Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effectiveness of modal balancing of flexible rotors

Zachwieja J.

Diagnostyka

|

2015

|

Vol. 16, No. 3

79--87

EN

The rotors can be balanced using two different methods: a modal method and an influence coefficient method. Until recently, it was generally viewed that the former method can be used for balancing rigid rotors, whereas the latter method for balancing flexible rotors. Nowadays, the difference in classification of rotors and the approach to balancing have changed. The study presents general differences between the two balancing methods and compares the efficiency of balancing the flexible rotor using the modal method and the influence coefficient method.

PL

Wyważanie wirników przeprowadza się głównie dwoma metodami: modalną oraz macierzy współczynników wpływu. Istniało przekonanie, że pierwsza z wymienionych jest stosowana do wyważania wirników sztywnych, druga do wyważania wirników giętkich. Obecnie zatarciu uległa różnica w klasyfikacji wirników oraz zmienił się sposób podejścia do zagadnienia ich wyważania. W pracy przedstawiono zasadnicze różnice pomiędzy tymi dwoma sposobami wyważania oraz porównano efektywność wyważania wirnika giętkiego metodą modalną oraz metodą macierzy współczynników wpływu.

2

The application of the family of orthogonal functions for modelling the generators with permanent magnets

Wawrzyniak B.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2007

|

z. 111

113-122

EN

The paper presents the computing method enabling the replacement of the inductance in the description of the electric machine, with three dimensional distributions of magnetic flux density in the air-gap for the chosen states of work: no-load, armature reaction directed in d and q axes. The input data comes from magnetostatic solution of FE model. The method converts the distributions of the flux density into the space of periodic functions, what allows the similar procedure as in the classic dq method. The presented approach allows to solve the radial and axial flux topology of the machine. The effects of the slot skew is considered using the low-pass filter in a spectral domain. Experimental measurements of the existing machine were performed and they were compared with the calculations.

PL

Praca dotyczy metody obliczeniowej, pozwalającej na zastąpienie indukcyjności w opisie maszyny elektrycznej przestrzennymi rozkładami indukcji magnetycznej w szczelinie wyznaczonymi w wybranych stanach pracy - stan jałowy, reakcja twornika w osi q i d. Proponowane podejście pozwala na uwzględnienie rozmieszczenia cewek uzwojeń fazowych, skosu żłóbków stojana oraz dopuszcza analizę maszyn o strumieniu radialnym i osiowym za pomocą tego samego algorytmu. Dodatkową zaletą jest możliwość rozszerzenia rodziny funkcji bazowych o kolejne składniki odwzorowujące np. wpływ prądów wirowych. W pracy zaproponowano również połączenie metody funkcji ortogonalnych z obwodowymi równaniami opisującymi zjawiska zachodzące w mostku prostowniczym, przez co możliwe jest również analizowanie wpływu niesymetrycznego obciążenia na parametry maszyny. Dokonano porównania wyników obliczeń z pomiarami rzeczywistego obiektu.

3

Przekształcenie Fouriera - narzędzie nie tylko analizy przebiegów schodkowych

Iwaszkiewicz J., Perz J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2007

|

Z. 232

167-181

PL

Referat poświęcony jest zagadnieniu formowania przebiegów schodkowych falowników wielopoziomowych. Przedstawiono propozycję rozwiązania zagadnienia aproksymacyjnego polegającego na aproksymacji funkcji f(x) = sin(x) za pomocą ciągu funkcji gn(x) opisujących impulsy prostokątne. Parametry tego ciągu określono wykorzystując współczynniki Fouriera szeregu ortogonalnego funkcji gn(x). Przeanalizowano spektra harmonicznych przebiegów napięcia schodkowego generowanego w ten sposób i poszukano optymalnego, w sensie minimalnej zawartości wyższych harmonicznych (THD), kształtu takiego przebiegu dla falownika trójpoziomowego. Wykazano, że stosując proponowane metody optymalizacyjne można uzyskać znaczące zmniejszenie współczynnika THD (z 31,09 % do 20,40 %). Zaprezentowane również zostały przykłady struktur przekształtników umożliwiających zastosowanie modelu fourierowskiego do kształtowania przebiegów wyjściowych.

EN

The paper is related to the problem of shaping of stepped waveforms generated by multilevel converters. Fourier-style model is based on the approximation of the function f(x) = sin(x) using series of the square-wave pulses described by series of gn(x) functions. The parameters of this series have been calculated with Fourier factors of the orthogonal series composed from the gn(x) functions. The harmonic spectra of the waveforms generated in this way have been analyzed and the optimization of the waveform to obtain the minimal value of the THD factor has been carried. It has been proved that using proposed optimization methods it is possible to achieve significant decrease of the THD factor (from 31.09 % to 20.98 %). The ideological examples of the converter structures using Fourier-style model for synthesis of alternating voltage waveforms have been presented.

4

Generatory funkcji bazowych ortogonalnych i nieortogonalnych

Krzyk P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2006

|

R. 82, nr 7-8

146-151

PL

Artykuł na wstępie zawiera opis funkcji bazowych nieortogonalnych i ortogonalnych. Następnie umieszczona jest teoria syntezy filtrów funkcji bazowych o jedynie zadanej charakterystyce amplitudowej. W kolejnej części artykułu przedstawiony jest schemat budowy generatora akwizycyjnego oraz jego analiza, z wykorzystaniem funkcji opisującej i funkcji dynamiki amplitudy. Opracowane zostały takie parametry jak punkty równowagi i warunki zbieżności amplitudy sygnału. Na końcu artykułu zostały umieszczone trzy przykładowe aplikacje generatorów.

EN

This paper describes orthogonal and non-orthogonal basic functions. In the next part the paper shows synthesis of basic function filters with given only amplitude characteristics. Later the paper presents a scheme of canvassing generator with its analyses using an envelope describing function and an amplitude dynamics function. In the next part the paper describes solid-state with signal s amplitude convergence conditions. At the end the paper presents three examples of generator applications.

5

Modele matematyczne energoelektronicznych przekształtników wielopoziomowych. Analiza właściwości i zastosowanie

Iwaszkiewicz J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2006

|

Z. 227

1-142

PL

Niniejsza praca została poświęcona poszukiwaniom modeli matematycznych przydatnych do analizy i projektowania struktur oraz strategii sterowania przekształtników wielopoziomowych. Wybrane modele przedstawiają syntezę przebiegów schodkowych spełniających kryterium najlepszej aproksymacji. W pracy zaprezentowano następujące modele przekształtników: Model analityczny dwupoziomowego falownika trójfazowego dla przebiegów dyskretnych, przedstawiający sobą zestaw wyrażeń opisujących w dziedzinie czasu przebiegi napięć i prądów w układzie przekształtnik-obciążenie. Jest on przydatny do analizy stanów ustalonych oraz przejściowych sterowanych cyfrowo falowników napięcia i prądu, a także do badań i opracowań algorytmów sterujących, pracujących w czasie rzeczywistym. Idea tego modelu została wykorzystana do opracowania modeli falowników wielopoziomowych. Model falownika trójpoziomowego z opisem możliwości formowania przebiegów napięć wyjściowych przy wykorzystaniu transformacji napięć biegunowych do układu współrzędnych stacjonarnych na płaszczyźnie zespolonej (alfa, beta). Sformułowane zostały wyrażenia opisujące modele falowników trójpoziomowego i pięciopoziomowego w dziedzinie czasu. Rozwinięciem przedstawionych idei jest uniwersalny model falownika n-poziomowego. Zaproponowano jednolity system oznaczania wektorów falowników wielopoziomowych, który pozwala na szybkie znalezienie rozkładu wektorów przestrzennych i określenie liczby wektorów wielokrotnych. Model fourierowski polegający na aproksymacji funkcji f(x)=sin(x) za pomocą ciągu funkcji gn(x) opisujących impulsy prostokątne. Parametry tego ciągu zostały określone przy wykorzystaniu współczynników Fouriera szeregu ortogonalnego funkcji gn(x). Przeanalizowane zostały spektra harmonicznych przebiegów wartości chwilowych napięcia przekształtnika według tego modelu. W wyniku tej analizy przedstawiono propozycję nowej definicji współczynnika THD, która ułatwia ocenę przebiegów schodkowych pod kątem filtracji. Podano przykłady struktur przekształtników, w których model fourierowski wykorzystano do formowania przebiegów przemiennych napięcia. Model falkowy wykorzystujący nowe narzędzie matematyczne, jakim jest transformata falkowa, do syntezy przebiegów schodkowych. Zdefiniowany został model falkowy przekształtnika oparty o przekształcenie zbliżone do przekształcenia Haara. Porównując właściwości modeli fourierowskiego i falkowego wykazano, że metoda aproksymacji, oparta o model falkowy, stanowi użyteczne narzędzie matematyczne, wspomagające proces projektowania struktur i algorytmów sterowania przekształtników wielopoziomowych. Model ortogonalny - wykorzystujący składanie wektorów ortogonalnych oraz model rekurencyjny przekształtnika, stanowiący jego rozwinięcie. Struktura i sposób sterowania tych przekształtników stanowią alternatywę w stosunku do znanych rozwiązań falowników wielopoziomowych. Opisane w pracy modele matematyczne opisują przebiegi napięcia wyjściowego falowników wielopoziomowych jako wynik kombinacji funkcji ortogonalnych (w modelach fourierowskim i falkowym) lub wektorów ortogonalnych (w modelu rekurencyjnym). To podejście sprawia, że zaprezentowane modele ukazują w jasny sposób relacje między przebiegami napięć falowników składowych, a przebiegiem wyjściowym całego przekształtnika. Ułatwia to projektowanie struktur i algorytmów sterowania oraz pozwala na całościowe spojrzenie na przekształtnik wielopoziomowy. Pracę wzbogacono o przykłady rozwiązań układowych odpowiadających zdefiniowanym modelom oraz wyniki badań eksperymentalnych wybranych przekształtników.

EN

The monograph is dedicated to mathematical models which can be useful in analysis and designing of structures and control strategies of multilevel converters. The selected models are based on synthesis of the step waveforms which comply to the best approximation criterion. The following models have been discussed: The analytical model of the two-level three-phase converter for discrete waveforms, based on a set of expressions describing in time domain voltage and current waveforms in the converter-load circuitry. The model is useful in analysis of stationary and transitory states of digitally controlled voltage and current source converters and also for research in the field of real-time control algorithms. The idea of this model has been used for elaborating the models of multilevel converters. The model of three-level converter with the discussion concerning output voltage waveforms formed by use the transformation of polar voltages to complex stationary coordinates system (alpha, beta). The expressions describing the three-level and five-level converter models in time domain have been formulated. The further development of the presented ideas enabled the construction of universal n-level converter model. The proposed unified denoting system for output voltage space vectors of multilevel converters makes possible the fast analysis of space vectors positions on complex plane and finding the number of multiplied vectors. The Fourier-style model is based on the approximation of the function f(x)=sin(x) using series of the square-wave pulses described by series of gn(x) functions. The parameters of this series have been calculated with Fourier factors of the orthogonal series composed from the gn(x) functions. The harmonic spectra of the converter's output voltages have been analyzed. As a result of this analysis the proposal of a new THD factor has been presented. The new THD factor facilitates the estimation of the step waveforms from the filtration point of view. The examples of the converter structures using Fourier-style model for synthesis of alternating voltage waveforms have been presented. The wavelet-style model is using the new mathematical tool - a wavelet transform for the step waveforms synthesis. The defined wavelet-style model of the converter is based on transform similar to the Haar transform. By properties comparison of Fourier-style and wavelet-style models it was proved, that approximation method, based on wavelet theory is a useful mathematical tool in developing the structures and control algorithms of the multilevel converters. The orthogonal model is based on adding the orthogonal vectors and further development of this idea resulted in the recurrent model. The structures and control methods of these converters are promising alternatives for other well known multilevel converters' solutions. The defined mathematical models are describing the output voltages of multilevel converters as results of the combination of the orthogonal functions (Fourier-style and wavelet-style models) or orthogonal vectors (recurrent model). Thanks to this approach the presented models show cleanly the relations between the component voltage waveforms and output voltage waveform of the whole converter. It facilitates designing the structures and control algorithms and allows to treat the multilevel converter as one unit. The examples of circuitry solutions based on defined models as well as simulation and experimental results of the chosen converters are also presented in the monograph.