The article is a continuation of a study on the synthesis of matching multi-terminal networks, also known as compensators. The reactive four-terminal-network compensators for linear loads were introduced in previous publications, but it appeared they operate effectively with nonlinear loads too. The methods to create a compensator for a mono-harmonic source, which allows complete independence of the input from output waveforms, ensuring optimal operating conditions for the source, are presented herein. The work for the first time presents the optimal four-terminal-network compensator applied to a nonlinear load.
Commonly known DC-AC switching converters are commonly used in compensator branches. One example of this is a static synchronous compensator (STATCOM). It consists of a voltage source converter (VSC) and acts as an inverter with a capacitor as a DC power source. These compensators use the PWM switching scheme or space vector modulation (SVM) method. Both methods require the desired signal to be generated. In some cases, as during the synthesis of self-excited systems or active energy-compensators, it is necessary to perform the desired branch immittance, e.g. negative capacitance, inductance, resistance or irrational impedance. In such cases, it is necessary to control the universal branch on the basis of a formula. This article presents the implementation method for the convolutional type impedance operators.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents a new method for passive current compensation of a real multiharmonic power source with the use of a four-terminal network. In contrast to a two-terminal compensator, a four-terminal-network compensator can fully separate the supply circuit from the load. This ensures optimal operating conditions for the source while keeping the voltage and load current unchanged. The source’s optimal working conditions mean that the source current reaches its minimal RMS value (becoming the so-called “active current”) while it transmits the desired active power to the load.
PL
W artykule przedstawiono metodę kompensacji biernego prądu źródła wieloharmonicznego rzeczywistego przy pomocy układu czwórnikowego. Kompensator czwórnikowy, w przeciwieństwie do dwójnikowego, potrafi odseparować obwód zasilania od obwodu odbiornika i zapewnić źródłu optymalne warunki pracy przy jednoczesnym zachowaniu niezmienionych wartości napięcia i prądu odbiornika. Przez optymalne warunki pracy źródła należy tu rozumieć całkowite zminimalizowanie wartości skutecznej prądu źródła zasilania do tzw. prądu aktywnego niosącego zadaną moc czynną ze źródła do odbiornika.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niniejszy artykuł jest kontynuacją badań nad nową definicją współczynnika mocy biernej dwójnika, który nie zależy od częstotliwości. W artykule przedstawiono nowe sformalizowane podejście do obliczania takiej miary mocy biernej w dziedzinie dyskretnej, za pomocą transformaty Z. Współczynnik mocy biernej nazwano wskaźnikiem Parsevala przez analogię do podobnego współczynnika stosowanego w analizie harmonicznej.
EN
This article is a continuation of the study on a new definition of reactive power factor of a two–terminal, which does not depend on frequency. The article presents a new formalized approach to calculate such a reactive–power measure in discrete time domain, with the use of Z– transform. The reactive power factor has been called Parseval’s factor by analogy to a similar coefficient used in harmonic analysis.
Zgodnie z rozporządzeniem Komisji Europejskiej wycofuje się ze sprzedaży żarowe źródła światła. Na ich miejsce wprowadzane jest alternatywne, energooszczędne oświetlenie. Świetlówki kompaktowe i oświetlenie LED, o których mowa w artykule, mają oszczędzać nawet do 80% energii, przy uzyskaniu tego samego strumienia świetlnego co żarówka wolframowa.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the relation between the three types of noncausal digital filters: unitary, Hermitian and antihermitian filters. A decomposition has been made of a causal filter into a Hermitian and unitary filter cascade, and the use of this decomposition to calculate the electric power quality of receivers has been highlighted. Reference has also been made to the analogy between the set of unitary filters and the unit circle in the Gaussian plane.
PL
W artykule podano związek między trzema typami nieprzyczynowych filtrów cyfrowych: filtrami unitarnymi, hermitowskimi i antyhermitowskimi. Dokonano też rozkładu filtru przyczynowego na kaskadę filtru hermitowskiego i unitarnego, oraz zwrócono uwagę na zastosowanie tego rozkładu do jakościowo-energetycznej oceny odbiorników energii elektrycznej. Nawiązano też do analogii zbioru filtrów unitarnych i okręgu jednostkowego na płaszczyźnie Gaussa.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę pełnej kompensacji biernego prądu źródła rzeczywistego, monoharmonicznego przy pomocy czwórnikowego układu dopasowującego. Czwórnik, w przeciwieństwie do kompensatora dwójnikowego, potrafi uniezależnić obwód zasilania od obwodu odbiornika i zapewnić źródłu optymalne warunki pracy przy jednoczesnym zachowaniu niezmienionych wartości napięcia i prądu odbiornika. Przez optymalne warunki pracy źródła należy tu rozumieć całkowitą minimalizację wartości skutecznej prądu źródła zasilania do tzw. prądu aktywnego niosącego całą moc czynną do odbiornika.
EN
This paper presents method for full compensation of reactive current of the real monoharmonic power source with the use of a four - terminal network as a matching circuit . The four-terminal network, as opposed to the two-terminal network compensator, is capable to make power supply circuit independent from the receiver circuit. Then it ensure optimum source operating conditions maintaining at the same time unchanged voltage and current of the load. Obtaining the optimum source operating condition usually means the total minimization of the source current RMS value as to get so called active current of source, that transmits the all active power to the receiver.
This paper describes a new method of determining the reactive power factor. The reactive power factor herein is calculated on the basis of time samples and not] with the Fourier transform of signals, like it was done previously. The new reactive power factor calculation results from the receiver admittance-operator decomposition into the product of self-adjoint and unitary operators. This is an alternative decomposition to another one, namely into a sum of the Hermitian and skew-Hemiitian operators.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule wprowadzono nową definicję tzw „ukośnej liczby zespolonej” w odróżnieniu do dotychczas powszechnie stosowanej definicji „prostokątnych liczb zespolonych”. Są one wektorami 2-D związanymi ze sobą regułą transformacji współrzędnych. Za pomocą takich wektorów reprezentuje się prądy i napięcia sinusoidalne w obwodzie elektrycznym. Natomiast impedancję traktuje się jako 2x2 - macierzowy operator, który wektorowi prądu przyporządkowuje wektor napięcia. Podano regułę transformacyjną operatora impedancji z prostokątnego do ukośnego układu współrzędnych. Zbadano podstawowe własności algebraiczne wektorów i operatorów w ukośnym układzie współrzędnych i zwrócono uwagę na ich analogie do praw algebry klasycznych liczb zespolonych.
EN
The article introduces a new definition of the so-called "skew complex number" in contrast to the so far commonly used definition of a "rectangular complex numbers". These numbers can be used to represent the currents and voltages in the electric circuit of the harmonic signals. In the article the terms skew impedance and admittance have been defined. The impedance is treated as 2x2 - matrix operator that assigns a voltage vector to a current vector . It has been given the rule how to transform an orthogonal impedance operator to the skew coordinate system. It has been also examined the basic algebraic properties of vectors and operators in the skew coordinate system and it has been highlighted analogies to the rules of classical algebra complex numbers.
Obecnie można zauważyć coraz większe zastosowanie systemów monitoringu pracy silników elektrycznych z wykorzystaniu układów mikroprocesorowych. Często wykorzystuje się takie systemy do pomiaru podstawowych parametrów pracy silnika, takich jak: prąd i napięcie zasilania, czy też pobór mocy czynnej i biernej. Dotychczasowe metody pomiaru tych parametrów wymagały stosowania metod wymagających stosunkowo dużej częstotliwości próbkowania mierzonych sygnałów oraz stosunkowo dużej mocy obliczeniowej dla przetwarzania uzyskanych danych pomiarowych. W pracy przedstawiono nowy sposób pomiaru i uzyskania parametrów wymienionych, powyżej, ale wymagający równoległego próbkowania chwilowych wartości prądu i napięcia z częstotliwością zaledwie 8 Hz. Także formuły obliczeniowe zastosowanej metody przetwarzania są stosunkowo proste, co pozwala na ich aplikację w prostych układach mikroprocesorowych. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne zastosowanej metody pomiaru i przetwarzania, stosowny schemat blokowy mikroprocesorowego systemu pomiarowego z mikrokontrolerem ATMega 128, a także przedstawiono algorytm działania systemu. Wykonano badania laboratoryjne dla silnika małej mocy i porównano wyniki z klasyczną metodą pomiarową.
EN
Currently, it can be noticed the increased use of monitoring systems of electric motors based on microprocessors systems. Such systems often measure the basic motor operating parameters such as the input voltage and current or active and reactive input power. So far the measurement method of the above-mentioned parameters needed a relatively high-sample-rate signals and a relatively high computing power to process the acquired data. The paper presents a new method to measure and calculate the load main parameters with the use of parallel sampling method of current and voltage at only 8 Hz sample rate. The used calculation formulas are also relatively simple so it allows to apply them in simple microprocessor systems. The paper provides a theoretical basis of applied measuring and processing methods and appropriate microprocessor block diagram of the system with the use of microcontroller ATMega 128, as well as the algorithm of the system. The laboratory tests for the low-power motor was performed and the results have been compared to the standard measuring methods.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents the implementation of the low-frequency measuring method of current and voltage RMS values as well as active and reactive power of a two-terminal network, which is supplied by a sinusoidal voltage of 50 Hz. The implementation was made on a typical compact PLC-FX3G Mitsubishi Electric controller. This controller has a relatively low computing power, and when control tasks and measurements are performed simultaneously, the measurement method must be simple in order to match the limited computing power of the controller. This article describes how to implement the low-frequency measuring method onto the controller. It also presents the laboratory set for testing the controller and application. The paper also presents the results of measurements and calculations, in particular the impact of measurement time delays on errors of the RMS voltage and current values as well as active and reactive power values.
PL
W artykule przedstawiono implementację niskoczęstotliwościowej metody pomiaru wartości skutecznej prądu i napięcia oraz mocy czynnej P i biernej Q na dwójniku zasilanym napięciem sinusoidalnym 50 Hz. Aplikacja została wykonana na typowym, kompaktowym sterowniku PLC typu FX3G firmy Mitsubishi. Sterownik ten posiada stosunkowo małą moc obliczeniową i dlatego też w przypadku wykonywania zadań sterowniczych i pomiaru parametrów sygnałów, musi mieć zaimplementowaną prostą, nie wymagającą nadmiernej mocy obliczeniowej metodę pomiaru parametrów sygnału. W artykule przedstawiono sposób implementacji niskoczęstotliwościowej metody pomiaru prądu, napięcia i mocy. Przedstawiono stanowisko laboratoryjne do testowania wykonanej aplikacji na sterowniku PLC. Uzyskane wyniki poddano analizie i przedstawiono wyniki badań, a w szczególności przedstawiono wpływ opóźnień czasowych na błędy uzyskanych wyników pomiarowych.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article is about a range of issues concerning the possible use of track circuits, consisting of rail lines and impedance bonds for continuously monitoring traffic parameters of a rail vehicle moving within a separated track section. The solution to this problem may be useful in many applications and various types of rail traffic control systems that use track circuits as a source of information about the track block occupancy. One possible application may be in automatic railway crossing signalling systems (ARCS) for approach sections. In that application, the carried out measurement of the position and speed of a rail vehicle allows to determine a pre-warning time for the railway crossing.
PL
Tematem niniejszego artykułu są zagadnienia dotyczące możliwości wykorzystania obwodu torowego, zbudowanego z wykorzystaniem toków szynowych i dławików torowych, do ciągłego wyznaczania parametrów ruchu pojazdu szynowego przemieszczającego się po tym, wydzielonym odcinku torowym. Rozwiązanie tego problemu może być przydatne w wielu aplikacjach wykorzystujących obwody torowe jako źródło informacji o niezajętości odcinka w różnego rodzaju systemach sterowania ruchem kolejowym. Jedną z takich aplikacji może być możliwość zastosowania obwodu torowego w urządzeniach samoczynnej sygnalizacji przejazdowej jako odcinka zbliżania. Na odcinku tym wykonywany pomiar położenia i parametrów ruchu pojazdu szynowego może pozwolić na określenie czasu dojazdu pojazdu szynowego do przejazdu kolejowego.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In dynamic linear systems described by differential equations with constant parameters, the poles of the rational function (transfer function of the system) play an important role. This article attempts to expand the poles concept in a situation where the system is described by the second-order linear system with timevarying parameters. It then introduces the concept of characteristic equations and time-dependent poles.
PL
W opisie liniowych systemów dynamicznych opisanych przez równania różniczkowe o stałych parametrach ważną rolę odgrywają bieguny funkcji wymiernej (transmitancji systemu). Ten artykuł rozszerza koncepcję biegunów na przypadek, gdy system jest opisany równaniem liniowym drugiego rzędu o zmiennych w czasie parametrach. Pojawiają się tu pojęcia zależnego od czasu równania charakterystycznego i zależnych od czasu biegunów transmitancji.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In dynamic linear systems described by differential equations with constant parameters, the poles of the rational function (transfer function of the system) play an important role. This article attempts to expand the poles concept in a situation where the system is described by the N-th order linear system with time-varying parameters. It then introduces the concept of characteristic equations and time-dependent poles.
PL
W opisie liniowych systemów dynamicznych opisanych przez równania różniczkowe o stałych parametrach ważną rolę odgrywają bieguny funkcji wymiernej (transmitancji systemu). Ten artykuł rozszerza koncepcję biegunów na przypadek, gdy system jest opisany równaniem liniowym N-tego rzędu o zmiennych w czasie parametrach. Pojawia się tu pojęcie zależnego od czasu równania charakterystycznego i zależnych od czasu biegunów transmitancji.
This paper presents an innovative method for measuring the time delay of ultrasonic waves. Pulse methods used in the previous studies was characterized by latency. The method of phase correlation, presented in this article is free from this disadvantages. Due to the phase encoding with the use of Walsh functions the presented method allows to obtain better precision than previous methods. The algorithm to measure delay of the reflected wave with the use of microprocessor ARM Cortex M4 linked to a PC has been worked out and tested. This method uses the signal from the ultrasonic probe to precisely determine the time delay, caused by the propagation in medium, possible. In order to verify the effectiveness of the method a part of the measuring system was implemented in LabVIEW. The presented method proved to be effective, as it is shown in presented simulation results.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł prezentuje innowacyjną metodę pomiaru czasu opóźnień fali ultradźwiękowej. Metody impulsowe stosowane w dotychczasowych badaniach charakteryzują się latencją, której to wady pozbawiona jest metoda splotu z sygnałem odwrotnym. Przedstawiona metoda pozwoliła uzyskać lepsze wyniki niż te uzyskane dotychczasowymi metodami. Opracowano i przetestowano algorytm pomiaru opóźnienia fali odbitej za pomocą układu mikroprocesorowego ARM CORTEX M4 sprzężonego z komputerem PC. Metoda wykorzystując sygnał z głowicy ultradźwiękowej umożliwiła precyzyjne wyznaczenie opóźnienia wywołanego czasem propagacji fali ultradźwiękowej w ośrodku. W celu weryfikacji skuteczności metody część układu pomiarowego zrealizowano w programie LabVIEW. Prezentowana metoda okazała się skuteczna, co potwierdzają zaprezentowane w pracy wyniki symulacji.
EN
This paper presents an innovative method for measuring the time delay of ultrasonic waves. Pulse methods used in the previous studies is characterized by latency, The method of inverse wave convolution, presented in the article is free from this disadvantages. The presented method allows to obtain better results than those obtained with previous methods. The algorithm of the delay measurement of reflected wave with the microprocessor ARM Cortex M4 coupled with a PC has been worked out and tested. This method use the signal from the ultrasonic probe to make precise determination of time delay caused by the propagation of the resort, possible. In order to verify the effectiveness of the method a part of the measuring system was implemented in LabVIEW. The presented method proved to be effective, as is confirmed in the presented simulation results.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano nową metodę wyznaczania przepięć , które w długich uziomach wywołują udarowe prądy piorunowe Uziom traktowany jest jak linia długa. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano podejście czasowe a nie jak dotąd częstotliwościowe. W rozważaniach pojawia się operator różniczkowania rzędu ułamkowego.
EN
In the article a new method for calculating the overvoltages in transmission lines is described. In earth electrodes (treated as a transmission lines) the overvoltages are caused by lightning surge currents. To solve the problem the time domain method has been applied instead of frequency domain used so far. In calculations the fractional order differential operator is used . (Application of differential operators of fractional order to determine the lightning surges voltages induced in earth electrode).
The source reactive-current compensation is crucial in the energy transmission efficiency. The compensator design in a frequencydomain has already been widely discussed and examined. This paper presents results of a study on how to design reactive compensators in a time-domain. It is the first time the reactive compensator has been designed in a time domain. The example of a compensator is presented.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł nawiązuje do poprzedniego dotyczącego zagadnień optymalizacyjnych teorii mocy i energii elektrycznej, oraz do równań operatorowych rozwiązujących te zagadnienia. Formułuje rozszerzone zagadnienia optymalizacyjne, które rozwiązywane są za pomocą tzw. równań podobnych. W tych równaniach operator stratności wewnętrznej źródła energii jest zastępowany przez liczbę dodatnią zwaną "rezystancją normatywną". Dzięki temu równania podobne są znacznie łatwiejsze do rozwiązywania. Rozważono kilka zagadnień optymalizacyjnych.
EN
Article refers to the optimization theory problems of electric power and energy raised in the previous article. Formulates complex optimization problems that are solved using the so-called similar equations. In these equations, the inner loss operator of the source is replaced by a positive number called the "normative resistance". Thanks to this the similar equations are much easier to solve. Several issues of optimization were considered.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł nawiązuje do zagadnień optymalizacyjnych teorii mocy i energii elektrycznej, oraz do równań operatorowych rozwiązujących te zagadnienia. Formułuje równoważne zagadnienia optymalizacyjne, które rozwiązywane są za pomocą tzw. równań podobnych. W tych równaniach operator stratności wewnętrznej źródła energii jest zastępowany przez liczbę dodatnią zwaną „rezystancją normatywną”. Dzięki temu równania podobne są znacznie łatwiejsze do rozwiązywania. Rozważono kilka zagadnień optymalizacyjnych.
EN
Article refers to the optimization theory problems of electric power and energy, and to the operational equations solving these issues. Formulates equivalent optimization problems that are solved using the so-called similar equations. In these equations, the inner loss operator of the source is replaced by a positive number called the "normative resistance”. Thanks to this the similar equations are much easier to solve. Several issues of optimization were considered.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.