Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wyższe harmoniczne momentu i prądu silnika asynchronicznego w funkcji prędkości obrotowej

100%

Gołębiowski L. , Mazur D.

|

tom z. 26 [214]

71--78

PL

W artykule przedstawiono wyższe harmoniczne momentu pasożytniczego i prądu silnika asynchronicznego w funkcji prędkości obrotowej. Do obliczeń tych zależności wykorzystano model 2.5D zbudowany przy pomocy metody elementów skończonych. Przeprowadzono analizę harmonicznych momentu i prądu. Otrzymane wyniki przedstawiono w funkcji prędkości obrotowej maszyny zarówno na wykresach trój- jak i dwuwymiarowych. Z wykresów tych odczytano parametry poszczególnych harmonicznych. Na ich podstawie przeprowadzono identyfikację pochodzenia tych harmonicznych jako współdziałanie okładu prądu stojana z indukcją magnetyczną w szczelinie powietrznej pochodzącą od wirnika. Zwrócono szczególną uwagę na wpływ nasycenia żelaza na te przebiegi.

EN

An induction motor model based on the finite elements method has been used in the calculation of the machine dynamics. Iron saturation and the current displacement phenomena have been considered by breaking the cage bars into partial bars. The bar skew has been taken into account by braking the entire machine into 7 elementary machines with straight but shifted against each other bars. So obtained torque and current values was subject to harmonic analysis. The torques and currents were split into harmonics. The frequencies of the dominant harmonics were shown as a function of the rotational speed of the motor.

2

Asymetryczne i odkształcone funkcje przebiegów elektromagnetycznych w transformatorach prostownikowych

100%

Gołębiowski L. , Lewicki J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 8

59-65

PL

Z uwzględnieniem asymetrii i odkształceń przebiegów elektromagnetycznych w zlinearyzowanym transformatorze zasilającym układ prostownikowy, artykuł przedstawia w postaci analitycznej zależności pomiędzy operatorowymi funkcjami przebiegów, jak również uogólniony schemat zastępczy strony wtórnej transformatora. Przedstawione zostało przejście z określonej funkcji operatorowej na postać czasową metodą symboliczną przy pomocy programu Matlab.

EN

Taking into account the asymmetry and distortion of electromagnetic functions in a linearized transformer supplying a rectifier system, the paper presents in analytic form the dependences between operator forms of the functions, as well the generalized equivalent circuit diagram of the transformer secondary site. The transition from determined operator form to the time form with the use of the symbolic method in MATLAB was presented.

3

Model polowo-obwodowy silników elektrycznych przełączalnych

100%

Gołębiowski L. , Drabek T.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2001

|

tom z. 176

291-298

PL

Przedstawiono model polowo-obwodowy przeznaczony do symulacji cyfrowych dowolnych stanów pracy silników przełączalnych: przełączalnego silnika reluktancyjnego (SRM) i przełączalnego silnika indukcyjnego klatkowego (SICM). W modelu tym dla każdego kroku całkowania równań obwodowych dynamiki silnika wyznaczane jest pole magnetyczne w przekroju poprzecznym maszyny za pomocą metody elementów skończonych 2.5D, z uwzględnieniem nasycenia jarzma. Uwzględniane jest także zjawisko wypierania prądu w prętach klatki oraz rzeczywisty, sterowany położeniem wirnika, sposób zasilania uzwojeń stojana. Opisano sposób uwzględniania warunków brzegowych, jako problemu zasadniczego dla szybkości i dokładności obliczeń. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane pomiarowo.

EN

A field-circuit model for the numerical simulation of any states of switched reluctance and induction cage motors is presented in the paper. For each integration step of circuit equations of motor dynamics the magnetic field is determined in the transverse section of a machine with the finite elements method.2.5D, when taking into account the yoke saturation. The effect of dislodging the current in the rods of the cage as well as the actual (and controlled by rotor position) feeding mode of the stator windings are also taken into consideration. The way for taking into account the boundary conditions in view of the speed and accuracy of calculations is described. The calculation data were verified by measurements.

4

3D FEM model of the induction machine - calculating axial flux

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

2008

|

tom Nr 80

163-170

EN

A 3D model reflecting entire internal structure of the asynchronous machine using finite elements method, has been presented here. Nodal finite elements have been used to approximate scalar potential and edge finite elements to approximate vector magnetic potential. This model includes both the skew of the rotor bars as well cross current flowing through the rotor iron laminates. The three-phase stator winding is supplied with four-lead mains voltage. The axial flux was calculated by integration of the vector potential around the shaft of the machine. Plots were calculated following the switching on the machine at various speeds. Bar as well as ring fractures were simulated. The simulation results have been confirmed by the theoretical anticipations.

5

Badania symulacyjne i pomiarowe przełączalnego silnika indukcyjnego klatkowego badania symulacyjne i pomiarowe przełączalnego silnika indukcyjnego klatkowego

80%

Skwarczyński J. , Gołębiowski L. , Drabek T.

|

tom Vol. 48, nr 20

131-138

PL

Przełączalny silnik reluktancyjny (SRM) oprócz wielu zalet, które są powodem znacznego zainteresowania tego rodzaju napędem, ma też wady. Jako zasadniczą wymienić można szybkie nasycanie się obwodu magnetycznego w wyniku jednostronnego magnesowania, a także łatwość mechanicznego osłabienia wirnika w dążeniu do uzyskania jak największego momentu reluktancyjnego. Te wady można wyeliminować, zastępując wirnik uzębiony, pozbawiony obwodów elektrycznych, wirnikiem cylindrycznym wyposażonym w obwody zwarte tworzące klatkę, wykonaną podobnie, jak w klasycznym silniku indukcyjnym klatkowym, np. metodą zalewania [1]. Powstaje w ten sposób nowa konstrukcja, która może być nazwana: przełączalny silnik indukcyjny klatkowy (SICM - Switched Induction Cage Motor). Równocześnie zachowana zostaje podstawowa zaleta SRM, jaką jest prostota konstrukcji i zasilania. Przedstawiono wyniki wstępnych badań SICM oraz wyniki symulacji komputerowych pracy tego silnika, wykorzystujących przygotowane oprogramowanie.

EN

Although the switched reluctance motor (SRM) raises interest in this type of drive for its numerous advantages, still it is not free from certain shortcomings. One of them is a quick saturation of the circuit caused by one-sided magnetisation, limiting the unit power of the machine. These disadvantage can be eliminated when the electric circuit-free toothed rotor is substituted by a cylindrical rotor with short-connections, constituting a cage made by, e.g. casting method (analogous to the classical induction cage motors) [3]. In this way a new construction, which can be called Switched Induction Motor (SICM) is formed. It maintains the basic advantage of SRM - simplicity of construction and of feed.The aim of the experiments was to check the feasibility of the SICM as the energy generating device. Although, according to the Authors, the results of the experiment were positive, it is still to early to conclude on the new construction and its possible applications. The SICM model is undoubtedly competitive to the SRM. The presence of active circuits in the rotor creates better possibilities to shape its properties both through the design and appropriate control. The rotor construction is both simple and cheap.It seems that the SICM can be applied in drive systems requiring frequent speed changes within vast limits.

6

Harmoniczne momentu i prądu silnika asynchronicznego (silnik bez uszkodzeń)

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Mazur D.

|

tom Vol. 50, nr 22

46-63

PL

Przedstawiono wyższe harmoniczne momentu pasożytniczego i prądu silnika asynchronicznego w funkcji prędkości obrotowej. Do obliczeń tych zależności wykorzystano model 2.5D zbudowany za pomocą metody elementów skończonych. Skos prętów wirnika modelowano przez podział maszyny na maszyny elementarne o prostych, ale wzajemnie poprzesuwanych prętach wirnika. Model umożliwiał uwzględnienie nasycenia żelaza maszyny. Przeprowadzono analizę harmonicznych momentu i prądu otrzymanych za pomocą symulacji komputerowej. Otrzymane wyniki przedstawiono w funkcji prędkości obrotowej maszyny zarówno na wykresach trójwymiarowych, jak i dwuwymiarowych. Z wykresów tych odczytano parametry poszczególnych harmonicznych. Na ich podstawie prowadzono identyfikację pochodzenia tych harmonicznych jako współdziałanie okładu prądu stojana z indukcją magnetyczną w szczelinie powietrznej pochodzącą od wirnika. Zwrócono szczególną uwagę na wpływ nasycenia żelaza na te przebiegi. Badane przebiegi harmonicznych (w liczbie około 18) zostały wzięte pod rozwagę, ponieważ wyraźnie zaznaczały swoją obecność na wykresach w funkcji prędkości. Również zaznaczono ich powstawanie na wykresach sporządzonych jako rozbudowa schematów analityczno-graficznych Prof. K. Kluszczyńskiego. Przedstawione wyniki są swoistym testem przydatności zastosowanego modelu do tego typu dokładnych obliczeń.

EN

An induction motor model based on the finite elements method has been used in the calculation of the machine dynamics. Iron saturation and the current displacement phenomena have been considered by breaking the cage bars into partial bars. The bar skew has been taken into account by braking the entire machine into 7 elementary machines with straight but shifted against each other bars. The machine is of 36 stator slots and 28 rotor bars, the quantity of pole pair is p = 2. By using this model the machine dynamics calculations has been performed at constant acceleration values of 40 rad/s2 and 10 rad/s2. So obtained torque and current values was subject to harmonic analysis. The averaged torque has been obtained by getting average values from the 600 nearest points (the point were as close as dt = 0.00005 s) or by omitting the frequencies higher than 220 rad/s. The torques and currents were split into harmonics. The frequencies of the dominant harmonics were shown as a function of the rotational speed of the motor. It was possible to attain high computational effectiveness due to parallel programming on CONVEX computers of ACK CYFRONET.

7

Functional simulation model of the axial flux permanent magnet generator

80%

Gołębiowski M. , Smoleń A. , Gołębiowski L. , Mazur D.

|

tom Vol. 67, nr 4

857--868

EN

The paper discusses in detail the construction of the Core Less Axial Flux Permanent Magnet generator simulation model. The model has been prepared in such a way that full compatibility with the elements of the SimPowerSystem library of the Matlab/Simulink package is preserved, which allows easy use of the presented simulation model for testing the work of the generator as part of a larger system. The parameters used in the model come from the MES 3D calculations performed in the Ansys/Maxwell software, for a machine prototype with a rated power of 2.8 kW, which was then used to experimentally verify the correct operation of the presented model of machine.

8

Obliczenia do diagnostyki uszkodzeń maszyny asynchronicznej za pomocą FEM

80%

Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom nr 6

62-65

PL

Prace badawcze z zakresu diagnozowania uszkodzeń maszyn elektrycznych nabrały ostatnio dużego tempa. Określanie uszkodzeń stało się bowiem niemalże koniecznością. Producenci maszyn zwracają obecnie uwagę na to, aby oprogramowanie kontrolne umożliwiało diagnozowanie maszyn. Stało się to możliwe dzięki postępowi w sprzętowym i programowym przetwarzaniu sygnałów.

9

Filtr UKF w diagnostyce wirnika silnika asynchronicznego

80%

Gołębiowski L. , Gołebiowski M. , Mazur D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 8

48-52

PL

Określenie ilości pękniętych awaryjnie prętów, czy odcinków pierścieni klatki wirnika silnika asynchronicznego jest ważnym zagadnieniem podczas eksploatacji tej maszyny. Zastosowany w tym celu filtr UKF dawał dokładne informacje, podając numery uszkodzonych prętów czy odcinków pierścieni. Dla uzyskania tak dokładnych informacji filtr ten wymagał pomiarów prądów stojana oraz prądów dodatkowych, jednozwojowych cewek umieszczonych na zębach stojana, a obciążonych dużymi rezystancjami (~~1 k). Potrzebny też był pomiar prędkości obrotowej wirnika i związany z tym kąt obrotu wału maszyny. Testowano metodę określania numerów pękniętych prętów i odcinków pierścieni wirnika oraz metodę wykrywania tylko pękniętych prętów klatki wirnika. Opracowana metoda nadaje się do ochrony dużych, kosztownych napędów asynchronicznych.

EN

Determining the number of broken bars due to the failure or the number of ring segments of the rotor cage of the asynchronous motor is the important problem during the operation of such machine. UKF filter, used to achieve this goal, gave exact information: numbers of broken bars and ring segments. For receiving such exact information the filter needed the measurements of the stator currents and currents of the additional onewinding coils placed at stator teeth and loaded by big resistance (~1 k). The measurement of the rotation speed of the rotor and connected with this the angle of the machine shaft rotation was needed also. The method of determining the numbers of broken bars and ring segments of the rotor and the method of detecting only the broken bars of the rotor cage were tested. The presented method can be used for protecting big and expensive asynchronous drives.

10

Sterowanie prostowników jedno- i trójfazowych typu Power Factor Correction (PFC)

80%

Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 8

53-58

PL

Układy prostownicze wprowadzają dużą ilość wyższych harmonicznych do sieci i psują współczynnik mocy (PF). Aby zmniejszyć to szkodliwe zjawisko wprowadza się układy prostownicze, sterowane elektronicznie. Artykuł przedstawia dwa układy prostownicze: jedno- i trójfazowe typu "Power Factor Correction". Przedstawiono sposób sterowania tych prostowników, pozwalający zwiększyć ich współczynnik mocy. Zamieszczono algorytmy zapewniające to sterowanie. Wyniki symulacji potwierdzają skuteczność zaproponowanego sterowania.

EN

Rectifier circuits make a large number of higher harmonics in the mains and lower the power factor (PF). To reduce this harmful effect, rectifier circuits with electronic control are introduced. This article presents two Power Factor Correction rectifier circuits: 1- and 3-phase circuits. We present here the method of controlling these rectifiers, that allows to increase the power factor of these rectifiers. In the article we present also an algorithms, that provide this controlling. The simulation results confirms effectiveness of the proposed controlling.

11

Analiza termiczno-dynamiczna generatorów do elektrowni wiatrowych bez przekładni mechanicznej

80%

Kulig S. T. , Gołębiowski L. , Mazur D.

|

tom Nr 4(104)

83--88

PL

Przekładnie mechaniczne w elektrowniach wiatrowych są przyczyną 40% awarii. W artykule przedstawiono analizę termiczno-dynamiczną generatorów inset SMPMSM o zmiennej i małej prędkości obrotowej, które mogą współpracować z turbiną wiatrową bez stosowania przekładni. Obliczenie drgań własnych wirnika były uzupełnieniem analizy dynamicznej generatora. Badano częstotliwości rezonansowe poszczególnych części generatora oraz całego generatora pod kątem wystąpienia zjawiska rezonansu.

EN

Mechanical transmission in wind turbines are the cause of 40% of failure. The article presents an analysis of thermal-dynamic generators inset SMPMSM variable and low speed, which can cooperate with a wind turbine without the use of gear. Calculation of the rotor vibrations were complementary dynamic analysis of the generator. Resonant frequencies were investigated various parts of the generator and the entire generator for the occurrence of the phenomenon of resonance.

12

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - metody obliczania jego indukcyjności przy zasilaniu napięciowym

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 86

285-290

EN

3D finite element method was used in this article to calculate inductance matrix of the autotransformer, divided into eigenvectors [W] and eigenvalues [D]. The autotransformer windings were powered by monoharmonic voltages. This method, as an equivalent of the short circuit tests, is more suitable for calculating small values of leakage inductance. The equivalent are here the methods which are using feeding the autotransformer windings by fixed currents (it is equivalent of the idle running tests). The relationship between autotransformer inductance matrix and ripple was obtained. It appeared, that eigenvectors matrix of the inductance matrix of the autotransformer is almost independent from the ripple, and its elements are real numbers. It was treated as transformation matrix: flux linkages - windings currents flows. Relation from the ripple of the eigenvalues of inductance matrix was synthesized by means of ladder circuits. As a result the exact substitute diagram of the autotransformer was obtained. This article is the third one out of four articles presented at this Seminar.

13

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - metody obliczania jego indukcyjności przy zasilaniu prądowym

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 86

279-283

EN

Autotransformers used for feeding rectifier circuits are multi-windings and with three columns. Rectifier simulations require leakage inductance matrix of the autotransformer. The methods of leakage inductance calculation of the autotransformers at constant current feed was presented in this article. Method of one 2D window cross section, two 2D windows cross section, and 3D method were discussed. These methods require various software and they have various hardware requirements, but their results are different from each other. This article shows that the reason for the differences among individual elements of leakage inductance matrix, obtained using different calculation methods, are various influences from the main magnetic circuit and differences in zero component. Influences from the main magnetic circuit in the leakage are not dangerous for simulation, because their high values already exist in main magnetic circuit. However it is important to improve eigenvalues of the zero components. The article shows how to improve these eigenvalues. This article is the second one out of four articles presented at this Seminar.

14

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - symulacje i pomiary

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 86

291-297

EN

Eigenvalues and corresponding to them eigenvectors of the inductance matrix of the multiwindings, three columns autotransformer were presented in this article. The attention was paid to the role of these moods, especially leakage and constant component one, in autotransformer feeding 18-pulse rectifier circuit. The influence of the windings order at the magnetic core columns on THD coefficient of the mains currents of this circuit was presented. The measurements was taken of builded 50 kW model of the circuit, and then they were compared with simulation results. The influence of eigenvalues of autotransformer inductance matrix on THD coefficient of the mains currents and on the load characteristic was studied. The effect of the 6th harmonic existence in RL load voltage of the circuit was explained.

15

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - wybór układu do badań

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 86

273-277

EN

Some uncontrolled 18-pulse rectifier circuits feeding by autotransformer were presented in this article. Using simplified methods, excluding leakage inductance, the analysis of this circuits was carried out considering harmonic currents and usage of autotransformer power. As it turned out, simplified results are comparable with exact results, obtained using the simulation of the full circuit with autotransformer inductance. The only exception were mains currents of this circuits and specially their THD coefficient. High level of the 3rd harmonic current in the autotransformer winding shows that additional windings connected in triangle should be used. This article is the first one out of four articles presented at this Seminar.

16

Indukcyjność rozproszenia transformatorów wielouzwojeniowych, trójkolumnowych

80%

Lewicki J. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 83

111-117

EN

Commutation processes in power electronic converters are significantly dependent on the leakage inductances of the transformer. The calculations of the leakage inductance matrix where preformed with use of the finite element method (3D). The eddy current losses were taken into consideration. The mono harmonic calculations for different frequencies where performed. The dependence of magnetical inductance main, component zero and leakage were showed from frequency. This caused rotational currents in the core of the autotransformer and in the conductors of windings is. The way of the fusion of these inductances was introduced ladder arrangements. Adaptation of these inductances to the calculations of courses transitory converters district methods was the aim. The article presents ladder circuits, which synthesize zero component inductance and leakage inductance of the transformer. They are also used to complement [8] (remove imperfection) substitute diagram of the main magnetic circuit of the transformer. Including the substitute diagram they can be used for fast calculations of the transient states in clean power multi-pulse rectifiers circuits. This way of calculations represents proper conditions of the diodes commutation and allows for studying of the circuits higher harmonics.

17

Schemat zastępczy obwodu magnetycznego głównego transformatorów wielouzwojeniowych, trójkolumnowych

80%

Noga M. , Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 83

101-110

EN

It was presented how to design three column substitute diagram of the main magnetic circuit using the impedance matrix of the autotransformer obtained by FEM 3D methods [1, 6, 7]. Relation between main inductances of the magnetic circuit and angular frequency caused by eddy currents in the autotransformer plates was modeled by additional windings on columns short-circuited by admittances. These admittances were synthesized by Cauer ladder schemes. Magnetic saturation of the columns in the substitute diagram should be considered using traditional methods. The substitute diagram presented in this article should be complemented by ladder circuits, which synthesize zero component inductance and leakage inductance [8] of the transformer. Then the diagram can be used for fast calculations of the transient states in clean power multipulse rectifiers circuits. This way of calculations represents proper conditions of the diodes commutation and allows for studying of the circuits higher harmonics.

18

Elektroniczna filtracja prądu wyprostowanego

80%

Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 3(91)

147-151

EN

The circuit, which allows to reduce the current ripples rectified by the 6-pulse rectifier, was presented in this article. Usually for this purpose we can use the choke, but it makes some difficulties and increases costs. In this paper we present the alternative way of the current smoothing, which uses the capacitor, with controlling electronic circuit, instead of choke to smooth the current. The presented simulations shows, that the method of the controlling of the switching on that capacitor in the direct current circuit provides effective method to reduce the higher harmonics of the rectified current. The size of the device which uses electronic filtration of the direct current, presented in this paper, is also smaller than the device with chokes.

19

Prostownik 24-pulsowy z dławikami niesprzężonymi

80%

Gołębiowski L. , Gołębiowski M. , Mazur D.

|

tom Nr 3(91)

153-161

EN

Operating principle of the 24-pulse rectifier circuit with non-coupled chokes was presented in this article. Thanks to the work of this circuit we can obtain small higher harmonics currents content of the rectified current. Transistors T1, T2, T3, T4 were used to regulate the value of rectified current. Fulfillment of their control by using the PWM method regulates the rectified current. In addition this paper provides the ability of such controlling of transistors work, that the mains current of the circuit contains the smallest possible higher harmonics content, expressed by small value of the THD coefficient.

20

Wpływ nasycenia i histerezy na pracę prostownika 12-pulsowego z autotransformatorem

80%

Gołębiowski L. , Lewicki J. , Posiewała W.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2001

|

tom z. 177

233-240

PL

Algorytmy symulacyjne stosowane w analizie układów energoelektronicznych zaniedbują zjawiska związane z nasyceniem i histerezą obwodów magnetycznych. W artykule przeprowadzona zostanie analiza pracy układu prostownika 12-pulsowego z autotransformatorem z uwzględnieniem nasycenia i histerezy rdzenia autotransformatora i dławików wyrównawczych.

EN

The simulation algorithms used for analyses of power electronic circuits neglect the effects connected with saturation and hysteresis of magnetic circuits. In this paper an analysis of 12-pulse rectifiers with autotransformer will be presented. The simulation model comprises the hysteresis and eddy currents in autotransformer magnetic core and interphase reactors.