Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy opisano algorytm wyznaczania stanów ustalonych w maszynach elektrycznych prądu przemiennego dla przypadków ich dwu-okresowego charakteru. Algorytm umożliwia określenie rozwiązań ustalonych bezpośrednio w dziedzinie czasu pomimo, że przebiegi dwu-okresowe są niepowtarzalne w żadnym skończonym przedziale czasu. Bazą dla rozważań jest dyskretny operator różniczkowania określający chwilowe wartości pochodnej funkcji dwu-okresowej w wybranym zbiorze punktów na podstawie wartości funkcji w tym zbiorze. Umożliwia on zapisanie równań algebraicznych określających wartości rozwiązania ustalonego w tym zbiorze punktów, a na ich podstawie określenie wartości rozwiązania ustalonego w dowolnej chwili nieskończonego przedziału czasu. Algorytm opisany w pracy jest konkurencyjny w stosunku do znanych w literaturze równań wyznaczających takie stany ustalone w dziedzinie częstotliwości metodą bilansu harmonicznych.
EN
The main aim of consideration is to find relations for direct determination in time domain of periodic steady-state solutions for differential equations. Consideration starts from a case of a set of linear periodic differential equations having periodic steady-state solution, for which that solution can be find in frequency domain by harmonic balance method. Required equations have been find using relations between Fourier coefficients and values of periodic function in time, which has been done in the matrix form. A new discrete operator of differentiating has been defined. As a result a set of algebraic equations has been written. Base on it an algorithm for nonlinear differential equations has been proposed. Numerical tests have been done both for a new discrete operator and for steady-state analysis in a simply electromechanical converter.
PL
W pracy przedstawiono metodykę tworzenia tzw. obwodowych modeli matematycznych maszyn synchronicznych wzbudzanych magnesami trwałymi. Modele takie posługują się pojęciami indukcyjności własnych i wzajemnych, które są definiowane dla cewek umieszczonych w obwodach magnetycznych o liniowych charakterystykach. Wprowadzenie magnesu trwałego, bazującego na efekcie histerezowym, do obwodu magnetycznego maszyny stawia pod znakiem zapytania możliwość tworzenia takich modeli. W pracy podano warunki na jakich jest możliwe stosowanie modeli obwodowych dla maszyn wzbudzanych magnesami trwałymi. Obiektem szczegółowej analizy w tej pracy jest prądnica synchroniczna wzbudzana magnesami trwałymi umieszczonymi na powierzchni wirnika. Dla klasy takich maszyn utworzono model matematyczny, bardzo zbliżony do dwuosiowego modelu prądnic synchronicznych wzbudzanych elektro-magnetycznie. Model taki wymaga określenia zakresu jego stosowalności ze względu na zagrożenie utraty własności magnetycznych magnesów na skutek działania prądów twornika. W pracy zdefiniowano strefę prądów dopuszczalnych, umożliwiającą prostą ocenę zagrożenia na odmagnesowanie w dowolnych stanach pracy oraz podano sposób jej określenia.
EN
Methodology of constitution a circuit model of permanent-magnet synchronous machines is discussed in the paper. Such circuit models operate, generally, with self and mutual inductances that are defined for coils located within a magnetic circuit supposed to be linear. Dilemma is whether permanent magnets that are characterized by the hysteresis phenomenon could be inserted into the circuit model and, in consequence, should such models be applied for the electric machines with permanent magnets. A synchronous generator with permanent magnets that are set on the machine rotor is considered. For such class of machines a very simple two-axis model is proposed. It refers to the widely known d-q approach to synchronous machines. For the model presented in the paper, a range of applicability should be determined excluding the case when the magnets lose magnetisation due to demagnetising armature currents. A safety zone for the permanent-magnet synchronous generator is determined. The zone allows to estimate a risk of demagnetising the magnets that could appear under operation of the generator.
3
100%
|
|
tom Z. 211
5-21
EN
The main purpose of this paper is to point out the universality of matrix converters under the proposed control strategy. This strategy, being invented from mathematical description of the matrix converter, allows solving the problem of transformation of an N-phase system of voltages and currents with frequency f1 to an M-phase system with frequency f2 maintaining their symmetry. The example of the 3x3 matrix converter shows how to create, so called, conducting areas of matrix converter switching elements. It has been pointed out that such a matrix converter constitutes a universal power electronic unit, whose functions can be stimulated by the choice of an elementary conducting area.
PL
Głównym celem pracy jest wskazanie uniwersalności przekształtników macierzowych sterowanych według zaproponowanej strategii. Strategia ta, ma swoje źródło w matematycznym opisie przekształtnika macierzowego. Pozwala ona jednoznacznie rozwiązywać problemy przetwarzania N fazowego układu napięć i prądów o częstotliwośći f1 w M fazowy układ o częstotliwośći f2, zachowując ich symetrię. W pracy, na przykładzie przekształtnika 3x3, omówiono zasady wyznaczania tzw obszarów powodzenia poszczególnych łączników przekształtnika oraz wskazano na możliwości wykorzystania przekształtnika jako uniwersalnego układu energoelektronicznego, którego zadania mogą być kształtowane jedynie w wyniku zmiany elementarnego obszaru powodzenia.
4
100%
|
|
tom Vol. 51, nr 1
105-114
EN
The paper presents an analysis of voltages and currents in the matrix converter, which directly (without any intermediate DC link) transforms the N-phase system with frequency f1 to the M-phase system with frequency f2. Relations between input and output voltages and currents have been investigated in the frequency domain, using the symmetrical component approach. For a chosen control strategy of switching of converter semiconductor elements, the Fourier spectra of input and output voltages and currents have been determined and relations between them have been found. It has been proved that the voltages and currents on both sides of the converter are symmetrical, which is the main result of the paper.
PL
W pracy jest przedstawiona analiza napięć i prądów przekształtnika macierzowego, którego celem jest bezpośrednie (bez pośrednictwa prądu stałego) przekształcanie N-fazowego układu napięć i prądów o częstotliwości f1 w układ M-fazowy o częstotliwości f2. Aby opisać związki między napięciami i prądami na wejściu i wyjściu przekształtnika, przeprowadzono analizę w dziedzinie częstotliwości, używając do opisu wielofazowych składowych symetrycznych. Dla wybranej strategii przełączania półprzewodnikowych elementów przekształtnika dokonano analizy widm Fouriera napięć i prądów na wejściu i wyjściu oraz podano związki pomiędzy nimi. Najważniejszym rezultatem pracy jest wykazanie, że przy tej strategii sterowania napięcia i prądy po obu stronach zachowują symetrię.
|
2016
|
tom Vol. 65, nr 3
575--583
EN
This paper describes an algorithm for finding steady states in AC machines for the cases of their two-periodic nature. The algorithm enables to specify the steady-state solution identified directly in time domain despite of the fact that two-periodic waveforms are not repeated in any finite time interval. The basis for such an algorithm is a discrete differential operator that specifies the temporary values of the derivative of the twoperiodic function in the selected set of points on the basis of the values of that function in the same set of points. It allows to develop algebraic equations defining the steady state solution reached in a chosen point set for the nonlinear differential equations describing the AC machines when electrical and mechanical equations should be solved together. That set of those values allows determining the steady state solution at any time instant up to infinity. The algorithm described in this paper is competitive with respect to the one known in literature an approach based on the harmonic balance method operated in frequency domain.
|
1998
|
tom z. 91
157--162
EN
In this paper a new analytical expression for the total magnetising current is presented. By expressing the magnetic co-energy by this total magnetising current and applying the Lagrange 's formalism it is possible to create machine equations. Such an approach eliminates the necessity of using the self- and mutual inductances, and can then be applied without difficulties under the assumption of the non-linearity of the machine's magnetic circuit and also for the linear case. The procedure for creating machine equations in this way is shown by an example with an asynchronous motor.
PL
W pracy podano analityczne wyrażenia definiujące całkowity prąd magnesujący. Wyrażając koenergię zmagazynowaną w obwodzie magnetycznym przez ten prąd i stosując formalizm Lagrange'a można otrzymać równania maszyny. Eliminuje to konieczność posługiwania się indukcyjnościami uzwojeń i pozwala w prosty sposób uwzględniać nieliniowość głównego obwodu magnetycznego maszyn. Procedura tworzenia równań została przedstawiona w pracy na przykładzie maszyny asynchronicznej pierścieniowej.
EN
The mathematical description of electromechanical energy converters with a nonlinear magnetic circuit treated as a set of nonlinear coils is discussed. The coenergy function in the form of a multivariable power series is the base for description, and the linked fluxes of the coils are evaluated from the coenergy by principles of the theory of electromechanical systems. The individual terms of this series constitute the forms of higher order, and these are written in a matrix form. The notation proposed for this purpose shows that a matrix of nonlinear inductances can be defined, which allows to write the coenergy and linked fluxes like for a magnetically linear coil set. Two forms of these matrices are proposed. One of them contains a constant matrix multiplied on both sides by special matrices containing the coil currents. The matrix forms proposed in the paper unifies the description of electromechanical energy converters with linear and nonlinear magnetic circuit.
PL
W pracy przedstawiona jest propozycja matematycznego opisu elektromechanicznych przetworników energii, traktowanych jako zbiór magnetycznie sprzężonych nieliniowych cewek, bazującym na funkcji koenergii. Funkcja koenergii jest zapisana w postaci szeregu potęgowego prądów wszystkich cewek, którego poszczególne wyrazy są formami wyższych, lecz tylko parzystych rzędów. Te elementarne wyrazy szeregu zostały zapisane w postaci macierzowej. Na podstawie funkcji koenergii określono strumienie skojarzone zgodnie z zasadami teorii układów elektromechanicznych. Macierzowy zapis funkcji koenergii pozwolił nadać zależnościom pomiędzy strumieniami skojarzonymi cewek a ich prądami także postać macierzową. W konsekwencji określono macierz nieliniowych indukcyjności, analogiczną jak dla układów magnetycznie liniowych. Zaproponowano dwie postaci tej macierzy, z których jedna bazuje na macierzy o stałych współczynnikach mnożonej obustronnie przez macierze utworzone z prądów. Macierzowe zapisy koenergii, strumieni skojarzonych oraz nieliniowych indukcyjności zaproponowane w pracy unifikują opis elektromechanicznych przetworników energii z liniowym obwodem magnetycznym.
EN
Energy based approach was used in the study to formulate a set of functions approximating the magnetic flux linkages versus independent currents. The simplest power series that approximates field co-energy and linked fluxes for a two winding core of an induction machine are described by a set of common unknown coefficients. The authors tested three algorithms for the coefficient estimation using Weighted Least-Squared Method for two different positions of the coils. The comparison of the approximation accuracy was accomplished in the specified area of the currents. All proposed algorithms of the coefficient estimation have been found to be effective. The algorithm based solely on the magnetic field co-energy values is significantly simpler than the method based on the magnetic flux linkages estimation concept. The algorithm based on the field co-energy and linked fluxes seems to be the most suitable for determining simultaneously the coefficients of power series approximating linked fluxes and field co-energy.
9
Content available remote Steady-state analysis of synchronous machines loaded by an angle depended torque
63%
PL
Reakcja maszyny synchronicznej na moment obciążenia zależny od kąta obrotu jest ważna dla napędów tłokowych. W celu jej określenia należy równania elektryczne maszyny rozwiązywać łącznie z równaniem ruchu, co prowadzi do nieliniowego układu równań różniczkowych. Najczęściej do ich rozwiązywania stosuje się procedury numeryczne, a stan ustalony otrzymuje się po zaniku procesów przejściowych. W pracy, do wyznaczenia takiego stanu ustalonego zastosowano metodę bilansu harmonicznych. Wówczas rozwiązanie przewiduje się w postaci szeregu Fouriera. Bilans harmonicznych prowadzi do nieskończenie wielu nieliniowych równań algebraicznych wiążących współczynniki Fouriera tych szeregów. W celu rozwiązania tego układu, ograniczonego do wymiarów skończonych, użyto algorytmu NewtonaRaphsona. W rezultacie obliczono bezpośrednio widma prądów maszyny oraz widma zmienności kąta mocy i wahań prędkości obrotowej.
EN
Steady-state response of a synchronous machine to the torque with angle depended pulsating component is important for the piston type drives. To find such response, electrical equations have to be solved together with the equation of motion, what leads to nonlinear differential equation set. The numerical integration is often used, and steady-states are obtained when transients disappear. In this paper the method of harmonic balance is used for determining such steady-states. The solution is predicted in the form of the Fourier series, and harmonic balance method leads to an infinite set of nonlinear algebraic equations for coefficients of that series. The Newton–Raphson scheme is used to solve these equations when limited to the finite dimensions. As a result the Fourier spectra of all machine currents, as well as of the rotor speed and variation of the power angle, are directly determined.
EN
The paper presents an iterative algorithm for direct determination of steady-state solutions in AC machines for performances when the equation of mechanical motion can of be neglected. In such cases electromagnetic and mechanic phenomena are strongly related what reflects as perturbances of angular velocity of a rotor. It happened when mechanical or electromagnetic torques have an alternating component. Nonlinear character of equations describing such performances leads to essential difficulties of finding the steady-state solutions. The algorithm is presented by a case study of a synchronous motor loaded by a torque with an alternating component. It is assumed that in steady-state a motor run synchronously but in the angular velocity appears periodic perturbations. In that case the steady-state can be found by the harmonic balance method. The paper shows how to do it.
13
Content available Description of matrix converter in frequency domain
63%
EN
The paper presents abilities and advantages following from the use of the harmonicbalance method for analysis of steady state of a multiphase system with switching devices on example of a matrix converter. Switching elements are modelled as resistances with step-wise variable parameters, what allows to describe the converter by a linear infinite set of equations. The analysis in frequency domain is presented on example of the one-periodic control strategy. External systems were also added using the Thevenin method approach. The numerical calculation results of a linear equations set were verified by the variable structure method in a time domain and the numerical convergence was confirmed. Furthermore, the exemplary complex system was analysed using the cascade method and current waveforms were obtained.
EN
This paper presents the improved methodology for the direct calculation of steady-state periodic solutions for electromagnetic devices, as described by nonlinear differential equations, in the time domain. A novel differential operator is developed for periodic functions and the iterative algorithm determining periodic steady-state solutions in a selected set of time instants is identified. Its application to steady-state analysis is verified by an elementary example. The modified algorithm reduces the complexity of steady-state analysis, particularly for electromagnetic devices described by high-dimensional nonlinear differential equations.
15
51%
PL
Omówiono stosowanie składowych symetrycznych prądów stojana do diagnozowania rodzaju i poziomu ekscentryczności wirników indukcyjnych silników klatkowych. Na podstawie modelu matematycznego uwzględniającego wszystkie harmoniczne pola szczelinowego szczegółowo zanalizowano widma Fouriera prądów stojana dla wszystkich rodzajów ekscentryczności wirnika: statycznej, dynamicznej i mieszanej. Wyniki tej analizy zastosowano do utworzenia funkcji charakteryzujących dany rodzaj ekscentryczności opartych na widmie Fouriera składowych symetrycznych prądów faz stojana. Wyniki przykładowych obliczeń ilustrują zmienność tych funkcji w całym możliwym zakresie zmian poziomu ekscentryczności. Wrażliwość tych funkcji na rodzaj i poziom ekscentryczności jest większa niż analogicznych, opartych na widmie Fouriera prądu jednej z faz stojana, co stwarza szansę dokładniejszej diagnozy. Wykorzystanie praktyczne takich funkcji wymaga jednak stosowania specjalnych algorytmów przetwarzania danych pomiarowych.
EN
Application of symmetrical components of stator currents for qualitative and quantitative diagnostics of rotor eccentricity is discussed in this paper. A detailed analysis of Fourier spectrum of stator currents at various type of eccentricity (static, dynamic and mixed) is done base on specialised mathematical model accounting for all air-gap space harmonics. Results of that analysis have been used to define functions characterising each type of eccentricity. Data from exemplary calculations illustrate a shape of these functions for possible levels of eccentricity. Sensibility of those functions is greater then those based on a Fourier spectrum of one from the phase currents, what can improve a diagnosis. However, practical implementation of proposed functions requires new algorithms for data processing of measured currents.
PL
W celu uwzględnienia nieliniowości obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej w modelach obwodowych należy wyznaczyć tzw. charakterystyki uzwojeń maszyny określające strumienie skojarzone każdego z uzwojeń jako funkcje prądów wszystkich uzwojeń. Ich aproksymacja jest - w zasadzie – możliwa tylko za pomocą wielomianów potęgowych wielu zmiennych. Prowadzi to do bardzo złożonych relacji między funkcjami aproksymującymi. W pracy zaproponowano modyfikację metodyki określania współczynników występujących w tych wielomianach na podstawie zbioru wartości ko-energii magnetycznej oraz strumieni skojarzonych lub dodatkowo indukcyjności dynamicznych przy wykorzystaniu metody regresji liniowej. Jednoczesne wykorzystanie wartości ko-energii magnetycznej oraz strumieni skojarzonych ma na celu ograniczenie czasu i kosztów obliczeń numerycznych potrzebnych dla ich obliczania.
EN
To model non-linearity of magnetic circuit of alternating current machines at circuit approach it is necessary to know, so called, characteristic of windings determining leakage fluxes as of each winding as a function of currents of all machine windings. Such functions can be approximated by multivariable Power series of currents. However, it leads to rather complicated relationships between a set of such functions. The paper presents a methodology for computation of the coefficients of those multivariable power series bases on values of the co-energy and the winding leakage fluxes, or eventually dynamic inductances, using the linear regression method. Combining those values reduces time and costs of numerical computations necessary for its calculations.
17
Content available remote Matematyczny opis silnika indukcyjnego z anizotropią magnetyczną rdzenia
51%
PL
Praca przedstawia sposób aproksymacji funkcji koenergii wirującego pola magnetycznego w silniku indukcyjnym z anizotropowym i nieliniowym rdzeniem. Dla rdzenia liniowego jest określony wpływ liczby par biegunów na zawartość składowej zmiennej w zależności koenergii od pozycji osi przepływu wypadkowego. Obliczenia polowe wykonane dla rdzenia z uzwojeniem o sinusoidalnym rozkładzie zostały wykorzystane do określenia ilościowego wpływu anizotropii na koenergię pola i strumienie skojarzone z uzwojeniami. Wzory określające funkcje strumieni skojarzonych oraz napięcia indukowane w uzwojeniach maszyny dwubiegunowej z nieliniowym, jednostronnie anizotropowym rdzeniem są zaadaptowane z modelu maszyny synchronicznej z wydatno-biegunowym wirnikiem. Występujące w nich wewnętrzne charakterystyki magnesowania zostały sformułowane jako pochodne cząstkowe funkcji koenergii pola. Przedstawiony opis matematyczny stanowi zasadniczą część modelu silnika przeznaczonego do badań symulacyjnych efektów wywołanych anizotropią rdzenia.
EN
The paper presents an approximation method of the co-energy function of the rotating magnetic field in an induction motor with an anisotropic non-linear core. The dependence of the co-energy alternating component on the pole pair number is discussed for liner case. Field calculations, carried out for the core with sinusoidal distributed coils, were used to determine an influence of anisotropy to the co-energy function and fluxes linking with the coils. The relations which describe linked fluxes and voltages in the coils of the two pole machine with non-linear, and anisotropic core have been formulated on the basis of the model of the synchronous machine with salient rotor pole. The internal magnetization characteristics, which are used In these relations, were defined as partial derivatives of the magnetic field co-energy function. The presented mathematical description is a fundamental part of the induction motor model, which can be used for studies of effects caused by anisotropic core.
18
Content available remote The influence of mechanical faults on induction machines with electrical faults
51%
EN
The study of the interaction between faults of different natures is a crucial step for the development of effective systems for fault detection. The analysis of the electrical signals using the actual motor current signature analysis (MCSA) techniques may lead to different results and, as a consequence, an incorrect diagnosis of the fault due to the fact that the non-linear interactions between both faults are difficult to predict with high precision. The relationship between the electrical and mechanical components has been extensively studied in the past, but despite the progress made, the introduction of new control systems or the nonlinearities presented in the electrical machine, still makes it hard to diagnose faults. The study below attempts to show the evolution of the induction motor signatures when electrical and mechanical faults occur simultaneously. The Fourier analysis of the signatures presented in this paper indicates that the typical analysis carried out to diagnose the state of the electrical machine may be interpreted as an indicator of a different type of fault.
PL
efektywnych systemów diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń maszyn indukcyjnych. Analiza prądu stojana z wykorzystaniem metody MCSA (Motor Current Signature Analysis) może prowadzić do różnych wyników i w konsekwencji do błędnego rozpoznania uszkodzenia. Spowodowane jest to tym, że nieliniowe interakcje pomiędzy rozmaitymi uszkodzeniami są trudne do przewidzenia i oszacowania z wystarczającą dokładnością. Relacje między charakterystycznymi komponentami uszkodzeń elektrycznych i mechanicznych zostały już dość dobrze zbadane w przeszłości, ale mimo to wciąż sprawiają trudności w zdiagnozowaniu poszczególnych uszkodzeń. Zawarte w artykule wyniki analiz stanowią próbę ukazania rozwoju charakterystycznych składowych w widmach prądu stojana silnika indukcyjnego podczas równoczesnego występowania zakłóceń elektrycznych i mechanicznych. Przedstawione w pracy analizy widmowe charakterystycznych cech tych uszkodzeń dowodzą, że typowa analiza przeprowadzona na podstawie metody MCSA może wpłynąć na błędne określenie stanu maszyny i złą interpretację uzyskanych wyników przez wskazanie innego typu uszkodzenia niż to, które rzeczywiście wystąpiło.
19
Content available remote Multicriteria diagnosis of synchronous machine using the welch method
51%
EN
This paper discusses the detection of internal faults in the stator and rotor windings of synchronous machines. Using current signature analysis, it is demonstrated how by using low cost equipment, it is possible to detect the fault by monitoring the currents. The process of detection is totally optimized, and the processing time is enough to identify the fault before the total machine damage. Using the spectrum of the healthy machine as a reference, the followed methodology allows the timely and reliable detection of faults.
PL
W niniejszym artykule opisano metodę wykrywania wewnętrznych uszkodzeń w uzwojeniach stojana i wirnika maszyny synchronicznej. Przedstawiono sposób zastosowania analizy widmowej monitorowanych prądów do wydzielenia sygnałów o uszkodzeniu. Proces wykrywania jest zoptymalizowany i umożliwia wykrycie uszkodzenia maszyny przed jej zniszczeniem. Wzorcem odniesienia jest widmo prądów maszyny nieuszkodzonej. Zastosowana metodologia zapewnia terminowe i niezawodne wykrywanie błędów.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.