Czasopismo Techniczne z. 13. Elektrotechnika z. 1-E

Czasopismo Techniczne z. 13. Elektrotechnika z. 1-E

Type: Collection of magazine numbers
Release date

Collection items (16)


Metoda eliminacji harmonicznych prądu przekształtnika sieciowego napędu trakcyjnego

Drozdowski, Piotr, Jeleń, Marcin
Article
2011
W artykule przedstawiono praktyczne rozwiązanie problemu eliminacji wyższych harmonicznych w prądzie zasilającym napęd trakcyjny z sieci prądu przemiennego poprzez zastosowanie sieciowego przekształtnika impulsowego o konfiguracji wielomostkowej, współpracującego z transformatorem wielouzwojeniowym i dostosowanego sterowania. Algorytmy sterowania zostały sformułowane na podstawie funkcji dystrybucji opisanych w [10] jako teoria TRANSEP. Zaproponowana metoda sterowania przekształtnikiem została porównana ze znanymi z literatury metodami sterowania wektorowego wykorzystującymi filtry aktywne. Opiera się ona na podawaniu impulsów sterujących mostkami z odpowiednim wzajemnym przesunięciem fazowym. W wyniku badań stwierdzono, że już przy dwóch przekształtnikach uzyskuje się niemal sinusoidalny przebieg prądu sieciowego, a przy czterech zawartość wyższych harmonicznych jest pomijalnie mała. Układ wielomostkowy zapewnia dodatkowo większą niezawodność układu w przypadku uszkodzenia jednego z przekształtników. Sterowanie przepływem mocy biernej oraz pracę z wymaganym współczynnikiem mocy, np. równym jedności, uzyskuje się w sposób naturalny, wyznaczony przez wzorce impulsów zawarty w dystrybucjach sterujących. Unika się przy tym generowania impulsów sterujących z wykorzystaniem klasycznej metody modulacji szerokości impulsów przez porównanie przebiegu sterującego z przebiegiem nośnym, co zapewnia pełną symetrię sterowania niezależnie od częstotliwości. Zaproponowana metodyka stwarza dodatkowe perspektywy dla sterowania układów przekształtnikowych.

Wpływ kształtu napięcia zasilania na pracę transformatorów prostownikowych 24-pulsowych

Sikora, Andrzej, Kulesz, Barbara
Article
2011
Napięcie zasilania tramwajowej sieci trakcyjnej uzyskuje się przez prostowanie napięcia sieci energetycznej. W zależności od użytego transformatora i prostownika można uzyskać różne kształty napięcia wyprostowanego. W napięciu tym zawsze obecna jest składowa przemienna, której zawartość można oszacować np. za pomocą współczynnika THD. W artykule zaprezentowano dwa odmienne systemy prostownikowe 24-pulsowe, zbudowane na bazie dwóch różnych transformatorów (2(Yzyd) i Yd6y6), zaś wyniki obliczeń z 6 6 odniesiono do systemu 6-pulsowego. Przeanalizowano również wpływ odkształcenia napięcia zasilania na napięcie wyprostowane. Współczynnik THD w napięciu zasilającym wynika z wartości skutecznych czy też amplitud poszczególnych harmonicznych, ale wzięliśmy również pod uwagę różne przesunięcia fazowe pomiędzy najbardziej istotnymi harmonicznymi (rząd 5 i 70). Cztery przypadki skrajne zostały przedstawione i przeanalizowane. Stwierdziliśmy, że największą zaletą systemu Yd6y6 jest mniejsza wrażliwość na odkształcenia napięcia zasilania.

Hamowanie dynamiczne silników trakcyjnych sterowanych impulsowo

Dudek, Roman, Stobiecki, Andrzej
Article
2011
W polskich kopalniach podziemnych wykorzystywane są lokomotywy elektryczne wyposażone w energoelektroniczne układy sterowania z tyrystorami SCR albo z tranzystorami IGBT. Przekształtniki tranzystorowe są prostsze układowo, mniejsze i tańsze. zwykle nie jest możliwe bezpośrednie zastąpienie tyrystora tranzystorem w strukturze przekształtnika, a z pracą układu tranzystorowego związane są problemy niewystępujące podczas eksploatacji układu tyrystorowego. Niniejszy artykuł poświęcony jest jednemu z takich problemów. Uruchamiając przewodową lokomotywę górniczą typu Ld 30 z tranzystorowym układem sterowania stwierdzono, że podczas hamowania dynamicznego tego pojazdu napięcie na kondensatorach filtru wejściowego narasta do wartości niebezpiecznych dla elementów układu. W artykule zamieszczono zwięzły opis układu napędowego lokomotywy Ld 30, podano uproszczoną analizę zjawisk powodujących wzrost napięcia kondensatorów filtru oraz zaprezentowano zastosowaną metodę przeciwdziałania temu zjawisku. Przedstawiono także wyniki wybranych badań laboratoryjnych tranzystorowego układu napędowego pracującego w stanie hamowania dynamicznego. Wyjaśniono, dlaczego wzrost napięcia na kondensatorach nie jest obserwowany w przypadku lokomotywy z przekształtnikowym układem tyrystorowym.

Bezczujnikowe sterowanie trakcyjnym silnikiem IPMSM małej mocy

Jarzębowicz, Leszek, Karwowski, Krzysztof
Article
2011
Przedstawiono metody odtwarzania położenia kątowego wirnika w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM). Omówione algorytmy estymacji położenia opierają się na analizie wartości pochodnych prądów fazowych silnika związanych z modulacją napięć realizowaną przez falownik tranzystorowy. W artykule przedstawiono ideę, założenia oraz równania matematyczne proponowanych estymatorów. Zaprezentowano i omówiono przykładowe wyniki eksperymentalne.

Nowoczesne metody sterowania i badań diagnostycznych pojazdu trakcyjnego z napędem hybrydowym

Szymański, Zygmunt
Article
2011
W artykule przedstawiono przegląd rozwiązań konstrukcyjnych nowoczesnych pojazdów kołowych z napędem hybrydowym. Dla wybranego układu kinematycznego pojazdu hybrydowego przedstawiono modele matematyczne obwodów: elektromagnetycznego, elektrodynamicznego, kinematycznego oraz silników spalinowych. Modele te stanowiły podstawę do opracowania fizycznych modeli symulacyjnych pojazdu. Dla założonych kryteriów sterowania opracowano odpowiednie algorytmy sterowania nadrzędnego, zapewniające optymalną eksploatację pojazdu hybrydowego. W artykule zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń modeli symulacyjnych i ich porównanie z wynikami badań eksperymentalnych. Dla zapewnienia właściwej eksploatacji pojazdu hybrydowego niezbędne są badania diagnostyczne pojazdu. Przedstawiono ogólną metodykę badań diagnostycznych pojazdu oraz wybrane procedury badań szczegółowych. Badania te były zweryfikowane badaniami laboratoryjnymi, które potwierdziły ich przydatność.

Sterowanie napędu trakcyjnego z filtrem wyjściowym falownika napięcia

Drozdowski, Piotr, Jeleń, Marcin
Article
2011
W artykule przedstawiono ideę metody sterowania napędu trakcyjnego z silnikiem indukcyjnym klatkowym, zasilanym za pomocą falownika napięcia z filtrem wyjściowym typu LC (rys. 1). Przyjęto metodę sterowania wektorowego, opisaną w [1, 9], polegającą na wymuszaniu napięć na uzwojeniach silnika. W odróżnieniu od bezpośredniego zasilania za pomocą falownika, napięcia o kształcie sinusoidalnym występują na wyjściu filtru LC. Dla zapewnienia jakości pracy napędu wprowadzono dodatkowy układ sterujący z odpowiednim odsprzęganiem sygnałów. Jakość pracy napędu oceniono na podstawie przebiegów zamieszczonych na rys. 3–5 przedstawiających kontrolowany rozruch i hamowanie odzyskowe. Zastosowane szybkie sterowanie napięcia wyjściowego filtru umożliwia jego zastosowanie w napędach sterowanych skalarnie i sinusoidalnym lub trapezowym kształcie napięcia. Z układu na rys. 2 może być usunięty regulator prędkości w napędach sterowanych bezpośrednio na moment silnika, jak to często odbywa się w pojazdach trakcyjnych. Przy zasilaniu sinusoidalnym ograniczane są w dużym stopniu prądy pojemnościowe, prądy łożyskowe i tętnienia momentu.