przekształtnika AC-DC przeznaczonego do współpracy z siecią trakcyjną 3 kV DC. W przekształtniku zaimplementowana została metoda sterowania VOC (Voltage Oriented Control) z predykcyjnym regulatorem prądu sieci elektroenergetycznej oraz z algorytmem minimalizacji negatywnego wpływu występowania napięcia zaburzeń wspólnych. Na końcu opracowania przedstawione zostały wyniki badań symulacyjnych układu w środowisku Matlab/Simulink.

This paper presents the topology and the control algorithm of five-level, 3 kV DC,traction AC-DC converter. The VOC (Voltage Oriented Control) method with FCS-MPC (Finite Control Set –Model Predictive Control) grid current regulator has been implemented for the converter. The control algorithm has been also extended with the common-mode voltage suppression component. Last part of this paper presents simulation results and findings of the implemented algorithms in Matlab/Simulink software.

W referacie przedstawiono analizę porównawczą wybranych metod estymacji mechanicznych zmiennych stanu napędu elektrycznego z połączeniem elastycznym. We wstępie przedstawiono krótko problematykę sterowania napędami dwumasowymi oraz scharakteryzowano metody estymacji niedostępnych pomiarowo zmiennych stanu. W kolejnym rozdziale przedstawiono model matematyczny obiektu badań oraz strukturę sterowania. Następnie w trzech następnych rozdziałach przedstawiono wybrane do badań algorytmu estymacji: Obserwator Luenbergera, Filtr Kalmana oraz estymator z ruchomym oknem. W kolejnych rozdziałach przedstawiono symulacyjne i eksperymentalne wyniki porównawcze obrazujące jakość estymacji w różnych stanach pracy. Całość pracy podsumowano w ostatnim rozdziale.

The paper presents a comparative analysis of selected methods of estimating the mechanical state variables of an electric drive with a flexible joint. In the introduction, the issues of controlling dual mass drives are briefly presented and the methods of estimating the state variables that are not available in measurement are characterized. The next chapter presents the mathematical model of the research object and the control structure. Then, the next three chapters present the estimation algorithm selected for research: Luenberger Observer, Kalman Filter and the estimator with a moving window. The following chapters present simulation and experimental comparative results showing the quality of estimation in various operating states. The work is summarized in the last chapter.

Artykuł opisuje przyjętą metodę uzyskiwania kątowego profilu indukcyjności uzwojenia silnika, w której podstawą jest charakterystyczne przetwarzanie danych pomiarowych uzyskiwanych z dedykowanego stanowiska laboratoryjnego. Podstawą przedstawionej analizy jest badanie przebiegu prądu w towarzystwie wymuszającego go napięcia ujawniając tym samym skończoną dynamikę obwodu RL. Uzasadnieniem użytego określenia precyzyjne jest uwzględnienie nieliniowej funkcji aproksymacji modelującej przebieg prądu w zestawieniu do innych, uproszczonych metod w połączeniu z relatywnie złożonym procesem filtrowania i ekstrakcji wektorów danych. Wybrane parametry procesu poddano analizie statystycznej celem określenia optymalnych nastaw procesu. Uzyskane rezultaty wstępnie sprawdzono pod kątem powtarzalności oraz opisano dalsze kierunki badań.

The article describes the adopted method of obtaining the angular inductance profile of the motor winding. The method basis on thecharacteristic processing of measurement data obtained from a dedicated laboratory stand. The basis of the presented analysis is the study of thecurrent waveform in the presence of the voltage forcing it, thus revealing the finite dynamics of the RL circuit. The rationale for the precise term usedis to take into account the nonlinear approximation function modeling the current waveform in comparison to other, simplified methods. What is equallyimportant, certain parameters of the acquisition process were adopted as a consequence of the performed statistical analysis. Parameterization ofthe process is possible thanks to the proprietary design of the test stand, which additionally allows for high angular resolution of measurements.The obtained results were initially checked for repeatability and further research directions were described.

W artykule przedstawiono zasilacz statków powietrznych zbudowany z przekształtników energoelektronicznych AC/DC oraz DC/AC/DC z separacją transformatorową. Zasilacz może być zasilany z dwóch standardów napięcia 400V/50Hz oraz 200V/400Hz, a na wyjściu uzyskuje się separowane napięcia 2x28V DC. Przedstawiono badania laboratoryjne zasilacza obejmujące stany pracy statycznej i dynamicznej, a także THD prądów wejściowych i sprawność energetyczna urządzenia.

The article presents an aircraft power supply made of AC / DC and DC / AC / DC power converters with transformer separation. The PSU can be powered from two voltage standards 400V / 50Hz and 200V / 400Hz, and the output has separate voltages of 2x28V DC. Laboratory tests of the power supply are presented, including static and dynamic operating states, as well as THD of input currents and device efficiency.

Baterie akumulatorów pojazdów trakcyjnych zapewniają zasilanie krytycznych systemów, takich jak sterowanie i oświetlenie. Zgodnie z wymaganiami przemysłu kolejowego, pokładowa ładowarka baterii akumulatorów powinna być urządzeniem kompaktowym, wysokosprawnym, a jednocześnie wysoce niezawodnym. W referacie, do pokładowego ładowania akumulatorów pociągu zaproponowano kompaktowy przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym 16:1, zintegrowany z główną przetwornicą pomocniczą pociągu o konstrukcji dachowej. Cały system przetwornicy głównej ze zintegrowaną ładowarką zapewnia przetwarzanie energii z poziomu 3kV DC do poziomu 24V przy zachowaniu wysokiej sprawności.

Railroad vehicle batteries provide power to critical systems such as controls and lighting. In accordance with the requirements of the railway industry, the on-board battery charger should be compact, highly efficient, and, at the same time, highly reliable. In the paper, a compact DC-DC SiC converter with a matrix transformer integrated with the roof-mounted main auxiliary power converter of the train was proposed for on-board charging of train batteries. The system ensures reliable energy conversion from 3kV DC to 24V while maintaining high efficiency

W pracy przedstawiono kaskadową strukturę regulacji prędkości kątowej dla synchronicznego silnika reluktancyjnego. Pętla regulacji prędkości bazuje na klasycznym regulatorze PI, natomiast regulację prądu zrealizowano za pośrednictwem regulatorów PI z harmonogramowaniem wzmocnień. Zaproponowano stosunkowo prostą metodę linearyzacji. Opracowana technika maksymalizacji momentu bazuje na ograniczaniu wartości prądu stojana. Właściwości opracowanej struktury sterowania zweryfikowano numerycznie w oprogramowaniu Plexim PLECS.

The paper presents a cascade control system for angular velocity control of a reluctance synchronous motor (RSM). The angular velocity regulation loop is based on a classical PI controller, whereas the current loop contains a gain-scheduled PI controller for the direct and quadrature axis. A relatively simple linearization technique is proposed. The discussed torque maximization strategy is based on the limitation of stator current for the assumed non-linear model of the RSM. The properties of the developed control system are verified numerically in Plexim PLECS software.

Sterowanie napędem elektrycznym oparte o wektor zmiennych stanu umożliwia precyzyjne odtwarzanie sygnału zadanego. Jednak zakłócenia parametryczne lub pomiarowe zdecydowanie utrudniają zachowanie poprawności działania struktury sterowania. W związku z tym, w niniejszej publikacji, zaproponowano rozszerzenie regulatora o część bazującą na logice rozmytej. Zastosowany element wpływa, w zależności od uchybu prędkości, na wartości wzmocnień w sprzężeniach zwrotnych, w efekcie odpowiednio kształtowane są zmienne stanu oraz dynamika napędu. W procesie projektowania zastosowany został optymalizacyjny algorytm metaheurystyczny -Symbiotic Organisms Search (SOS). Obiektem sterowanym jest układ napędowy z elastycznym sprzęgłem, które zostało wprowadzone do części mechanicznej. Wyniki badań symulacyjnych potwierdzają poprawność analizowanej koncepcji. Przeprowadzone zostały również testy eksperymentalne (algorytm został zaimplementowany w karcie dSPACE1103, napęd zawierał dwa silniki prądu stałego o mocy 0,5kW.

Application of control methods based on state vector leads to precise tracking of reference signal. However, the parametric or measurement disturbance definitely make it difficult to maintain the correct operation of the system. Therefore, in this paper, implementation of an additional fuzzy element is proposed. It can recalculate, using information about the speed error, the coefficients in the feedback paths. Then, shape of the state variables and the dynamics of the system are forced properly. In the design process, the metaheuristic algorithm -Symbiotic Organisms Search (SOS)-was used. The electrical drive contains elastic shaft. The results of the simulations confirm the correctness of the analyzed method. Moreover, the experimental tests were performed (with the dSPACE 1103 card, the system contains two DC motor with 0.5kW

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dla układu filtru aktywnego sterowanego predykcyjnie ze sprzężeniem od prądu zasilającego. Jakość kompensacji harmonicznych prądu realizowana przez badany układ została porównana z poziomem kompensacji tych prądów osiąganym w układzie otwartym oraz układem łączącym w sobie zalety obydwu układów w jednym algorytmie. Badania laboratoryjne przeprowadzono dla pracy filtru z mocą mniejszą niż znamionowa, a także dla przypadku braku kompensacji czasów martwych w układzie.

The article presents the results of laboratory tests conducted for a shunt active power filter with predictive feedback control from the supply current. The quality of current harmonics compensation performed by the tested system has been compared with the level of compensation of these currents achieved in open-loop control system and the system combining the advantages of both systems in one algorithm. Laboratory tests have been conducted for operations of the filter with power lower than the rated power as well as for the lack of compensation of dead times in the system.

Podłączanie rozproszonych źródeł energii do sieci energetycznych niskiego napięcia powoduje powstawanie problemów zmienności i niesymetrii napięcia, zwłaszcza w przypadku dużych odległości od transformatora zasilającego. W skrajnych przypadkach zachodzi konieczność redukcji mocy generowanej przez źródło podczas oddawaniu energii do sieci. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie energoelektronicznego regulatora napięcia składającego się z dwóch falowników, z których jeden służy do dodawania, za pomocą transformatora dodawczego, napięcia o regulowanej małej amplitudzie. Drugi falownik służy do dostarczania energii czynnej do układu regulacji oraz do korekty poboru mocy biernej w założonym zakresie i symetryzacji prądów. W referacie pokazano zastosowanie regulatora i falowników do fotowoltaiki w celu zapewnienia dwukierunkowego przepływu energii w sieci nn z generacją rozproszoną.

Connecting distributed energy sources to low voltage power grids causes problems of voltage variability and unbalance, especially in the case of long distances from the supply transformer. In extreme cases, it is necessary to reduce the power generated by the source when feeding energy to the grid. The solution to this problem is the use of a power electronic voltage regulator consisting of two inverters, one of which is used to add, by means of a booster transformer, a voltage with an adjustable low amplitude. The second inverter is used to supply active energy to the control system, to correct the reactive power consumption in the assumed range and symmetrize currents. The paper presents the use of a regulator and photovoltaic inverters to ensure a bidirectional energy flow in a LV grid with distributed generation.

W komunikacie przedstawiono koncepcję mikrosieci prądu stałego, której zadaniem jest efektywna integracja źródeł, odbiorników i magazynów energii w ramach wydzielonego terytorialnie lub fizycznie obszaru działania. Przedstawiona propozycja wymaga opracowania wielozadaniowego systemu zarządzania energią w mikrosieci, który pozwoli na realizację nadrzędnych strategii działania mikrosieci takich jak maksymalizacja wykorzystania dostępnej energii, bilansowanie lub kompensacja mocy biernej w systemie elektroenergetycznym prądu przemiennego, zwiększenie niezawodności dostaw energii do odbiorników wrażliwych/priorytetowych itp.

This work presents the concept of a DC microgrid, the task of which is to effectively integrate energy sources, loads and storage devices within a territorially or physically separated area of operation. The presented idea requires the development of a dedicated energy management system in the microgrid, which will allow the implementation of main strategies of microgrid management, such as maximizing energy self-consumption, balancing or power compensation in the AC power system, increasing the reliability of energy supply to sensitive/priority loads, etc.

Referat przedstawia zagadnienia dotyczące wykorzystania sterowania z wymuszoną dynamiką (FDC) do regulacji prędkości napędu elektrycznego współpracującego z napędem liniowym paskowym przy uwzględnieniu sztywności konstrukcji maszyny roboczej. Kolejne rozdziały pracy przedstawiają model fizyczny układu wraz z równaniami opisującymi jego dynamikę, syntezę układu regulacji oraz budowę stanowiska eksperymentalnego. Przeanalizowano także wpływ pominięcia wybranych parametrów napędu na jego właściwości statyczne i dynamiczne.

The paper discusses issues concerning the use of Forced Dynamic Control (FDC) for speed control of an electric drive coupled with a linear belt drive, while considering the stiffness of the load machine. Subsequent chapters present the physical model of the system along with the equations describing its dynamics, the synthesis of the control system and the construction of the experimental setup. The study analysed the effects of neglecting selected parameters of the drive on the dynamic and static properties of the object.

Zastosowanie tranzystorów SiC w falownikach napędów wysokoobrotowych stawia nowe wyzwania, szczególnie odnośnie generowanego napięcia common mode (CM) wysokiej częstotliwości. Wysokoczęstotliwościowe napięcie CM wchodzi w interakcję z pojemnościami pasożytniczymi obwodów elektrycznych i wymusza przepływ prądów CM, które z kolei są źródłem strat w filtrach pasywnych, jak również źródłem zakłóceń pomiarów prądów, które są nieakceptowalne z punktu widzenia działania przekształtnika. Ze wzrostem częstotliwości rośnie poziom emisji zaburzeń elektromagnetycznych, a tym samym niekorzystnie rośnie masa, gabaryt i koszt dławików CM. W referacie zaproponowano zastosowanie 4-gałęziowego falownika SiC z metodą sterowania zapewniającą eliminację napięcia CM celem poprawy właściwości napędu wysokoobrotowego.

The use of SiC transistors in high-speed drive inverters poses new challenges, especially with regard to the generated high-frequency common mode (CM) voltage, which interactswith the parasitic capacitances of electrical circuits and force the flow of CM currents. High frequency CM currents are the source of losses in passive filters and disturbances in current measurements, which are unacceptable for the point ofview of the power converter operation. Since the emission of electromagnetic disturbances increases with the increase of frequency, and thus the weight, size and cost of CM chokes increases adversely, the paper proposes the use of a 4-leg SiC inverter to eliminate CM voltage.

Niniejsze studium przedstawia trójpoziomowy, dwugałęziowy, nieizolowany przekształtnik DC/DC, zaprojektowany jako interfejs akumulatora dla systemu szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych z dwubiegunowym obwodem prądu stałego+/-750 V DC. Zaprezentowano prototyp o mocy 20 KW w oparciu o uniwersalny submoduł (All-SiCMOSFET) dla każdej gałęzi. Istotą pracy jest zaprojektowany model eksperymentalny wraz z opisem system sterowania, a także walidacja w symulacjach i początkowych eksperymentach. Przedstawiono, że ten przekształtnik wykorzystujący zmodularyzowane moduły mocy może prawidłowo pracować jako interfejs prądu stałego.

This study presents a three-level, interleaved, non-isolated DC/DC converter designed as a battery interface for an EV fast-charging system with a bipolar +/-750 V DC-link. A 20 Kw prototype is exhibited based on a universal All-SiC MOSFET submodule for each leg. The core of the paper is the design of the experimental model, along with the description of the system’s control, as well as validation in simulation and in introductory experiments. It is shown that such a converter employing modularized power modules can properly operate as the DC/DC interface.

Zastosowanie drgającego układu współrzędnych w sterowaniu trójfazowym przekształtnikiem sieciowym upraszcza układ regulacji prądu, gdy występuje konieczność generacji wyższych harmonicznych prądu. Taka sytuacja może wystąpić w specyficznym przypadku sterowania prostownikiem aktywnym pracującym z jednostkowym współczynnikiem mocy. Kolejnym, bardziej popularnym przykładem jest sterowanie energetycznym filtrem aktywnym. W pracy przedstawiono założenia teoretyczne transformacji do drgającego układu współrzędnych, a także zaprezentowano wyniki eksperymentalne pracy przekształtnika sieciowego w omawianych przypadkach.

The use of vibrating reference frame transformation in the control of three-phase grid-connected converters simplifies current controller, if high harmonics generation is required. Such a situation may occur in a case of a specific control of an active rectifier, that operates with unity power factor. Another, more popular case is control of an active power filter. This paper presents theoretical assumptions of a vibrating reference frame transformation, as well as experimental results of the grid-connected converter operation for mentioned cases.

Artykuł przedstawia właściwości układu przekształtnika sieciowego z filtrem typu LCL z wykorzystaniem sprzężenia od wspólnego pomiaru prądu cewek filtru. Przedstawiono analizę porównawczą układów wykorzystujących sprzężenie od pojedynczego prądu jednej bądź drugiej cewki filtru LCL oraz możliwości poprawy odpowiedzi na wymuszenie prądu zadanego w układzie ze sprzężeniem zawierającym wyłącznie człon proporcjonalny. Przedstawiono wyniki symulacji i eksperymentu potwierdzającego pewne korzystne cechy wykorzystania wspólnego czujnika prądu.

The paper presents properties of grid converter with LCL filter utilizing a common measurement and feedback of filter inductors currents. Comparative analysis of single inductor current feedback (inverter side or grid side inductor of LCL filter) and improvement of response on reference current change using only proportional term in the feedback loop are presented. Simulation and experimental tests results confirming some positive features of single current measurement of both inductors currents are shown.

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45)używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika.

This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at three operating frequency (MF, HF and 2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.

W artykule przedstawiono wpływ dynamiki regulacji składowych wektora prądu stojana polowo-zorientowanego układu sterowania silnika synchronicznego z magnesami trwałymi PMSM na pojawiające się symptomy uszkodzenia, jakim jest zwarcie zwojowe uzwojenia stojana. Przedstawiono wpływ wartości pasma przenoszenia regulacji prądu oraz częstotliwości zasilaniana na wartość amplitud drugich harmonicznych sygnałów prądowych i napięciowych układu sterowania. Całość zilustrowano zarówno wynikami badań symulacyjnych, jak i eksperymentalnych.

This paper presents the influence of the dynamics of the control of the stator current vector components of the field-oriented control system of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) on the appearing symptoms of a fault, which is a short-circuit within the stator winding. The influence of the value of the current control bandwidth and supply frequency on the value of the second harmonic amplitudes of the current and voltage signals of the control system is presented. The analysis is illustrated with both simulation and experimental results.

Wybór modelu odniesienia jest jednym z najważniejszych czynników dla syntezy adaptacyjnego układu regulacji. W niniejszej pracy zostały przedstawione cztery różne implementacje modelu odniesienia dla adaptacyjnego napędu z silnikiem PMSM o zmiennym momencie bezwładności. Zostały wykorzystane następujące mechanizmy adaptacji: reguła Widrow’a-Hoff’a oraz procedura adaptacji dla algorytmów optymalizacyjnych. Zastosowanie nieadekwatnego rzędu lub niedokładnej aproksymacji modelu odniesienia dla reguły Widrow’a-Hoff’a może powodować niską jakość odpowiedzi skokowej i oscylacje. Otrzymane wyniki potwierdzają odporność procedury adaptacji dla algorytmów optymalizacyjnych na niskiej jakości dopasowanie modelu odniesienia do rzeczywistej dynamiki obiektu gwarantując wysoką jakość pracy napędu z PMSM.

The selection of a reference model (RM) for a Model-Reference Adaptive Control is one of the most important aspects of the synthesis process of the adaptive control system. In this paper, the four different implementations of RM are developed and investigated in adaptive PMSM drive with variable moment of inertia. The used adaptation mechanisms are based on Widrow-Hoff rule (W-H) and Adaptation Procedure for Optimization Algorithms (APOA). Inadequate order or inaccurate approximation of RM for the W-H rule may provide poor behavior and oscillations. The obtained results prove that APOA is robust against an improper selection of RM and provides high-performance PMSM drive operation.

W artykule przedstawiono sterowanie predykcyjne prądami synchronicznego silnika reluktancyjnego charakteryzujące się zredukowaną złożonością obliczeniową. W układzie regulacji zaimplementowano strategię sterowania maksymalizującą rozwijany przez silnik moment elektromagnetyczny oraz szczegółowy model matematyczny uwzględniający zmienne indukcyjności w funkcji prądów. Zmniejszenie złożoności obliczeniowej uzyskano przez ograniczenie liczby wektorów stosowanych w procesie wyznaczania optymalnego sterowania. Wyniki badań symulacyjnych wykazały wysoką jakość pracy napędu oraz redukcję tętnień momentu elektromagnetycznego.

The paper presents a computationally efficient finite control set model predictive current control (FCS-MPC) for reluctance synchronous motor (RSM). Non-linear characteristics of d-q inductances have been applied to obtain an accurate model of the machine. These were used to calculate the maximum torque per ampere (MTPA) strategy. The reduction of the computational effort is obtained by decreasing the number of considered voltage vectors during selection. Extensive and accurate simulation studies indicate high-performance operation and torque ripple reduction of the drive.

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania estymatora typu MRAS (Model Reference Adaptive System) do estymacji rezystancji stojana silnika indukcyjnego podczas zwarć zwojowych. W celu zwiększenia dokładności odtwarzania parametru silnika estymator opracowano w oparciu o zmodyfikowany model maszyny, uwzględniający możliwość symulowania zwarć. Badania wykonano w układzie sterowania wektorowego DTC-SVM. Przedstawiono wyniki symulacyjne wykonane w środowisku Matlab Simulink.

In the paper,the possibility of the MRAS (Model Reference Adaptive System) estimator application to estimate the stator resistance of an induction motor during stator short-circuits is presented. To increase the accuracy of the motor parameter reconstruction, a modified induction motor model was used, taking into account the possibility of simulating short circuits to develop a resistance estimator. The tests were performed in the DTC-SVM vector control system. The simulation results made in Matlab Simulink environment are presented under different drive conditions.

W artykule zaprezentowano koncepcję wysokoefektywnego hybrydowego panelu fotowoltaicznego wykorzystującego chłodzenie cieczowe. W odróżnieniu od rozwiązań obecnie obecnych na rynku, posiada on część fotowoltaiczną i kolektorową zintegrowane z sobą oraz kolektor cieplny wykonany jako dedykowana płyta chłodząca wyposażona w wysokoefektywny mikrokanałowy wymiennik ciepła. Pozwala to na efektywne chłodzenie ogniw słonecznych i przeciwdziałanie spadkowi ich efektywności w wyniku przegrzania. Zostało to potwierdzone eksperymentalnie.

The article presents the concept of a high-efficient hybrid photovoltaic panel with liquid cooling system. In contrast to other products available on the market, its photovoltaic and thermal collector pars are integrated and the collector is manufactured as a dedicated cold plate covering a high- efficient microchannel heat converter. It allows effective cooling of solar cells and preventing against the decrease of their efficiency due to overheating. It has been proved experimentally.

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania krótkoczasowej transformaty Fouriera sygnału prądu fazowego stojana oraz modułu wektora przestrzennego prądów stojana do ekstrakcji symptomów uszkodzeń uzwojeń stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Dodatkowo, zaproponowano możliwość automatyzacji procesu wnioskowania o stanie uzwojenia stojana przy zastosowaniu wybranych algorytmów bazujących na sztucznej inteligencji: maszyny wektorów nośnych oraz perceptronu wielowarstwowego. System diagnostyczny rozszerzono o możliwość lokalizacji uszkodzonej fazy. Badania eksperymentalne potwierdzają wysoką skuteczność opracowanego rozwiązania.

This paper presents the possibility of using the short-time Fourier transform of the stator phase current and stator current space vector module in the process of permanent magnet synchronous motor stator winding fault symptoms extraction. Additionally, the automatization of the stator winding condition inference process which the use of selected artificial intelligence based algorithms: Support Vector Machineand MultiLayer Perceptronis proposed. The developed diagnostic system has been extended with the functionality of locating the damaged phase. Experimental studies confirmed the high effectiveness of the developed method.

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz laboratoryjnych zastosowania metody SHE w celu kształtowania widma prądu obwodu pośredniczącego i momentu w układzie napędowym z trójpoziomowym falownikiem NPC. W rozdziale teoretycznym przedstawiono zarys zjawiska powstawania harmonicznych prądu obwodu pośredniczącego i momentu w układach napędowych zasilanych z falowników. Rozdziały opisujące badania symulacyjne i laboratoryjne prezentują wyniki świadczące o użyteczności metody SHE.

The article presents the simulation and laboratory test results for applying the SHE method to shape the current spectrum of the DC-link circuit and torque in a drive system with a three-level NPC inverter. The theoretical chapter outlines the phenomenon of the formation of DC-link circuit current and torque harmonics in drive systems powered by inverters. The chapters describing the simulation and laboratory tests present the results proving the usefulness of the SHE method in the discussed problem.

Poniższy artykuł przedstawia wyniki pomiarów dla instalacji PV pracującej w konfiguracji podstawowej jak również wyposażonej w układy optymalizatorów mocy. Na potrzeby badań wykonana został instalacja PV wyposażona w moduły różnych producentów charakteryzując się zróżnicowanymi parametrami takimi jak moc oraz napięcia i prądy. Tak przygotowana instalacja z niedopasowanymi modułami została uruchomiona na okres kilku miesięcy podczas których monitorowane były parametry wejściowe oraz produkowana energia.

The article below presents the results of measurements for a PV installation operating in a basic configuration as well as equipped with power optimizer systems. For the purposes of the research, a PV installation was made, equipped with modules from different manufacturers, characterized by various parameters such as power, voltage and current. The installation prepared in such a way with mismatched modules was put into operation for a period of several months, during which were monitored the input parameters and the produced energy.

W artykule zaprezentowano metodę diagnostyki zwarć zwojowych stojana silnika PMSM, wykorzystującą sieć neuronową. Przeanalizowano sygnały prądowe i napięciowe pochodzące ze struktury sterowania, a następnie poddano je analizie w celu ekstrakcji najlepszych symptomów uszkodzeń. Wybrane cechy podano na wejście sieci neuronowej podczas procesu treningu. Badania eksperymentalne prezentują potencjał zastosowania modelowania matematycznego jako generatora wzorców symptomów uszkodzeń.

This paper presents a method for diagnosing the inter-turn short circuits of a PMSM, using a neural network. Current and voltage signals from the control structure were then analysed to extract the best fault symptoms. The selected features were given to the neural network input during the training process. The tests performed on a experimental setup demonstrate the potential of using mathematical modelling as a fault symptom pattern generator.

W artykule przedstawiono autorskie rozwiązania w zakresie zautomatyzowanego stanowiska badawczego dedykowanego napędowi elektrycznemu z silnikiem reluktancyjnym przełączalnym. W szczególności przedstawiono układ precyzyjnego profilowania indukcyjności wybranego pasma w relacji do położenia wirnika. Pełna automatyzacja procesu znacznie przyspiesza uzyskiwanie ostatecznego wyniku oraz redukuje ryzyko błędu grubego np. przy ustawianiu położenia dla danego punktu pomiarowego. Profil indukcyjności stanowi bazę dla tzw. modelowania referencyjnego, a te z kolei pozwala na implementację zaawansowanych algorytmów sterowania, w tym sterowania odpornego na uszkodzenia. W artykule przedstawiono architekturę systemu: najważniejsze rozwiązania mechaniczne, mikro- oraz energoelektroniczne wraz z architekturą oprogramowania, rozwiązaniami komunikacji. Jednym z istotnych i ciekawych rezultatów prezentowanych prac jest uzyskanie możliwości automatycznej agregacji danych z wykorzystaniem oscyloskopu Tektronix DPO3014 ze sterowaniem procesu z niezależnej platformy na interfejsie Ethernet. Artykuł zamknięto krótkim opisem procedury przetwarzania uzyskanych ze stanowiska danych.

The article presents proprietary solutions for an automated test stand dedicated to an switched reluctance motor drive. In particular, the system of precise profiling of the inductance of the selected band winding in relation to the rotor position is presented. Full automation of the process significantly speeds up obtaining the final result and reduces the risk of a coarse error, e.g. when setting the position for a given measurement point. The inductance profile is the basis for the so-called reference modeling, and these in turn allow the implementation of advanced control algorithms, including fault-tolerant control. The article presents the system architecture from mechanical solutions through micro and power electronics together with the software and methods of final analysis of the obtained raw data. One of the important and interesting results of the presented work is the possibility of automatic data aggregation using the Tektronix DPO3014 oscilloscope with process control from an independent platform over the Ethernet interface.


Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej	Łódź, 26-28 listopada 2025 kosene @ info.p.lodz.pl
SENE 2025 Strona główna Tematyka Komitet naukowy Komitet organizacyjny Recenzenci Informacje Dla autorów Publikacje Archiwum Artykuły 2023 30 lat SENE Artykuły 2022 Artykuły 2019 Artykuły 2017 Artykuły 2015 Artykuły 2013 Artykuły 2011 SENE 2023 SENE 2022 SENE 2019 SENE 2017 SENE 2015 SENE 2013 SENE 2011	Lista referatów XV Konferencji Naukowej Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym "SENE 2022" (tytuły i streszczenia pochodzą z materiałów dostarczonych przez autorów) Marcin Jastrzębski, Przemysław Mosiołek Adaptacyjne sterowanie położeniem ramienia w układzie napędu elektrycznego z nieliniowym połączeniem sprężystym Adaptive control of the arm position in the electric drive with a non-linear elastic joint W pracy przedstawiono algorytm adaptacyjnego sterowania położeniem ramienia w układzie napędowym z nieliniowym połączeniem sprężystym. Do zaprojektowania algorytmu sterowania użyto metody „całkowania wstecz”. Zaproponowane w algorytmie prawa adaptacji realizują funkcję samostrojenia układu regulacji pozwalając projektantowi na nieznajomość parametrów układu napędowego. Działanie algorytmu zostało sprawdzone symulacyjnie oraz w układzie rzeczywistym. The paper presents an algorithm of adaptive control of the arm position in the drive with a non-linear elastic joint. The backstepping method was used to design the control algorithm. The laws of adaptation proposed in the algorithm implement the self-tuning function of the control system, and allow to avoid a process of identification parameters of the drive system. The operation of the algorithm has been verified in a simulation and in a real system. Przemysław Siwek, Konrad Urbański, Adrian Wójcik Adaptacyjny neuronowy regulator napięcia przekształtnika QZSDMC w układzie regulacji prądu silnika PMSM Adaptive neural voltage controller of the QZSDMC converter in the PMSM motor current control system Niniejsza praca przedstawia metodę sterowania średnim napięciem wyjściowym z bezpośredniego przekształtnika matrycowego z Quasi-Z źródłem za pomocą regulatora neuronowego uczonego online. Zaprezentowany obiekt wykazuje nieliniowość poprzez zmiany swoich stałych czasowych zależne od zadanego wzmocnienia napięciowego. Zaproponowany regulator neuronowy porównano z regulatorem liniowym oraz sprawdzono stabilność uczenia się systemu. Thispaper presents a method of controlling the average output voltage from a Quasi-Z source direct matrix converter using a neural controller trained online. The presented plantshows non-linearity through changes of its time constants depending on the given voltage gain. The proposed neural controller was compared with a linear one and the learning stability of the system was verified. Michał Adamczyk, Teresa Orłowska-Kowalska Analiza wpływu czasu martwego falownika napięcia oraz jego kompensacji na jakość estymacji prądu stojana w układzie napędowym z silnikiem indukcyjnym Analysis of the influence of voltage source inverter dead time and its compensation on the quality of stator current estimation in induction motor drive W artykule przedstawiono szczegółową analizę wpływu czasu martwego falownika napięcia (FN) oraz jego kompensacji na jakość estymacji prądu stojana stosowanej w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi (SI), tolerujących uszkodzenia czujników prądu (CS-FTC). Badania zostały zrealizowane w zakresie niskich prędkości kątowych, wynoszących od 1% do 20% wartości znamionowej, zarówno dla pracy silnikowej jak i prądnicowej, dla różnych wartości czasu martwego. Wyniki pokazują istotną poprawę jakości estymacji prądu stojana, co jest szczególnie ważne w przypadku kompensacji uszkodzeń czujników prądu w napędach z SI. This article presents a detailed analysis of the impact of voltage source inverter (VSI) dead time and its compensation on the quality of stator current estimation used in the current sensor fault-tolerant control (CS-FTC) of induction motor (IM) drives. The tests were carried out in the low angular velocity range, from1% to 20% of the rated value, both for motoring and regenerating modes, for different values of dead time. The results show a significant improvement in the quality of stator current estimation, which is particularly important in the case of fault compensation in IM drive systems that tolerate faults of current sensors. Wojciech Matelski, Ryszard Strzelecki Badania eksperymentalne transformatora hybrydowego jako kondycjonera napięcia w sieciach typu TN Experimental study of hybrid transformer as a voltage conditioner in TN-type networks. Artykuł dotyczy układu dystrybucyjnego transformatora hybrydowego (DTH) przeznaczonego do zastosowania w sieciach typu TN. Opisano w nim sposoby podłączenia przewodu neutralnego do układu DTH. W dalszej części artykuł zawiera opis skonstruowanego modelu laboratoryjnego o mocy 16kVA wraz z zastosowanym algorytmem sterowania. Ponadto przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, ze szczególnym uwzględnieniem oceny dokładności stabilizacji napięcia obciążenia. The article concerns the hybrid distribution transformer (DTH) system for use in TN-type networks. It describes how to connect the neutral wire to the DTH system. The article next describes the constructed 16 kVA laboratory model together with the control algorithm used. Furthermore, results of experimental tests are presented, with particular emphasis on the evaluation of the accuracy of the load voltage stabilization. Michał Adamczyk, Teresa Orłowska-Kowalska Bezpośrednie polowo-zorientowane sterowanie silnikiem indukcyjnym tolerujące uszkodzenia czujników prądu z wykorzystaniem podwójnego zmodyfikowanego obserwatora Luenbergera Direct field-oriented current sensor fault tolerant control of induction motor with dual modified Luenberger observer W artykule przedstawiono analizę bezpośredniego polowo-zorientowanego sterowania silnikiem indukcyjnym tolerującego uszkodzenia wszystkich czujników prądów stojana. Do detekcji i kompensacji uszkodzeń czujników prądu zaproponowano podwójny zmodyfikowany obserwator Luenbergera. Dodatkowo, w porównaniu do aktualnie stosowanych rozwiązań, zastosowanie opisanej modyfikacji wektora błędu obserwatora umożliwiło zwiększenie jego odporności na zmiany parametrów silnika oraz dokładności estymacji prądu stojana. Badania eksperymentalne potwierdziły wysoką skuteczność proponowanego rozwiązania. The article presents an analysis of direct field-oriented control of an induction motor that tolerates failure of all stator current sensors. A dual modified Luenberger observer has been proposed for the detection and compensation of faults in current sensors. Additionally, compared to recent solutions, the use of the described modification of the observer's error vector allowed to increase its robustness to changes in motor parameters and the accuracy of stator current estimation. Experimental studies confirmed the high effectiveness of the proposed solution. Mateusz Dybkowski, Kamila Jankowska Detekcja uszkodzeń czujników prądu stojana w układach napędowych z silnikami PMSM Stator current sensor fault detection in the PMSM drive system W artykule opisano detektor uszkodzeń czujników prądu stojana w układzie napędowym z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi (PMSM). Rozwiązanie to zostało wcześniej opisane dla silników indukcyjnych. Mechanizm detekcji opiera się na tzw. markerach prądowych. Zastosowanie markerów umożliwia zarówno detekcję uszkodzenia jak i lokalizację uszkodzonej fazy. Działanie systemu opiera się wyłącznie na analizie pomiarów z czujników prądu i nie wymaga dodatkowych informacji o napędzie. W pracy skupiono się na analizie badań eksperymentalnych dla opracowanego detektora uszkodzeń czujnika prądu dla różnych warunków pracy napędu PMSM sterowanego metodą DFOC. The article describes a fault detector of statorcurrent sensors in a drive system with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). This solution was previously described for induction motors. The detection mechanism is based on the so-called current markers. The use of markers enables both damage detection and the location of the damaged phase. The operation of the system is based solely on the analysis of measurements from current sensors and does not require additional information about the drive. The work focuses on the analysis of experimental studies for the developed current sensor fault detector for various operating conditionsof vector controlled PMSM drive. Maciej Skowron, Czesław Tadeusz Kowalski Diagnostyka uszkodzeń silnika PMSM przy wykorzystaniu uczenia transferowego sieci konwolucyjnej oraz modelu matematycznego Diagnostics of the PMSM damage using the idea of transfer learning based on a mathematical model and a deep convolutional network Obecnie coraz częściej są stosowane systemy diagnostyczne silników synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM) wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe. Zwykle systemy te są przeznaczone do wykrywania wybranych rodzajów uszkodzeń. Zmiana rodzaju uszkodzenia wymusza konieczność ponownego przeprowadzenia procesu treningu oraz implementacji nowej struktury neuronowej. Dlatego poszukuje się sposobów realizacji uniwersalnych systemów detekcji różnych uszkodzeń. Takie możliwości dają obecnie techniki uczenia transferowego. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania idei uczenia transferowego głębokiej sieci neuronowej w diagnostyce uszkodzeń obwodów elektrycznych oraz magnetycznych silnika PMSM przy wykorzystaniu jego modelu matematycznego. Currently, diagnostic systems of permanent magnet synchronous motors (PMSM) using artificial neural networks are increasingly used. Typically, these systems are designed to detect selected types of damage. Changing the type of damage requires the training process to be repeated and the implementation of a new neural structure. Therefore, we are looking for ways to implement universal systems for detecting various types of damage. Such possibilities are now offered by transfer learning techniques. The article presents the possibility of applying the idea of transfer learning of a deep neural network in the diagnosis of damage to electrical and magnetic circuits of the PMSM motor using its mathematical model. Przemysław Pietrzak, Marcin Wolkiewicz Diagnostyka zwarć międzyzwojowych uzwojenia stojana PMSM przy zastosowaniu analizy STFT składowych symetrycznych prądów stojana oraz uczenia maszynowego. Interturn short circuit diagnosis of PMSM stator winding using the STFT analysis of stator phase currents symmetrical components and machine learning. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania krótkoczasowej transformaty Fouriera składowych symetrycznych prądów fazowych stojana i wybranych algorytmów uczenia maszynowego: K-najbliższych sąsiadów oraz perceptronu wielowarstwowego, do diagnostyki zwarć międzyzwojowych uzwojenia stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Zaproponowana metoda umożliwia uzyskanie wysokiej skuteczności klasyfikacji oraz lokalizacji uszkodzenia we wczesnym stadium, co potwierdziły badania eksperymentalne przeprowadzone w różnych warunkach pracy układu napędowego. This paper presents the possibility of using the Short-Time Fourier Transformof stator phase currents symmetrical components and selected machine learning algorithms: K-Nearest Neighborsand MultiLayer Perceptron, for the diagnosis of interturn short-circuits in the stator winding of a permanent magnet synchronous motor. The proposed method provideshigh effectivenessof classification and localization of the faultat an early stage, which isconfirmed by experimental tests that were carried out in various operating conditions of the drive system. Karol Najdek, Radosław Nalepa Dobór nastaw regulatora napięcia konwertera z podwójnym mostkiem aktywnym za pomocą techniki D-rozbicia rozszerzonej o funkcję mapującą ułatwiającą unikanie nasycania Dual-Active-Bridge converter voltage regulator gains selection by means of the D-decomposition technique extended by a mapping function to facilitate the saturation avoidance W artykule przedstawiono dobór wzmocnień regulatora napięcia wyjściowego konwertera z podwójnym mostkiem aktywnym. Dokonano tego za pomocą techniki D-rozbicia rozszerzonej o dedykowaną funkcję mapującą. Funkcja mapująca uwzględnia nieliniową zależność transferu mocy od wartości przesunięcia fazowego w zastosowanej metodzie modulacji. Takie podejście umożliwia wyznaczenie wzmocnień regulatora, które nie dopuszczają do jego nasycenia w założonym zakresie pracy konwertera. Zastosowanie techniki D-rozbicia umożliwiło również uwzględnienie zadanego przeregulowania i czasu narostu. Wszystkie rozważania oparto na eksperymentalnie zidentyfikowanej transmitancji obiektu. This article presents selection of the Dual-Active-Bridge converter output voltage compensator gains. It has been done by means of the D-decomposition technique extended by a dedicated mapping function. The mapping function takes into account nonlinearity of the power transfer depending on the phase shift in the Phase Shift Modulation used. This approach makes it possible to determine the gains of the regulator to prevent its saturation in the assumed converter operating range. By virtue of the D-decomposition, it also takes into account desired overshoot and the rise time constraints. All considerations are basing on experimentally identified control-to-output transfer function. Mariusz Stępień, Marcin Kasprzak, Krystian Frania, Krzysztof Przybyła Doskonalenie kształcenia energoelektroniki i elektrotechniki poprzez międzynarodowe programy edukacyjne Improving the education of power electronics and electrical engineering using international educational programs Skuteczne kształcenie inżynierów na współczesny rynek pracy wymaga zastosowania odpowiedniego podejścia i narzędzi dydaktycznych. Obydwa te elementy można uzyskać poprzez realizację, w szczególności międzynarodowych, projektów dydaktycznych. W artykule przedstawiono podstawowe założenia do właściwego kształcenia w energoelektronice na bazie projektów Erasmus+ oraz projektów NAWA, w szczególności bazujące na opracowanym na te potrzeby laboratorium energoelektroniki przystosowanym do kształcenia w formule hybrydowej (stacjonarnej i zdalnej). Efficient education of engineers for the modern labor market requires an appropriate approach and proper tools. It can be achieved under teaching projects, including international ones. Basic assumptions education in power electronics based on Erasmus+ and NAWA projects, in particular based on a power electronics laboratory developed for these needs, adapted to training in a hybrid formula (stationary and remote) are presented in the paper. Karol Wróbel, Kacper Śleszycki, Krzysztof Szabat, Seiichiro Katsura Estymacja stanu układu dwumasowego z wykorzystaniem obserwatora wielowarstwowego State estimation of two-mass system with the use of a multilayer observer W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie dwumasowym. W celu efektywnego tłumienia oscylacji wybrano strukturę z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. W celu jej implementacji konieczne jest zastosowanie wybranego estymatora zmiennych stanu. Problem estymacji komplikuje się w przypadku nieznanych warunków początkowych obiektu, np. naciągniętego wału. W niniejszej pracy proponuje się zastosowanie obserwatora wielowarstwowego zapewniającego znaczne skrócenie czasu estymacji. Jego efektywność została potwierdzona przez szereg badań symulacyjnych i eksperymentalnych dla obiektu o parametrach zawartych w określonych granicach. The paper presents issues related to the damping of torsional vibrations in a dual mass system. In order to effectively dampen the oscillations, a structure with two additional feedbacks was chosen. In order to implement it, it is necessary to use the selected state variable estimator. The estimation problem becomes more complicated in the case of unknown initial conditions of the object, e.g. a stretched shaft. This paper proposes the use of a multilayer observer. Its effectiveness has been confirmed by a series of simulation and experimental tests for an object with parameters within certain limits. Marek Adamowicz, Janusz Szewczyk, Zbigniew Krzemiński Hybrydowa koncepcja łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt dla wielopoziomowych przekształtników kaskadowych SiC Hybrid dv/dt Mitigation Conceptfor Cascaded Multilevel SiC-based Power Converters W referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponowana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia stromości du/dt w przekształtniku wielopoziomowym uzyskuje się przy wykorzystaniu pojedynczego filtra du/dt, wspólnego dla całej gałęzi fazowej, co pozwala uzyskać kompaktową konstrukcję całego przekształtnika. The paper proposes a new hybrid concept of dv/dt filtering for SiC-based cascaded multilevel power converters. The proposed concept consists in the use of the undamped dv/dt filter, susceptible to resonance, and the use in the PWM control algorithm of additional control pulses for SiC MOSFET transistors that force resonant voltage switching at the converter output. The dv/dt mitigation effect is obtained with the use of a single dv/dt filter common for the entire phase branch, which allows to obtain a preferably simple structure of the entire power converter. Mykola Lukianov, Wojciech Matelski, Antoni Krahel, Ievgen Verbytskyi, Ryszard Strzelecki Hybrydowy transformator dystrybucyjny ze sterowaniem po stronie SN i szyną DC do podłączenia ładowarki EV Hybrid distribution transformer with MV side control and DC bus for connecting an EV charger W artykule omówiono hybrydowy transformator rozdzielczy (HDT) ze sterowaniem po stronie średniego napięcia jako alternatywę dla typowego sterowania po stronie niskiego napięcia. Układ HDT składa się z transformatora sieciowego i przekształtnika regulującego napięcie dodawania w celu zapewnienia stabilności napięcia wyjściowego. Zaletami HDT z przekształtnikiem po stronie SN są mniejsze prądy łączników półprzewodnikowych oraz brak przewodu neutralnego. Rozważane jest zastosowanie trójpoziomowego przekształtnika NPC "back-to-back" z łącznikiem prądu stałego, umożliwiającego przyłączenie dodatkowych obciążeń/źródeł prądu stałego (np. ładowarki V2G). Oszacowano parametry HDT 630kVA 15/0,4kV, dobrano nastawy podstawowego układu sterowania oraz przedstawiono najważniejsze wyniki symulacji. This paper discusses a hybrid distribution transformer (HDT) with medium-voltage side control as an alternative to typical low-voltage sidecontrol. The HDT system consists of a network transformer anda converter that regulates thevoltage to ensure output voltage stability. The advantages of HDT with a MV side converter are smaller semiconductor switch currents and the absence of a neutral wire. The use of a three-level "back-to-back" NPC converter with a DC link is under consideration, allowing the connectionof additional DC loads/sources (e.g., V2G chargers). The parameters of the 630kVA 15/0.4kV HDT were estimated, the settingsof the basic control system wereselected, and the most important simulation results were presented. Adrian Wójcik, Tomasz Pajchrowski Identyfikacja zaburzeń momentu elektromagnetycznego w aplikacji napędowej z silnikiem PMSM Torque disturbances identification in electric drive application with PMSM W pracy przedstawiono procedurę parametrycznej identyfikacji zaburzeń momentu elektromagnetycznego w napędzie bezpośrednim z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych (PMSM). Omówiono typowe źródła okresowych zaburzeń momentu, wynikających bezpośrednio z konstrukcji i zasady działania silnika z magnesami trwałymi, jak również zaburzenia spowodowane błędami w pomiarze prądu silnika. Zaproponowano zastępczy model symulacyjny napędu oraz metodę identyfikacji parametrów zaburzeń opartą o nieliniową optymalizację. Zaprezentowano symulacyjne wyniki weryfikacji proponowanej metody oraz przykładowe wyniki eksperymentalne. This paper presents a procedure for parametric identification of electromagnetic torque disturbances in a direct drive with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). Typical sources of periodic torque disturbances are discussed: disturbances resulting directly form structure and operation of PMSM as well as disturbances caused by errors in the motor current measurement. Simulation model of drive with disturbances is proposed as well as method for identifying disturbance parameters based on nonlinear optimization. The simulation results of the verification of the proposed method and exemplary experimental results are presented. Dawid Zięba, Jacek Rąbkowski Kompleksowe podejście do badań parametrów dynamicznych szybko przełączających modułów tranzystorowych SiC MOSFET Dynamic performance evaluation of ultra-fast SiC MOSFET power module – a comprehensive approach W artykule przedstawiono metodykę badań parametrów dynamicznych modułów tranzystorowych nowej generacji bazujących na tranzystorach MOSFET z węglika krzemu (SiC). Przeprowadzono badania eksperymentalne dla bardzo szybko przełączającego modułu tranzystorowego firmy Microsemi (1,2kV, 495A). Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi na podstawie powszechnie wykorzystywanego standardu wyznaczania parametrów dynamicznych tranzystorów MOSFET, który nie uwzględnia szeregu zjawisk znacząco wpływających na procesy łączeniowe szybko przełączających tranzystorów SiC MOSFET. The article describes a comprehensive approach to dynamic performance determination tests of SiC MOSFET power modules. Experimental verification was performed using ultra-fast switching (1,2kV, 495 A) module from Microsemi. The obtained results are compared to results acquired by measurements performed with compliance to a commonly-used standard that does not consider phenomena that significantly impact switching processes of fast-switching SiC MOSFET power modules. Piotr Tetlak, Piotr Leżyński, Robert Smoleński Metoda poprawy efektywności energetycznej przekaźników elektromechanicznych. The method to improve the energy efficiency of electromechanical relays. W artykule przedstawiono metodę sterowania przekaźników elektromagnetycznych, która pozwala na znaczące obni̇żenie zużycia energii i w konsekwencji na poprawę efektywności energetycznej przekaźników. Metoda wykorzystuje modulację szerokości impulsów PWM aby ukształtować prąd cewki przekaźnika. Pomimo, że idea sterowania w ten sposób przekaźnikami nie jest nowa, to artykuł przedstawia metodologiczne podejście do właściwego doboru parametrów sygnału sterującego przekaźnikiem. Przyjęta metodologia pozwala na bezpieczne eksploatowanie przekaźnika. Pokazano również globalne szacunki dotyczące rynku przekaźników oraz możliwych oszcz̨edności energii. Większość prezentowanych analiz bazuje na wynikach pomiarów eksperymentalnych. The article shows a method of controlling electromechanical relays leading to a significant reduction in electricity consumption. The methoduses PWM modulation control to shape the current of the relay coil. Although the idea of such a control itself is not new, the article shows a methodicalapproach to the development of a control system. It was shown how, on the basis of the relay catalog data, to select the PWM signal parameters forthe control systems in order to safely reduce the relay’s energy consumption. In addition, it was checked how the reduction of energy consumptionaffects the other parameters of the relay. Most of the presented analyzes are based on the results of experimental studies in relay systems. Zbigniew Kaczmarczyk Metoda projektowania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E – Matlab-Simulink Design method of high-frequency Class E inverters – Matlab-Simulink Specyficzne właściwości wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E (niepomijalne parametry pasożytnicze) stanowią wyzwanie na etapie ich projektowania i konstruowania. Koncepcję stosunkowo prostej i dokładnej metody projektowania tego typu falowników w środowisku Matlab-Simulink przedstawiono w ramach artykułu. W tym celu wykorzystano opracowany model symulacyjny i procedurę obliczeniowo-optymalizacyjną. Koncepcję zweryfikowano eksperymentalnie na podstawie badań skonstruowanego prototypu (20 MHz, 226 W, 92,5%). The specific properties of high-frequency Class E inverters (non-negligible parasitic parameters) present a challenge at the design and construction stage. The concept of a relatively simple and accurate design method of this type of inverters in the Matlab-Simulink environment is presented in the article. For this purpose, the developed simulation model and calculation-optimization procedure were applied. The concept was verified experimentally on the basis of tests of the built prototype Lu Wan, Abduselam Hamid, Simone Negri, Flavia Grassi, Amr Madi, Douglas Nascimento, Robert Smolenski, Piotr Lezynski Modelowanie zakłóceń elektromagnetycznych napędów prądu przemiennego za pomocą techniki czarnej skrzynki. Modelling Electromagnetic Interference of AC Drives through Black-box Technique. Niniejszy artykuł dotyczy studium przypadku analizy EMI w układzie napędowym prądu przemiennego za pomocą techniki modelowania czarnoskrzynkowego. Przedstawiono układy pomiarowe i parametry modelu, a także konfigurację zbudowaną w laboratorium. This paper addresses a case study of EMI analysis in an AC drive system through black-box modelling technique. The measurementsetups and model parameters are presented, as well as the setup build in the laboratory. Radosław Stanisławski, Mateusz Malarczyk, Jarosław Szrek, Mateusz Żychlewicz, Marcin Kamiński Neuronowy generator wirtualnej zmiennej stanu w regulatorze prędkości układu dwumasowego Neural generator of a virtual state variable used in speed control of a two-mass system W publikacji przedstawiona została modyfikacja klasycznego regulatora stanu, która zakłada wprowadzenie radialnej sieci neuronowej (Radial Basis Function Neural Network). Celem jest wygenerowanie sygnału, który zostanie wprowadzony do wektora zmiennych stanu sprzężeń zwrotnych. Obiektem regulacji jest napęd elektryczny z połączeniem sprężystym. W artykule uwzględniono opis teoretyczny proponowanego rozwiązania, a także zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych struktury sterowania. Badania przeprowadzone dla rzeczywistego układu napędowego stanowią dodatkową weryfikację analizowanego regulatora stanu. In this paper, a state feedback controller enhanced by a Radial Basis Function Neural Networkis presented. The main goal of the network is calculation of a virtual signal used in state vector applied as feedbacks. The plant considered in the article is an electrical drive with a flexible joint. The mathematical description of the proposed controlscheme and the numerical tests can be found in the manuscript. Experimental analysis is additional verification of the proposed state controller.(Neural generator of a virtual state variable used in speed control of a two-mass system). Marcin Jastrzębski, Rafał Zawiślak Odporność nieliniowych, złożonych algorytmów sterowania serwonapędami z silnikami z magnesami trwałymi na czynniki związane z implementacją w układach rzeczywistych Robustness of nonlinear, complex algorithms for controlling servo drives with permanent magnet motors to factors related to implementation in real systems Współczesne serwonapędy bezpośrednie z silnikami z magnesami trwałymi są sterowane przez nieliniowe, złożone algorytmy sterowania. Algorytmy te są wyprowadzane przy upraszczających założeniach, których nie można dotrzymać przy implementacji w układach rzeczywistych. Liczne czynniki dotyczące realizacji sterowania, pomiarów sygnałów, niepełnego modelowania silnika i maszyny roboczej pojawiają się na etapie implementacji i mogą wpływać destrukcyjnie na jakość regulacji osiąganą w układzie rzeczywistym. W artykule dokonano analizy takich czynników i oceniono istotność ich wpływu na pracę układu, w którym sterowanie wyznaczono metodami adaptacyjnego sterowania nieliniowego ze zmiennymi w czasie barierowymi funkcjami Lapunowa. Badania dotyczą serwonapędu z silnikiem liniowym z magnesami trwałymi. Wyniki przedstawiono w licznych symulacjach i poprzez eksperymenty przeprowadzone w układzie rzeczywistym. In the article, using the example of nonlinear adaptive control with the limitation of state variables in a finite time, the authors show the influence of factors considered as "deteriorating" the control on the accuracy of tracking a given trajectory. Based on an accurate model of a linear drive with a permanent magnet synchronous motor, the destructive effect of unmodulated additional dynamics and non-linearities in the control algorithm was analysed. The analysis of the obtained results made it possible to apply remedies and evaluate their effectiveness. The article presents simulations, and tests carried out on a real system. Konrad Urbański, Dariusz Janiszewski Odtwarzanie położenia wału dla prędkości zerowej w napędzie z PMSM z użyciem analizy głównych składowych Shaft position estimation for zero speed in a PMSM drive using principal component analysis W pracy przedstawiono sposób odtwarzania położenia wału silnika synchronicznego z magnesami trwałymi z wykorzystaniem dodatkowego prądu wysokiej częstotliwości. Uzyskany hodograf tego prądu przetwarzany jest z użyciem analizy głównych składowych. Rezultatem przetwarzania jest informacja o poziomie dopasowania do poszczególnych wzorców. Wzorzec o najlepszym dopasowaniu określa odtworzone położenie wału maszyny. Badania zostały przeprowadzone z użyciem danych pomiarowych laboratoryjnego układu napędowego z PMSM. This paper presents a method of estimating the shaft position of a permanent magnet synchronous motor using an additional high-frequencycurrent. The resulting hodograph of this current is processed using principal component analysis. The result of the processing is information aboutthe level of fit to individual patterns. The pattern with the best match determines the estimated shaft position. The research was carried out using measurement data of a laboratory drive with a PMSM. Mikołaj Koszel, Piotr Grzejszczak, Kornel Wolski, Tomasz Święchowicz, Bartosz Nowatkiewicz Opracowanie wysokosprawnego dwukierunkowego przekształtnika sieciowego przeznaczonego do pracy w mikrosieci prądu stałego Development of a high-efficiency bidirectional grid converter designed for a DC microgrid Tematem artykułu jest projekt i badania prototypu dwupoziomowego trójfazowego przekształtnika sieciowego o mocyznamionowej15 kW i napięciu w obwodzie DC na poziomie 760V. Za cel postawiono weryfikację algorytmu sterowania dwupoziomowego przekształtnika AC/DC w układzie eksperymentalnym. Algorytm umożliwia zastosowanie przekształtnika w mikrosieci prądu stałego. Zastosowany w układzie wydajny sterownik hybrydowy umożliwia zastosowanie zaawansowanego algorytmu sterowania. Badany przekształtnik oraz zastosowany algorytm sterowania pozwala na bezpośrednią regulację mocy czynnej i biernej w pracy dwukierunkowej. Odporność na odkształcenia napięcia sieci oraz zmiany jego częstotliwość uzyskana została przez moduł synchronizacji z siecią (DSOGI-PLL). W pracy zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych. The subject of the article is the design of a prototype of a two-level three-phase grid converter with a rated power of 15 kW and a DC voltage of 760V. The goal was to verify the control algorithm of the two-level AC/DC converter in the experimental system. The algorithm enables the use of the converter in a DC microgrid. The efficient hybrid controller used in the system enables the use of an advanced control algorithm. The tested converter and the control algorithm used allow for direct control of active and reactive power in bidirectional operation. Immunity to voltage distortion and changes in its frequency was obtained by the synchronization module with the network (DSOGI-PLL). The paper presents the results of simulation and experimental studies. Mateusz Malarczyk, Radosław Stanisławski, Mateusz Żychlewicz, Jarosław Szrek, Marcin Kamiński Optymalizacja systemu sterowania napędami elektrycznymi oraz układu zawieszenia robota kołowo-kroczącego z wykorzystaniem algorytmu Grey Wolf Optimizer Optimisation of the control system of the electrical drives and suspension applied in wheel-legged robot using the Grey Wolf Optimizer algorithm Artykuł przedstawia system sterowania napędami elektrycznymi wbudowanymi w robota kołowo-kroczącego o 14 stopniach swobody. Przedstawiona została problematyka sterowania oraz dobór napędów do realizacji określonych funkcji, które wynikają z charakterystyki sterowania robotem. Ponadto opisano nowatorskie podejście do syntezy geometrycznej układu mechanicznego zawieszenia (celem jest odtwarzanie zadanej trajektorii przy użyciu tylko jednego napędu). Przytoczona została również problematyka projektowania regulatora prędkości układu. Optymalizacja wymienionych elementów została wykonana za pomocą algorytmu Grey Wolf Optimizer (GWO). The paper presents the control system of the electrical drives implemented in the wheel-legged robot with 14 degrees of freedom. The issues related to the control and the selection of hardware is considered. Moreover, the geometric synthesis of the mechanical system was presented (for reference trajectory tracking using one drive only). The second task was focused on the speed controller optimization. For mentioned purposes, theGrey Wolf Optimizer (GWO) was applied Mateusz Wasilewski Pięciopoziomowy przekształtnik AC-DC z predykcyjnym algorytmem minimalizacji napięcia zaburzeń wspólnych Five-level AC-DC converter with predictive common-mode voltage suppression algorythm W artykule przedstawiono topologię oraz algorytm sterowania pięciopoziomowego przekształtnika AC-DC przeznaczonego do współpracy z siecią trakcyjną 3 kV DC. W przekształtniku zaimplementowana została metoda sterowania VOC (Voltage Oriented Control) z predykcyjnym regulatorem prądu sieci elektroenergetycznej oraz z algorytmem minimalizacji negatywnego wpływu występowania napięcia zaburzeń wspólnych. Na końcu opracowania przedstawione zostały wyniki badań symulacyjnych układu w środowisku Matlab/Simulink. This paper presents the topology and the control algorithm of five-level, 3 kV DC,traction AC-DC converter. The VOC (Voltage Oriented Control) method with FCS-MPC (Finite Control Set –Model Predictive Control) grid current regulator has been implemented for the converter. The control algorithm has been also extended with the common-mode voltage suppression component. Last part of this paper presents simulation results and findings of the implemented algorithms in Matlab/Simulink software. Piotr Serkies, Krzysztof Szabat Porównanie wybranych algorytmów estymacji zmiennych stanu napędu dwumasowego Comparison of selected state variable estimation algorithms in dual-mass drive W referacie przedstawiono analizę porównawczą wybranych metod estymacji mechanicznych zmiennych stanu napędu elektrycznego z połączeniem elastycznym. We wstępie przedstawiono krótko problematykę sterowania napędami dwumasowymi oraz scharakteryzowano metody estymacji niedostępnych pomiarowo zmiennych stanu. W kolejnym rozdziale przedstawiono model matematyczny obiektu badań oraz strukturę sterowania. Następnie w trzech następnych rozdziałach przedstawiono wybrane do badań algorytmu estymacji: Obserwator Luenbergera, Filtr Kalmana oraz estymator z ruchomym oknem. W kolejnych rozdziałach przedstawiono symulacyjne i eksperymentalne wyniki porównawcze obrazujące jakość estymacji w różnych stanach pracy. Całość pracy podsumowano w ostatnim rozdziale. The paper presents a comparative analysis of selected methods of estimating the mechanical state variables of an electric drive with a flexible joint. In the introduction, the issues of controlling dual mass drives are briefly presented and the methods of estimating the state variables that are not available in measurement are characterized. The next chapter presents the mathematical model of the research object and the control structure. Then, the next three chapters present the estimation algorithm selected for research: Luenberger Observer, Kalman Filter and the estimator with a moving window. The following chapters present simulation and experimental comparative results showing the quality of estimation in various operating states. The work is summarized in the last chapter. Bogdan Fabiański, Krzysztof Zawirski, Tomasz Pajchrowski Precyzyjne wyznaczanie rozkładu kątowego indukcyjności uzwojenia silnika reluktancyjnego przełączalnego z wykorzystaniem dedykowanego, zautomatyzowanego stanowiska laboratoryjnego Precise determination of the angular distribution of the SR motor phase inductance on dedicated, automated laboratory test-bench Artykuł opisuje przyjętą metodę uzyskiwania kątowego profilu indukcyjności uzwojenia silnika, w której podstawą jest charakterystyczne przetwarzanie danych pomiarowych uzyskiwanych z dedykowanego stanowiska laboratoryjnego. Podstawą przedstawionej analizy jest badanie przebiegu prądu w towarzystwie wymuszającego go napięcia ujawniając tym samym skończoną dynamikę obwodu RL. Uzasadnieniem użytego określenia precyzyjne jest uwzględnienie nieliniowej funkcji aproksymacji modelującej przebieg prądu w zestawieniu do innych, uproszczonych metod w połączeniu z relatywnie złożonym procesem filtrowania i ekstrakcji wektorów danych. Wybrane parametry procesu poddano analizie statystycznej celem określenia optymalnych nastaw procesu. Uzyskane rezultaty wstępnie sprawdzono pod kątem powtarzalności oraz opisano dalsze kierunki badań. The article describes the adopted method of obtaining the angular inductance profile of the motor winding. The method basis on thecharacteristic processing of measurement data obtained from a dedicated laboratory stand. The basis of the presented analysis is the study of thecurrent waveform in the presence of the voltage forcing it, thus revealing the finite dynamics of the RL circuit. The rationale for the precise term usedis to take into account the nonlinear approximation function modeling the current waveform in comparison to other, simplified methods. What is equallyimportant, certain parameters of the acquisition process were adopted as a consequence of the performed statistical analysis. Parameterization ofthe process is possible thanks to the proprietary design of the test stand, which additionally allows for high angular resolution of measurements.The obtained results were initially checked for repeatability and further research directions were described. Krzysztof Kulikowski, Piotr Falkowski, Andrzej Sikorski, Mateusz Wasilewski, Adam Kuźma, Krzysztof Dmitruk, Agata Godlewska, Krzysztof Nowaszewski, Hubert Jakubowski, Grzegorz Stępień Przekształtnik AC/DC/AC/DC do zasilania statków powietrznych AC/DC/AC/DC converter for aircraft power supply W artykule przedstawiono zasilacz statków powietrznych zbudowany z przekształtników energoelektronicznych AC/DC oraz DC/AC/DC z separacją transformatorową. Zasilacz może być zasilany z dwóch standardów napięcia 400V/50Hz oraz 200V/400Hz, a na wyjściu uzyskuje się separowane napięcia 2x28V DC. Przedstawiono badania laboratoryjne zasilacza obejmujące stany pracy statycznej i dynamicznej, a także THD prądów wejściowych i sprawność energetyczna urządzenia. The article presents an aircraft power supply made of AC / DC and DC / AC / DC power converters with transformer separation. The PSU can be powered from two voltage standards 400V / 50Hz and 200V / 400Hz, and the output has separate voltages of 2x28V DC. Laboratory tests of the power supply are presented, including static and dynamic operating states, as well as THD of input currents and device efficiency. Jędrzej Pietryka, Marek Adamowicz, Zbigniew Krzemiński Przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym do pokładowych ładowarek akumulatorów taboru 3kV DC SiC DC-DC converter with matrix transformer for on-board battery chargers for 3kV DC railway rolling stock Baterie akumulatorów pojazdów trakcyjnych zapewniają zasilanie krytycznych systemów, takich jak sterowanie i oświetlenie. Zgodnie z wymaganiami przemysłu kolejowego, pokładowa ładowarka baterii akumulatorów powinna być urządzeniem kompaktowym, wysokosprawnym, a jednocześnie wysoce niezawodnym. W referacie, do pokładowego ładowania akumulatorów pociągu zaproponowano kompaktowy przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym 16:1, zintegrowany z główną przetwornicą pomocniczą pociągu o konstrukcji dachowej. Cały system przetwornicy głównej ze zintegrowaną ładowarką zapewnia przetwarzanie energii z poziomu 3kV DC do poziomu 24V przy zachowaniu wysokiej sprawności. Railroad vehicle batteries provide power to critical systems such as controls and lighting. In accordance with the requirements of the railway industry, the on-board battery charger should be compact, highly efficient, and, at the same time, highly reliable. In the paper, a compact DC-DC SiC converter with a matrix transformer integrated with the roof-mounted main auxiliary power converter of the train was proposed for on-board charging of train batteries. The system ensures reliable energy conversion from 3kV DC to 24V while maintaining high efficiency Łukasz Niewiara, Tomasz Tarczewski, Lech Grzesiak Regulacja prędkości kątowej synchronicznego silnika reluktancyjnego z maksymalizacją momentu i przestrajanymi regulatorami prądu Angular velocity control of reluctance synchronous motor with torque maximization and gain-scheduled current controllers W pracy przedstawiono kaskadową strukturę regulacji prędkości kątowej dla synchronicznego silnika reluktancyjnego. Pętla regulacji prędkości bazuje na klasycznym regulatorze PI, natomiast regulację prądu zrealizowano za pośrednictwem regulatorów PI z harmonogramowaniem wzmocnień. Zaproponowano stosunkowo prostą metodę linearyzacji. Opracowana technika maksymalizacji momentu bazuje na ograniczaniu wartości prądu stojana. Właściwości opracowanej struktury sterowania zweryfikowano numerycznie w oprogramowaniu Plexim PLECS. The paper presents a cascade control system for angular velocity control of a reluctance synchronous motor (RSM). The angular velocity regulation loop is based on a classical PI controller, whereas the current loop contains a gain-scheduled PI controller for the direct and quadrature axis. A relatively simple linearization technique is proposed. The discussed torque maximization strategy is based on the limitation of stator current for the assumed non-linear model of the RSM. The properties of the developed control system are verified numerically in Plexim PLECS software. Mateusz Żychlewicz, Radosław Stanisławski, Jarosław Szrek, Mateusz Malarczyk, Marcin Kamiński Rozmyty regulator stanu układu dwumasowego Fuzzy state controller applied for two-mass system Sterowanie napędem elektrycznym oparte o wektor zmiennych stanu umożliwia precyzyjne odtwarzanie sygnału zadanego. Jednak zakłócenia parametryczne lub pomiarowe zdecydowanie utrudniają zachowanie poprawności działania struktury sterowania. W związku z tym, w niniejszej publikacji, zaproponowano rozszerzenie regulatora o część bazującą na logice rozmytej. Zastosowany element wpływa, w zależności od uchybu prędkości, na wartości wzmocnień w sprzężeniach zwrotnych, w efekcie odpowiednio kształtowane są zmienne stanu oraz dynamika napędu. W procesie projektowania zastosowany został optymalizacyjny algorytm metaheurystyczny -Symbiotic Organisms Search (SOS). Obiektem sterowanym jest układ napędowy z elastycznym sprzęgłem, które zostało wprowadzone do części mechanicznej. Wyniki badań symulacyjnych potwierdzają poprawność analizowanej koncepcji. Przeprowadzone zostały również testy eksperymentalne (algorytm został zaimplementowany w karcie dSPACE1103, napęd zawierał dwa silniki prądu stałego o mocy 0,5kW. Application of control methods based on state vector leads to precise tracking of reference signal. However, the parametric or measurement disturbance definitely make it difficult to maintain the correct operation of the system. Therefore, in this paper, implementation of an additional fuzzy element is proposed. It can recalculate, using information about the speed error, the coefficients in the feedback paths. Then, shape of the state variables and the dynamics of the system are forced properly. In the design process, the metaheuristic algorithm -Symbiotic Organisms Search (SOS)-was used. The electrical drive contains elastic shaft. The results of the simulations confirm the correctness of the analyzed method. Moreover, the experimental tests were performed (with the dSPACE 1103 card, the system contains two DC motor with 0.5kW Agata Bielecka, Daniel Wojciechowski Równoległy filtr aktywny sterowany ze sprzężeniem od prądu zasilającego - badania laboratoryjne Shunt active power filter with the feedback control from the supply current - experimental tests W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dla układu filtru aktywnego sterowanego predykcyjnie ze sprzężeniem od prądu zasilającego. Jakość kompensacji harmonicznych prądu realizowana przez badany układ została porównana z poziomem kompensacji tych prądów osiąganym w układzie otwartym oraz układem łączącym w sobie zalety obydwu układów w jednym algorytmie. Badania laboratoryjne przeprowadzono dla pracy filtru z mocą mniejszą niż znamionowa, a także dla przypadku braku kompensacji czasów martwych w układzie. The article presents the results of laboratory tests conducted for a shunt active power filter with predictive feedback control from the supply current. The quality of current harmonics compensation performed by the tested system has been compared with the level of compensation of these currents achieved in open-loop control system and the system combining the advantages of both systems in one algorithm. Laboratory tests have been conducted for operations of the filter with power lower than the rated power as well as for the lack of compensation of dead times in the system. Zbigniew Krzemiński, Bartosz Kołpacki Sieci dystrybucyjne o dwukierunkowym przepływie energii Distribution networks with two-way energy flow Podłączanie rozproszonych źródeł energii do sieci energetycznych niskiego napięcia powoduje powstawanie problemów zmienności i niesymetrii napięcia, zwłaszcza w przypadku dużych odległości od transformatora zasilającego. W skrajnych przypadkach zachodzi konieczność redukcji mocy generowanej przez źródło podczas oddawaniu energii do sieci. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie energoelektronicznego regulatora napięcia składającego się z dwóch falowników, z których jeden służy do dodawania, za pomocą transformatora dodawczego, napięcia o regulowanej małej amplitudzie. Drugi falownik służy do dostarczania energii czynnej do układu regulacji oraz do korekty poboru mocy biernej w założonym zakresie i symetryzacji prądów. W referacie pokazano zastosowanie regulatora i falowników do fotowoltaiki w celu zapewnienia dwukierunkowego przepływu energii w sieci nn z generacją rozproszoną. Connecting distributed energy sources to low voltage power grids causes problems of voltage variability and unbalance, especially in the case of long distances from the supply transformer. In extreme cases, it is necessary to reduce the power generated by the source when feeding energy to the grid. The solution to this problem is the use of a power electronic voltage regulator consisting of two inverters, one of which is used to add, by means of a booster transformer, a voltage with an adjustable low amplitude. The second inverter is used to supply active energy to the control system, to correct the reactive power consumption in the assumed range and symmetrize currents. The paper presents the use of a regulator and photovoltaic inverters to ensure a bidirectional energy flow in a LV grid with distributed generation. Piotr Grzejszczak, Roman Barlik, Marek Szymczak, Mikołaj Koszel, Kornel Wolski, Adam Czaplicki, Bartosz Nowatkiewicz SIMES - Inteligentny modułowy system energoelektroniczny dla mikrosieci prądu stałego z magazynami energii SIMES – Smart Integrated Modular Energy System for DC microgrids with energy storage W komunikacie przedstawiono koncepcję mikrosieci prądu stałego, której zadaniem jest efektywna integracja źródeł, odbiorników i magazynów energii w ramach wydzielonego terytorialnie lub fizycznie obszaru działania. Przedstawiona propozycja wymaga opracowania wielozadaniowego systemu zarządzania energią w mikrosieci, który pozwoli na realizację nadrzędnych strategii działania mikrosieci takich jak maksymalizacja wykorzystania dostępnej energii, bilansowanie lub kompensacja mocy biernej w systemie elektroenergetycznym prądu przemiennego, zwiększenie niezawodności dostaw energii do odbiorników wrażliwych/priorytetowych itp. This work presents the concept of a DC microgrid, the task of which is to effectively integrate energy sources, loads and storage devices within a territorially or physically separated area of operation. The presented idea requires the development of a dedicated energy management system in the microgrid, which will allow the implementation of main strategies of microgrid management, such as maximizing energy self-consumption, balancing or power compensation in the AC power system, increasing the reliability of energy supply to sensitive/priority loads, etc. Piotr Serkies, Adam Gorla Sterowanie z wymuszoną dynamiką napędem elektrycznym o ruchu liniowym i skończonej sztywności konstrukcji Forced Dynamic Control of an electric drive with linear motion and finite stiffness of the structure Referat przedstawia zagadnienia dotyczące wykorzystania sterowania z wymuszoną dynamiką (FDC) do regulacji prędkości napędu elektrycznego współpracującego z napędem liniowym paskowym przy uwzględnieniu sztywności konstrukcji maszyny roboczej. Kolejne rozdziały pracy przedstawiają model fizyczny układu wraz z równaniami opisującymi jego dynamikę, syntezę układu regulacji oraz budowę stanowiska eksperymentalnego. Przeanalizowano także wpływ pominięcia wybranych parametrów napędu na jego właściwości statyczne i dynamiczne. The paper discusses issues concerning the use of Forced Dynamic Control (FDC) for speed control of an electric drive coupled with a linear belt drive, while considering the stiffness of the load machine. Subsequent chapters present the physical model of the system along with the equations describing its dynamics, the synthesis of the control system and the construction of the experimental setup. The study analysed the effects of neglecting selected parameters of the drive on the dynamic and static properties of the object. Sebastian Giziewski, Marek Adamowicz, Zbigniew Krzemiński Trójfazowy 4-gałęziowy falownik SiC w napędzie z wysokoobrotowym silnikiem indukcyjnym Three-phase 4-leg SiC inverter for high-speed induction motor drive Zastosowanie tranzystorów SiC w falownikach napędów wysokoobrotowych stawia nowe wyzwania, szczególnie odnośnie generowanego napięcia common mode (CM) wysokiej częstotliwości. Wysokoczęstotliwościowe napięcie CM wchodzi w interakcję z pojemnościami pasożytniczymi obwodów elektrycznych i wymusza przepływ prądów CM, które z kolei są źródłem strat w filtrach pasywnych, jak również źródłem zakłóceń pomiarów prądów, które są nieakceptowalne z punktu widzenia działania przekształtnika. Ze wzrostem częstotliwości rośnie poziom emisji zaburzeń elektromagnetycznych, a tym samym niekorzystnie rośnie masa, gabaryt i koszt dławików CM. W referacie zaproponowano zastosowanie 4-gałęziowego falownika SiC z metodą sterowania zapewniającą eliminację napięcia CM celem poprawy właściwości napędu wysokoobrotowego. The use of SiC transistors in high-speed drive inverters poses new challenges, especially with regard to the generated high-frequency common mode (CM) voltage, which interactswith the parasitic capacitances of electrical circuits and force the flow of CM currents. High frequency CM currents are the source of losses in passive filters and disturbances in current measurements, which are unacceptable for the point ofview of the power converter operation. Since the emission of electromagnetic disturbances increases with the increase of frequency, and thus the weight, size and cost of CM chokes increases adversely, the paper proposes the use of a 4-leg SiC inverter to eliminate CM voltage. Rafał Kopacz, Michał Harasimczuk, Radosław Sobieski, Jacek Rąbkowski Trójpoziomowy, dwugałęziowy, nieizolowany przekształtnik prądu stałego jako interfejs baterii akumulatorów w systemie ładowania pojazdów elektrycznych z dwubiegunowym obwodem pośredniczącym prądu stałego Three-Level Interleaved Non-isolated DC/DC Converter as a Battery Interface in an EV Charging System with Bipolar DC-Link Niniejsze studium przedstawia trójpoziomowy, dwugałęziowy, nieizolowany przekształtnik DC/DC, zaprojektowany jako interfejs akumulatora dla systemu szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych z dwubiegunowym obwodem prądu stałego+/-750 V DC. Zaprezentowano prototyp o mocy 20 KW w oparciu o uniwersalny submoduł (All-SiCMOSFET) dla każdej gałęzi. Istotą pracy jest zaprojektowany model eksperymentalny wraz z opisem system sterowania, a także walidacja w symulacjach i początkowych eksperymentach. Przedstawiono, że ten przekształtnik wykorzystujący zmodularyzowane moduły mocy może prawidłowo pracować jako interfejs prądu stałego. This study presents a three-level, interleaved, non-isolated DC/DC converter designed as a battery interface for an EV fast-charging system with a bipolar +/-750 V DC-link. A 20 Kw prototype is exhibited based on a universal All-SiC MOSFET submodule for each leg. The core of the paper is the design of the experimental model, along with the description of the system’s control, as well as validation in simulation and in introductory experiments. It is shown that such a converter employing modularized power modules can properly operate as the DC/DC interface. Sebastian Wodyk, Grzegorz Iwański Wibrujące układy współrzędnych w sterowaniu trójfazowymi przekształtnikami sieciowymi Vibrating coordinate systems in the control of three-phase grid-connected converters Zastosowanie drgającego układu współrzędnych w sterowaniu trójfazowym przekształtnikiem sieciowym upraszcza układ regulacji prądu, gdy występuje konieczność generacji wyższych harmonicznych prądu. Taka sytuacja może wystąpić w specyficznym przypadku sterowania prostownikiem aktywnym pracującym z jednostkowym współczynnikiem mocy. Kolejnym, bardziej popularnym przykładem jest sterowanie energetycznym filtrem aktywnym. W pracy przedstawiono założenia teoretyczne transformacji do drgającego układu współrzędnych, a także zaprezentowano wyniki eksperymentalne pracy przekształtnika sieciowego w omawianych przypadkach. The use of vibrating reference frame transformation in the control of three-phase grid-connected converters simplifies current controller, if high harmonics generation is required. Such a situation may occur in a case of a specific control of an active rectifier, that operates with unity power factor. Another, more popular case is control of an active power filter. This paper presents theoretical assumptions of a vibrating reference frame transformation, as well as experimental results of the grid-connected converter operation for mentioned cases. Grzegorz Iwański, Patryk Chustecki, Andrzej Gałecki Właściwości przekształtnika sieciowego z filtrem LCL ze sprzężeniem od wspólnego pomiaru prądów cewek filtru. Properties of grid connected converter with LCL filter and with common measurements of filter inductors currents. Artykuł przedstawia właściwości układu przekształtnika sieciowego z filtrem typu LCL z wykorzystaniem sprzężenia od wspólnego pomiaru prądu cewek filtru. Przedstawiono analizę porównawczą układów wykorzystujących sprzężenie od pojedynczego prądu jednej bądź drugiej cewki filtru LCL oraz możliwości poprawy odpowiedzi na wymuszenie prądu zadanego w układzie ze sprzężeniem zawierającym wyłącznie człon proporcjonalny. Przedstawiono wyniki symulacji i eksperymentu potwierdzającego pewne korzystne cechy wykorzystania wspólnego czujnika prądu. The paper presents properties of grid converter with LCL filter utilizing a common measurement and feedback of filter inductors currents. Comparative analysis of single inductor current feedback (inverter side or grid side inductor of LCL filter) and improvement of response on reference current change using only proportional term in the feedback loop are presented. Simulation and experimental tests results confirming some positive features of single current measurement of both inductors currents are shown. Piotr Legutko Wpływ koncentratora pola magnetycznego na proces hartowania indukcyjnego The influence of a magnetic field concentrator on the induction hardening process W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45)używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika. This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at three operating frequency (MF, HF and 2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating. Grzegorz Tarchała, Mateusz Krzysztofiak Wpływ pasma przenoszenia układu regulacji prądu na generację symptomów zwarć zwojowych silnika PMSM Influence of the current control system bandwidth on the generation of PMSM short-circuit symptoms W artykule przedstawiono wpływ dynamiki regulacji składowych wektora prądu stojana polowo-zorientowanego układu sterowania silnika synchronicznego z magnesami trwałymi PMSM na pojawiające się symptomy uszkodzenia, jakim jest zwarcie zwojowe uzwojenia stojana. Przedstawiono wpływ wartości pasma przenoszenia regulacji prądu oraz częstotliwości zasilaniana na wartość amplitud drugich harmonicznych sygnałów prądowych i napięciowych układu sterowania. Całość zilustrowano zarówno wynikami badań symulacyjnych, jak i eksperymentalnych. This paper presents the influence of the dynamics of the control of the stator current vector components of the field-oriented control system of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) on the appearing symptoms of a fault, which is a short-circuit within the stator winding. The influence of the value of the current control bandwidth and supply frequency on the value of the second harmonic amplitudes of the current and voltage signals of the control system is presented. The analysis is illustrated with both simulation and experimental results. Rafał Szczepański, Tomasz Tarczewski, Lech Grzesiak Wybór modelu odniesienia dla adaptacyjnego napędu z silnikiem PMSM bazującego na metodzie MRAC Selection of reference model for adaptive PMSM drive based on MRAC approach Wybór modelu odniesienia jest jednym z najważniejszych czynników dla syntezy adaptacyjnego układu regulacji. W niniejszej pracy zostały przedstawione cztery różne implementacje modelu odniesienia dla adaptacyjnego napędu z silnikiem PMSM o zmiennym momencie bezwładności. Zostały wykorzystane następujące mechanizmy adaptacji: reguła Widrow’a-Hoff’a oraz procedura adaptacji dla algorytmów optymalizacyjnych. Zastosowanie nieadekwatnego rzędu lub niedokładnej aproksymacji modelu odniesienia dla reguły Widrow’a-Hoff’a może powodować niską jakość odpowiedzi skokowej i oscylacje. Otrzymane wyniki potwierdzają odporność procedury adaptacji dla algorytmów optymalizacyjnych na niskiej jakości dopasowanie modelu odniesienia do rzeczywistej dynamiki obiektu gwarantując wysoką jakość pracy napędu z PMSM. The selection of a reference model (RM) for a Model-Reference Adaptive Control is one of the most important aspects of the synthesis process of the adaptive control system. In this paper, the four different implementations of RM are developed and investigated in adaptive PMSM drive with variable moment of inertia. The used adaptation mechanisms are based on Widrow-Hoff rule (W-H) and Adaptation Procedure for Optimization Algorithms (APOA). Inadequate order or inaccurate approximation of RM for the W-H rule may provide poor behavior and oscillations. The obtained results prove that APOA is robust against an improper selection of RM and provides high-performance PMSM drive operation. Robert Surus, Łukasz Niewiara, Tomasz Tarczewski Wydajne obliczeniowo sterowanie predykcyjne prądami synchronicznego silnika reluktancyjnego A computationally efficient finite control set model predictive current control for reluctance synchronous motor W artykule przedstawiono sterowanie predykcyjne prądami synchronicznego silnika reluktancyjnego charakteryzujące się zredukowaną złożonością obliczeniową. W układzie regulacji zaimplementowano strategię sterowania maksymalizującą rozwijany przez silnik moment elektromagnetyczny oraz szczegółowy model matematyczny uwzględniający zmienne indukcyjności w funkcji prądów. Zmniejszenie złożoności obliczeniowej uzyskano przez ograniczenie liczby wektorów stosowanych w procesie wyznaczania optymalnego sterowania. Wyniki badań symulacyjnych wykazały wysoką jakość pracy napędu oraz redukcję tętnień momentu elektromagnetycznego. The paper presents a computationally efficient finite control set model predictive current control (FCS-MPC) for reluctance synchronous motor (RSM). Non-linear characteristics of d-q inductances have been applied to obtain an accurate model of the machine. These were used to calculate the maximum torque per ampere (MTPA) strategy. The reduction of the computational effort is obtained by decreasing the number of considered voltage vectors during selection. Extensive and accurate simulation studies indicate high-performance operation and torque ripple reduction of the drive. Mateusz Dybkowski, Piotr Majdański Wykrywanie uszkodzeń stojana silnika indukcyjnego przy wykorzystaniu zmodyfikowanego estymatora typu MRAS Induction motor stator faults identification using modified MRAS type estimator W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania estymatora typu MRAS (Model Reference Adaptive System) do estymacji rezystancji stojana silnika indukcyjnego podczas zwarć zwojowych. W celu zwiększenia dokładności odtwarzania parametru silnika estymator opracowano w oparciu o zmodyfikowany model maszyny, uwzględniający możliwość symulowania zwarć. Badania wykonano w układzie sterowania wektorowego DTC-SVM. Przedstawiono wyniki symulacyjne wykonane w środowisku Matlab Simulink. In the paper,the possibility of the MRAS (Model Reference Adaptive System) estimator application to estimate the stator resistance of an induction motor during stator short-circuits is presented. To increase the accuracy of the motor parameter reconstruction, a modified induction motor model was used, taking into account the possibility of simulating short circuits to develop a resistance estimator. The tests were performed in the DTC-SVM vector control system. The simulation results made in Matlab Simulink environment are presented under different drive conditions. Zbigniew Lisik, Katarzyna Znajdek, Ewa Raj, Łukasz Ruta, Przemysław Czarnecki Wysokoefektywny hybrydowy panel fotowoltaiczny z mikrokanałowym kolektorem cieczowym High efficiency hybrid photovoltaic panel with microchannel liquid collector W artykule zaprezentowano koncepcję wysokoefektywnego hybrydowego panelu fotowoltaicznego wykorzystującego chłodzenie cieczowe. W odróżnieniu od rozwiązań obecnie obecnych na rynku, posiada on część fotowoltaiczną i kolektorową zintegrowane z sobą oraz kolektor cieplny wykonany jako dedykowana płyta chłodząca wyposażona w wysokoefektywny mikrokanałowy wymiennik ciepła. Pozwala to na efektywne chłodzenie ogniw słonecznych i przeciwdziałanie spadkowi ich efektywności w wyniku przegrzania. Zostało to potwierdzone eksperymentalnie. The article presents the concept of a high-efficient hybrid photovoltaic panel with liquid cooling system. In contrast to other products available on the market, its photovoltaic and thermal collector pars are integrated and the collector is manufactured as a dedicated cold plate covering a high- efficient microchannel heat converter. It allows effective cooling of solar cells and preventing against the decrease of their efficiency due to overheating. It has been proved experimentally. Przemysław Pietrzak, Marcin Wolkiewicz Zastosowanie krótkoczasowej transformaty Fouriera oraz sztucznej inteligencji do wykrywania uszkodzeń uzwojeń stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych Application of the short-time Fourier transform and artificial intelligence tothe permanent magnet synchronous motor stator winding fault detection W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania krótkoczasowej transformaty Fouriera sygnału prądu fazowego stojana oraz modułu wektora przestrzennego prądów stojana do ekstrakcji symptomów uszkodzeń uzwojeń stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Dodatkowo, zaproponowano możliwość automatyzacji procesu wnioskowania o stanie uzwojenia stojana przy zastosowaniu wybranych algorytmów bazujących na sztucznej inteligencji: maszyny wektorów nośnych oraz perceptronu wielowarstwowego. System diagnostyczny rozszerzono o możliwość lokalizacji uszkodzonej fazy. Badania eksperymentalne potwierdzają wysoką skuteczność opracowanego rozwiązania. This paper presents the possibility of using the short-time Fourier transform of the stator phase current and stator current space vector module in the process of permanent magnet synchronous motor stator winding fault symptoms extraction. Additionally, the automatization of the stator winding condition inference process which the use of selected artificial intelligence based algorithms: Support Vector Machineand MultiLayer Perceptronis proposed. The developed diagnostic system has been extended with the functionality of locating the damaged phase. Experimental studies confirmed the high effectiveness of the developed method. Piotr Chudzik, Marcin Steczek, Karol Tatar Zastosowanie metody SHE do kształtowania składowych harmonicznych prądu zasilania i momentu w układzie napędowym z trójpoziomowym falownikiem NPC Application of the SHE method for shaping the harmonics spectrum of the DC-link current and torque in a drive system supplied with a three-level NPC inverter W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz laboratoryjnych zastosowania metody SHE w celu kształtowania widma prądu obwodu pośredniczącego i momentu w układzie napędowym z trójpoziomowym falownikiem NPC. W rozdziale teoretycznym przedstawiono zarys zjawiska powstawania harmonicznych prądu obwodu pośredniczącego i momentu w układach napędowych zasilanych z falowników. Rozdziały opisujące badania symulacyjne i laboratoryjne prezentują wyniki świadczące o użyteczności metody SHE. The article presents the simulation and laboratory test results for applying the SHE method to shape the current spectrum of the DC-link circuit and torque in a drive system with a three-level NPC inverter. The theoretical chapter outlines the phenomenon of the formation of DC-link circuit current and torque harmonics in drive systems powered by inverters. The chapters describing the simulation and laboratory tests present the results proving the usefulness of the SHE method in the discussed problem. Maciej Sibiński, Szymon Rogowski Zastosowanie optymalizatorów mocy w instalacjach fotowoltaicznych typu on-grid Applications of power optimisers in photovoltaic on-grid installations Poniższy artykuł przedstawia wyniki pomiarów dla instalacji PV pracującej w konfiguracji podstawowej jak również wyposażonej w układy optymalizatorów mocy. Na potrzeby badań wykonana został instalacja PV wyposażona w moduły różnych producentów charakteryzując się zróżnicowanymi parametrami takimi jak moc oraz napięcia i prądy. Tak przygotowana instalacja z niedopasowanymi modułami została uruchomiona na okres kilku miesięcy podczas których monitorowane były parametry wejściowe oraz produkowana energia. The article below presents the results of measurements for a PV installation operating in a basic configuration as well as equipped with power optimizer systems. For the purposes of the research, a PV installation was made, equipped with modules from different manufacturers, characterized by various parameters such as power, voltage and current. The installation prepared in such a way with mismatched modules was put into operation for a period of several months, during which were monitored the input parameters and the produced energy. Mateusz Krzysztofiak, Grzegorz Tarchała Zastosowanie sieci neuronowych do detekcji zwarć zwojowych silnika PMSM z wykorzystaniem modelowania matematycznego Application of neural networks to the detection of PMSM interturns short circuits windings using mathematical modelling W artykule zaprezentowano metodę diagnostyki zwarć zwojowych stojana silnika PMSM, wykorzystującą sieć neuronową. Przeanalizowano sygnały prądowe i napięciowe pochodzące ze struktury sterowania, a następnie poddano je analizie w celu ekstrakcji najlepszych symptomów uszkodzeń. Wybrane cechy podano na wejście sieci neuronowej podczas procesu treningu. Badania eksperymentalne prezentują potencjał zastosowania modelowania matematycznego jako generatora wzorców symptomów uszkodzeń. This paper presents a method for diagnosing the inter-turn short circuits of a PMSM, using a neural network. Current and voltage signals from the control structure were then analysed to extract the best fault symptoms. The selected features were given to the neural network input during the training process. The tests performed on a experimental setup demonstrate the potential of using mathematical modelling as a fault symptom pattern generator. Bogdan Fabiański, Krzysztof Zawirski, Tomasz Pajchrowski Zautomatyzowane stanowisko laboratoryjne do precyzyjnego wyznaczania kątowego rozkładu indukcyjności uzwojenia pasma silnika reluktancyjnego przełączalnego Automated laboratory stand for precise determination of the angular distribution of winding inductance in switched reluctance motor W artykule przedstawiono autorskie rozwiązania w zakresie zautomatyzowanego stanowiska badawczego dedykowanego napędowi elektrycznemu z silnikiem reluktancyjnym przełączalnym. W szczególności przedstawiono układ precyzyjnego profilowania indukcyjności wybranego pasma w relacji do położenia wirnika. Pełna automatyzacja procesu znacznie przyspiesza uzyskiwanie ostatecznego wyniku oraz redukuje ryzyko błędu grubego np. przy ustawianiu położenia dla danego punktu pomiarowego. Profil indukcyjności stanowi bazę dla tzw. modelowania referencyjnego, a te z kolei pozwala na implementację zaawansowanych algorytmów sterowania, w tym sterowania odpornego na uszkodzenia. W artykule przedstawiono architekturę systemu: najważniejsze rozwiązania mechaniczne, mikro- oraz energoelektroniczne wraz z architekturą oprogramowania, rozwiązaniami komunikacji. Jednym z istotnych i ciekawych rezultatów prezentowanych prac jest uzyskanie możliwości automatycznej agregacji danych z wykorzystaniem oscyloskopu Tektronix DPO3014 ze sterowaniem procesu z niezależnej platformy na interfejsie Ethernet. Artykuł zamknięto krótkim opisem procedury przetwarzania uzyskanych ze stanowiska danych. The article presents proprietary solutions for an automated test stand dedicated to an switched reluctance motor drive. In particular, the system of precise profiling of the inductance of the selected band winding in relation to the rotor position is presented. Full automation of the process significantly speeds up obtaining the final result and reduces the risk of a coarse error, e.g. when setting the position for a given measurement point. The inductance profile is the basis for the so-called reference modeling, and these in turn allow the implementation of advanced control algorithms, including fault-tolerant control. The article presents the system architecture from mechanical solutions through micro and power electronics together with the software and methods of final analysis of the obtained raw data. One of the important and interesting results of the presented work is the possibility of automatic data aggregation using the Tektronix DPO3014 oscilloscope with process control from an independent platform over the Ethernet interface.
Strona zaktualizowana: 5.12.2022