elektro.info

Polskie rozwiązanie w technologii SiC - nowy napęd i system zasilania »

Polskie rozwiązanie w technologii SiC - nowy napęd i system zasilania » Polskie rozwiązanie w technologii SiC - nowy napęd i system zasilania »

Zapraszamy na webinar „Wprowadzenie do unikalnego systemu smart home”

Zapraszamy na webinar „Wprowadzenie do unikalnego systemu smart home” Zapraszamy na webinar „Wprowadzenie do unikalnego systemu smart home”

news Zapraszamy na bezpłatny webinar elektro.info!

Zapraszamy na bezpłatny webinar elektro.info! Zapraszamy na bezpłatny webinar elektro.info!

Zapraszamy serdecznie na pierwszy, bezpłatny webinar organizowany przez „elektro.info”! Tematem webinaru będzie elektromobilność: „Czy w roku 2025 pojazdy z napędem elektrycznym będą masowo wykorzystywane...

Zapraszamy serdecznie na pierwszy, bezpłatny webinar organizowany przez „elektro.info”! Tematem webinaru będzie elektromobilność: „Czy w roku 2025 pojazdy z napędem elektrycznym będą masowo wykorzystywane w Polsce? Prognozy i ocena szans rozwoju elektromobilności”. Spotkanie poprowadzi dr hab. inż. Paweł Piotrowski, profesor Politechniki Warszawskiej.

Procesory DSP i ich zastosowanie w układach napędowych

Proces przetwarzania sygnałów analogowych w technologii cyfrowej przy użyciu procesora DSP
Dariusz Jańczak

Proces przetwarzania sygnałów analogowych w technologii cyfrowej przy użyciu procesora DSP


Dariusz Jańczak

Procesory sygnałowe (DSP ang. Digital Signal Processor) najczęściej kojarzone są z systemami telekomunikacyjnymi. Nic dziwnego. Wystarczy rozmontować własny telefon komórkowy i można tam znaleźć jeden, a czasem nawet dwa procesory DSP. Okazuje się jednak, że procesory tego typu znalazły szerokie zastosowanie w układach elektroniki przemysłowej.

Zobacz także

Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych

Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych

Przekształtnik służy do fizycznego załączania i wyłączania prądów w pasmach fazowych silnika na podstawie sygnałów uzyskanych ze sterownika napędu. Jest to zatem istotny podzespół zbudowany z elementów...

Przekształtnik służy do fizycznego załączania i wyłączania prądów w pasmach fazowych silnika na podstawie sygnałów uzyskanych ze sterownika napędu. Jest to zatem istotny podzespół zbudowany z elementów energoelektronicznych, których odpowiednia konfiguracja umożliwia uzyskanie napędu o zadowalających parametrach, a niektóre z nich umożliwiają nawet częściowy zwrot pobranej energii.

Wybrane metody sterowania silnika reluktancyjnego przełączalnego (SRM)

Wybrane metody sterowania silnika reluktancyjnego przełączalnego (SRM) Wybrane metody sterowania silnika reluktancyjnego przełączalnego (SRM)

W zależności od miejsca zastosowania napędu z SRM oraz od postawionych wymagań, stosuje się różne algorytmy sterowania. Istnieje duży wybór możliwych procedur do zastosowania, od prostych i tanich algorytmów...

W zależności od miejsca zastosowania napędu z SRM oraz od postawionych wymagań, stosuje się różne algorytmy sterowania. Istnieje duży wybór możliwych procedur do zastosowania, od prostych i tanich algorytmów do zaawansowanych procedur sterujących, wykorzystujących kosztowne układy obliczeniowe. W artykule przedstawiono wybrane metody sterowania silnikiem reluktancyjnym przełączalnym.

Zastosowanie wentylatorów z silnikiem dwubiegowym do wentylacji pomieszczeń

Zastosowanie wentylatorów z silnikiem dwubiegowym do wentylacji pomieszczeń Zastosowanie wentylatorów z silnikiem dwubiegowym do wentylacji pomieszczeń

Silniki indukcyjne zwarte (klatkowe) mają najprostszą budowę spośród wszystkich silników elektrycznych. Prosta jest również ich eksploatacja, co z pewnością przyczyniło się do tego, że są one powszechnie...

Silniki indukcyjne zwarte (klatkowe) mają najprostszą budowę spośród wszystkich silników elektrycznych. Prosta jest również ich eksploatacja, co z pewnością przyczyniło się do tego, że są one powszechnie stosowane w różnych układach napędowych.

Przyczyniły się do tego ich niewątpliwe zalety, takie jak duża moc obliczeniowa i wbudowane układy peryferyjne. Cechy te pozwalają na implementację złożonych algorytmów. Dzięki temu można zrealizować wyrafinowane metody sterowania układami napędowymi oraz metody wywodzące się z dziedziny przetwarzania sygnałów czy też teorii estymacji.

W efekcie możliwa stała się nawet eliminacja niektórych czujników pomiarowych z układu sterowania. Nie bez znaczenia jest również możliwość implementacji metod adaptacyjnych. Obecnie wytwarzane są specjalne linie procesorów sygnałowych posiadających cechy charakterystyczne dla mikrokontrolerów, co pozwala na bezpośrednie stosowanie w układach napędowych. Dlatego warto przyjrzeć się typowym cechom procesorów DSP oraz innym czynnikom, które przyczyniły się do popularności tej technologii.

Tendencja zastępowania układów elektroniki analogowej technologiami cyfrowymi pojawiła się już kilkadziesiąt lat temu. Procesory sygnałowe (DSP) są aktywnym uczestnikiem tego nurtu. Ich historia sięga lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy pojawiły się pierwsze procesory przeznaczone do realizacji metod cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP ang. Digital Signal Processing) [5]. Znamienna jest zbieżność anglojęzycznych skrótów – DSP. Metody powyższe najczęściej służą do przetwarzania sygnałów analogowych, zatem system DSP ma zastępować układ analogowy. W tym przypadku sygnał analogowy (np. sygnał mowy, przebieg mierzonego napięcia) należy zamienić na sygnał cyfrowy, co polega na pobieraniu próbek sygnału analogowego. Proces ten realizuje przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C) i odbywa się on najczęściej w stałych odstępach czasowych, zwanych okresem próbkowania.

Przykładowo dla dobrej jakości sygnałów audio okres próbkowania jest rzędu 20 μs. Sygnał cyfrowy ma postać ciągu liczb równych wartościom chwilowym sygnału ciągłego. Dzięki temu przetwarzanie sygnałów realizowane przez procesor DSP sprowadza się do realizacji algorytmów w formie operacji arytmetycznych na liczbach [1]. Wynikiem przetwarzania jest ciąg liczb, który stanowi sygnał wyjściowy. Jest on ponownie zamieniany za pomocą przetwornika cyfrowo-analogowego (C/A) na sygnał ciągły, a po wygładzeniu kierowany jest do odbiornika analogowego (np. układ sterowania, wzmacniacz i głośnik). Cały proces przetwarzania został przedstawiony na rysunku 1. W przypadku układów napędowych zamiast typowego przetwornika C/A stosuje się generację sygnałów o modulowanej szerokości impulsu (PWM ang. Pulse Width Modulation), która pozwala na wysterowanie półprzewodnikowych elementów mocy.

Atrakcyjność stosowania przetwarzania cyfrowego wynika z wielu zalet, takich jak: dostępność i niska cena wydajnych układów cyfrowych, niski koszt wprowadzania modyfikacji, łatwa implementacja algorytmów adaptacyjnych, możliwość stosowania kompresji danych i łatwość ich przechowywania, duża odporność na zakłócenia, niezmienna stabilność pracy z upływem czasu. Zalety te powodują, że obszar zastosowań przetwarzania cyfrowego realizowanego przez procesory DSP jest bardzo szeroki. Obejmuje aplikacje ogólne (jak: filtracja, analiza widmowa, generacja sygnałów), zastosowania w telekomunikacji, aparaturze medycznej, przetwarzanie obrazów, aplikacje militarne, duży wybór zastosowań przemysłowych oraz w sprzęcie powszechnego użytku.

Cechy procesorów sygnałowych

Cechy procesorów sygnałowych wynikają ze stawianych im zadań. Jedną z podstawowych funkcji DSP jest praca w „czasie rzeczywistym” („na bieżąco”, „on line”). Taki tryb pracy wymaga realizacji całej sekwencji przetwarzania w czasie krótszym niż okres pomiędzy pobieraniem (i wysyłaniem) kolejnych próbek. Okres próbkowania jest istotnym parametrem, a jego wybór zależy od szybkozmienności przebiegów, która ma związek z szerokością ich widma. Realizacja złożonych algorytmów w czasie rzeczywistym wymaga dużej mocy obliczeniowej. Stąd procesory DSP charakteryzuje zestaw realizowanych sprzętowo rozkazów dobranych odpowiednio do realizacji zadań przetwarzania sygnałów oraz wiele rozwiązań przyspieszających prowadzenie obliczeń. Zestaw instrukcji wykonywanych sprzętowo obejmuje podstawowe działania matematyczne (+, –, *), chociaż można spotkać również inne, jak np. 1/x, pierwiastek kwadratowy. Na podkreślenie zasługuje fakt, że mnożenie wykonywane jest przez dedykowaną jednostkę, zwykle w jednym takcie zegara.

Natomiast obliczanie złożonych funkcji matematycznych, np. trygonometrycznych, odbywa się programowo różnymi metodami, np. wywodzącymi się z szeregów potęgowych czy wykorzystującymi tablice umieszczone w pamięci. Wiele potrzebnych procedur matematycznych zawierają biblioteki dostarczane przez producentów procesorów. Najbardziej charakterystyczną dla DSP operacją jest mnożenie z akumulacją: ACC:= ACC + an·xn (gdzie: ACC – zawartość akumulatora, an – współczynnik, xn – wartość próbki). Operacja ta zajmuje często jedynie jeden takt, uwzględniając pobranie argumentów i modyfikację adresów dla kolejnego wykonania. Jest ona podstawą algorytmów realizacji filtrów cyfrowych, wyznaczania splotu i szybkiej transformaty Fouriera (FFT – ang. Fast Fourier Transform). Inne charakterystyczne dla procesorów DSP mechanizmy to szybka reakcja na przerwania, ułatwienia realizacji buforów kołowych, adresowanie z odwróceniem bitowym, szybka realizacja krótkich pętli.

Procesory DSP posiadają najczęściej architekturę akumulatorową lub rejestrową. Słowo rozkazowe jest 16- lub 32-bitowe. Słowo danych jest również 16- lub 32-bitowe, przy czym możliwe jest wykonywanie działań na długich danych, np. 40- czy 64-bitowych. W celu zapewnienia dokładności wyniku wielokrotnych obliczeń, procesory DSP są wyposażone w długi akumulator. Na rynku przeważają procesory stałoprzecinkowe, w których dane reprezentowane są przez liczby całkowite lub stałoprzecinkowe, czyli słowo binarne umownie podzielone na część całkowitą i ułamkową. W obu przypadkach działania matematyczne wykonuje się  za pomocą tych samych instrukcji. Zaletą stosowania tych reprezentacji jest szybkość wykonania operacji arytmetycznych i możliwość bezpośredniego korzystania z danych pochodzących z przetworników. Natomiast wadę stanowi uciążliwa konieczność nadzorowania pozycji przecinka podczas działań, takich jak dodawanie liczb o różnych pozycjach przecinka lub mnożenie. Niedogodności tych nie posiadają procesory zmiennoprzecinkowe, które pozwalają na pracę z danymi o dużej dynamice i ułatwiają programiście implementację algorytmów obliczeniowych. Wymagają natomiast zmiany formatu i skalowania przy współpracy z peryferiami, a czas wykonania operacji zmiennoprzecinkowych jest dłuższy. Jednak procesory zmiennoprzecinkowe pozwalają również na wykonanie operacji stałoprzecinkowych.

Przykładem powszechnego w procesorach sygnałowych rozwiązania przyspieszającego prowadzenie obliczeń jest architektura harwardzka, czyli architektura z rozdzieloną magistralą i pamięcią programu oraz danych. Umożliwia ona jednoczesne pobieranie instrukcji i danych. Architektura tego typu bywa organizowana na poziomie pamięci podręcznej. Inne stosowane techniki przyspieszania obliczeń to praca potokowa i równoległa, techniki SIMD, VLIW, stosowanie pamięci podręcznej, praca wieloprocesorowa. Zadania stawiane procesorom DSP wymagają szerokopasmowej  wymiany danych z otoczeniem tak, aby umożliwić dużą szybkość przesyłania danych pomiędzy procesorem a przetwornikami A/C i C/A lub innymi peryferiami, czy też pomiędzy procesorami w systemie wieloprocesorowym. Dlatego procesory DSP wyposażone są w rozwinięte układy wejścia/wyjścia np. niezależne porty szeregowe i równoległe, układy DMA, rozwinięty system przerwań, elastyczne układy zarządzania pamięcią. W tabeli 1. porównano podstawowe dane techniczne wybranych procesorów DSP przeznaczonych do zastosowań w energoelektronice.

W związku z ogromną dynamiką rozwoju elektroniki i telekomunikacji, producenci procesorów DSP oferują ułatwienia pozwalające na skrócenie czasu niezbędnego na opracowanie i wytworzenie produktu finalnego. Stąd procesorom DSP towarzyszy rozbudowane środowisko programistyczne, a także rozwinięte oprogramowanie narzędziowe, obszerne dokumentacje i noty aplikacyjne. Proponowane są również moduły uruchomieniowe zawierające procesor DSP wraz z różnymi zestawami układów towarzyszących, jak np. pamięć zewnętrzna, dodatkowe przetworniki A/C i C/A, interfejs JTAG, złącze rozszerzeń. Oprócz programowania w asemblerze możliwe jest tworzenie programów w języku wysokiego poziomu (język C), przy czym dostępne są różne opcje zaawansowanych optymalizacji kodu wynikowego (np. szybkość wykonania, wielkość kodu). Można korzystać z bibliotek procedur efektywnie wykorzystujących zasoby procesora i znakomicie ułatwiających tworzenie oprogramowania. Dostępne są na przykład biblioteki ułatwiające prawidłową konfigurację procesora i wewnętrznych układów peryferyjnych, biblioteki współpracy z peryferiami i wymiany danych w czasie rzeczywistym, procedur przetwarzania sygnałów, wyznaczania FFT, wyznaczania wartości funkcji sinus, cosinus, tangens, pierwiastek kwadratowy, odwrotność i innych. Dostarczane są również biblioteki z procedurami obliczeń stałoprzecinkowych, ułatwiającymi programiście operowanie danymi o różnych liczbach miejsc po przecinku. Procesorom towarzyszą biblioteki z funkcjami umożliwiającymi stworzenie prostego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego, niezbędnego w przypadku zaawansowanych aplikacji.

Zastosowanie procesorów DSP w układach napędowych

Znaczny postęp w rozwoju układów napędowych, który dokonał się w ostatnich latach, spowodował pojawienie się wysokosprawnych napędów o korzystnych właściwościach regulacyjnych i energetycznych. Postęp ten był możliwy dzięki rozwojowi technologii oraz dostępności półprzewodnikowych elementów mocy, rozwojowi metod sterowania, a także dużym możliwościom oferowanym przez technikę mikroprocesorową. Sterowanie układami napędowymi jest zadaniem wymagającym, gdyż z jednej strony musi odbywać się w czasie rzeczywistym, a z drugiej, niezbędna jest realizacja złożonych algorytmów. Jak widać potrzebna jest duża moc obliczeniowa oraz szerokopasmowa wymiana danych z otoczeniem. Wymaganiom tym sprostały procesory DSP. Ich wykorzystanie pozwoliło na implementację wyrafinowanych metod sterowania silnikami [11]. Dzięki dużej wydajności obliczeniowej możliwe stało się wykorzystanie w strukturze systemu sterowania nie tylko prostych układów liniowych czy nieliniowych (jak np. regulatory PI czy histerezowe), ale również stosowanie wielokrotnych transformacji współrzędnych oraz realizacja estymatorów (np. strumienia, prędkości kątowej, momentu), pozwalających na rezygnację z czujników. Na rysunku 2. przedstawiono przykładową strukturę realizowanego za pomocą DSP układu sterowania silnikiem indukcyjnym. Przykładem zaawansowanych metod realizowanych przy zastosowaniu procesorów DSP [11] są różne odmiany wektorowego sterowania silnikami indukcyjnymi [4, 9, 10], silnikami synchronicznymi z magnesami trwałymi [6, 8], czy też sterowanie przełączalnymi silnikami reluktancyjnymi [2, 12].

Procesory DSP przeznaczone do zastosowań napędowych, czy szerzej energoelektronicznych, zostały wyposażone w szereg układów peryferyjnych i funkcji [5, 6, 7], takich jak np. generator sygnałów PWM z generacją czasu martwego niezbędnego do zabezpieczenia gałęzi przekształtnika przed zwarciem, wielokanałowe przetworniki A/C, wejście czujnika obrotowo-impulsowego, układ kontroli watchdog, układy licznikowe i zegarowe, układy do komunikacji szeregowej (różnych standardów np. SPI, SCI, CAN), pozwalające na wymianę danych z dodatkowymi układami peryferyjnymi (np. przetworniki A/C, C/A, klawiatura, wyświetlacz, pamięć). Wiele z tych funkcji spotykane było w mikrokontrolerach. Stąd takie specjalizowane procesory DSP często nazywane są mikrokontrolerami sygnałowymi (DSC – ang. Digital Signal Controller), chociaż bywają czasem zaliczane do grupy specjalizowanych mikrokontrolerów.

Procesorom DSP tej grupy towarzyszą biblioteki zawierające procedury realizacji elementów struktury systemów sterowania układami energoelektronicznymi, jak np. regulatory (PI, PID), transformacje układów współrzędnych, estymatory, generatory PWM. Duża moc obliczeniowa DSP pozwala na realizację zadań dodatkowych, jak np. diagnostyka stanu układu napędowego w trakcie normalnej eksploatacji, komunikacja z innymi elementami rozbudowanych systemów. W przypadku złożonych warunków, procesory DSP bywają wspomagane programowalnymi układami logicznymi typu FPGA. Na rynku oferowanych jest szereg różnorodnych systemów DSP, począwszy od układów prostych przeznaczonych do sterowania silnikiem jednego typu, poprzez jednoprocesorowe układy umożliwiające jednoczesne sterowanie dwoma silnikami, aż po wieloprocesorowe systemy czasu rzeczywistego przeznaczone do sterowania złożonymi systemami energoelektronicznymi. Największymi dostawcami procesorów DSP do zastosowań energoelektroniki są: Texas Instruments, Freescale Semiconductor oraz Microchip Technology.

Oprócz zastosowań procesorów DSP do układów napędowych warto wymienić inne aplikacje energoelektroniczne, a szczególnie bardzo dynamicznie rozwijające się systemy zasilania z odnawialnych źródeł energii, takich jak ogniwa fotowoltaiczne i elektrownie wiatrowe. Układy sterowania w tych przypadkach zapewniają wysoką jakość energii dostarczanej do sieci oraz maksymalną moc uzyskiwaną ze źródła przy zmiennych warunkach otoczenia.

Literatura

  1. Dahnoum N., Digital Signal Processing Implementation using the TMS320C6000 Platform, Prentice Hall, 2000.
  2. DiRenzo M. T., Switched Reluctance Motor Control – Basic Operation and Example Using the TMS320F240, Application Report SPRA420A, Texas Instruments, 2000.
  3. Kaźmierkowski M. P., Nowoczesne energooszczędne układy sterowania i regulacji napędów z silnikami indukcyjnymi klatkowymi, W: Polski program efektywnego wykorzystania energii w napędach elektrycznych, Krajowa Agencja Poszanowania Energii, 2004.
  4. Lepka J., Petr Stekl P., 3-Phase AC Induction Motor Vector Control Using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 Device, Application Note AN1930, Freescale Semiconductor, 2005.
  5. Proakis J. G., Manolakis D. G., Digital signal processing: principles, algorithms, and applications. Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall, 2007.
  6. Prokop L., Grasblum P., 3-Phase PM Synchronous Motor Vector Control Using a 56F80x, 56F8100, or 56F8300 Device, Application Note AN1932, Freescale Semiconductor, 2005.
  7. Sikorski A., Porównanie właściwości wektorowych metod regulacji momentu i strumienia maszyny indukcyjnej (DTC i FOC), Zesz. Probl. Masz. Elektr., nr 72, 2005, s. 219-224.
  8. Simon E., Implementation of a Speed Field Oriented Control of 3-phase PMSM Motor using TMS320F240, Application Report SPRA588, Texas Instruments, 1999.
  9. Texas Instruments, Implementation of a Speed Field Orientated Control of Three Phase AC Induction Motor using TMS320F240, Literature number: BPRA076, 1998.
  10. Texas Instruments, Field Orientated Control of Three Phase AC-motors”, Literature number: BPRA073, 1997.
  11. Toliyat H. A., Campbell S., DSP-Based Electromechanical Motion Control, CRC Press 2004.
  12. Visinka R., 3-Phase Switched Reluctance (SR) Sensorless Motor Control Using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 Device, Application Note AN1932, Freescale Semiconductor, 2005.
  13. Witryna http://www.freescale.com
  14. Witryna http://www.microchip.com
  15. Witryna http://www.ti.com

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Wdrożone projekty przekształtnikowych napędów jezdnych maszyn roboczych i napędów głównych przenośników taśmowych o regulowanej prędkości taśmy górnictwa powierzchniowego

Wdrożone projekty przekształtnikowych napędów jezdnych maszyn roboczych i napędów głównych przenośników taśmowych o regulowanej prędkości taśmy górnictwa powierzchniowego Wdrożone projekty przekształtnikowych napędów jezdnych maszyn roboczych i napędów głównych przenośników taśmowych o regulowanej prędkości taśmy górnictwa powierzchniowego

Artykuł zawiera wdrożone przy udziale autora projekty przekształtnikowych napędów jazdy roboczych maszyn górnictwa węgla brunatnego i napędów taśmy w przenośnikach taśmowych./The paper includes designs...

Artykuł zawiera wdrożone przy udziale autora projekty przekształtnikowych napędów jazdy roboczych maszyn górnictwa węgla brunatnego i napędów taśmy w przenośnikach taśmowych./The paper includes designs of converter drives for brown coal mining machinery and conveyor belt drives implemented with the author’s participation.

Napędy i sterowanie, elektronika przemysłowa

Napędy i sterowanie, elektronika przemysłowa Napędy i sterowanie, elektronika przemysłowa

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych...

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych zamieszczonych w wersji elektronicznej miesięcznika „Wiadomości PKN – Normalizacja”.

Uproszczony projekt zasilania maszyny do obróbki drewna

Uproszczony projekt zasilania maszyny do obróbki drewna Uproszczony projekt zasilania maszyny do obróbki drewna

W publikacji przedstawiany jest uproszczony projekt zasilania maszyny do obróbki drewna. Autor przywołuje podstawę opracowania i nakreśla sposób wykonania takiego projektu ubogacając go o rysunki techniczne...

W publikacji przedstawiany jest uproszczony projekt zasilania maszyny do obróbki drewna. Autor przywołuje podstawę opracowania i nakreśla sposób wykonania takiego projektu ubogacając go o rysunki techniczne i obliczenia.

Wykorzystanie niskonapięciowych przemienników częstotliwości (ich podzespołów) do modułowych podstacji trakcyjnych 3kV dc współpracujących ze źródłami energii OZE i zasobnikami energii

Wykorzystanie niskonapięciowych przemienników częstotliwości (ich podzespołów) do modułowych podstacji trakcyjnych 3kV dc współpracujących ze źródłami energii OZE i zasobnikami energii Wykorzystanie niskonapięciowych przemienników częstotliwości (ich podzespołów) do modułowych podstacji trakcyjnych 3kV dc współpracujących ze źródłami energii OZE i zasobnikami energii

W artykule zaproponowano modułowy 12-pulsowy prostownik trakcyjny 3 kV dc zbudowany z niskonapięciowych modułów prostowników 6-pulsowych ze wstępnym ładowaniem baterii kondensatów jako alternatywa dla...

W artykule zaproponowano modułowy 12-pulsowy prostownik trakcyjny 3 kV dc zbudowany z niskonapięciowych modułów prostowników 6-pulsowych ze wstępnym ładowaniem baterii kondensatów jako alternatywa dla tradycyjnego rozwiązania.

Modelowanie maszyn indukcyjnych w programie ATP

Modelowanie maszyn indukcyjnych w programie ATP Modelowanie maszyn indukcyjnych w programie ATP

W artykule opisano dwie wersje modelu maszyny indukcyjnej występujące w programie ATP/EMTP. Wersja pierwsza jest przystosowana do ręcznego wprowadzania wartości początkowych zmiennych opisujących pracę...

W artykule opisano dwie wersje modelu maszyny indukcyjnej występujące w programie ATP/EMTP. Wersja pierwsza jest przystosowana do ręcznego wprowadzania wartości początkowych zmiennych opisujących pracę silnika lub generatora (Initialization Manual). W wersji drugiej program automatycznie wylicza parametry początkowe (Initialization Automatic). W przypadku analizowania współpracy 3 maszyn zasilanych ze wspólnej rozdzielni, wersja druga umożliwia uzyskanie wyników zgodnych z logiką. Wymaga to jednak...

Pojazdy elektryczne (część 2) - przyszłość transportu i energetyki?

Pojazdy elektryczne (część 2) - przyszłość transportu i energetyki? Pojazdy elektryczne (część 2) - przyszłość transportu i energetyki?

Celem artykułu jest przybliżenie tematyki dotyczącej pojazdów elektrycznych i ich roli w kształtowaniu przyszłych struktur energetycznych, gdyż problematyka z tym związana w krajowej literaturze wydaje...

Celem artykułu jest przybliżenie tematyki dotyczącej pojazdów elektrycznych i ich roli w kształtowaniu przyszłych struktur energetycznych, gdyż problematyka z tym związana w krajowej literaturze wydaje się być niewystarczająco rozpowszechniana. W pierwszej części artykułu opisane zostały zagadnienia podstawowe związane z budową pojazdów elektrycznych, natomiast w niniejszej części skupiono się na zagadnieniu ich ładowania.

Pojazdy elektryczne (część 1) - przyszłość transportu i energetyki?

Pojazdy elektryczne (część 1) - przyszłość transportu i energetyki? Pojazdy elektryczne (część 1) - przyszłość transportu i energetyki?

W pierwszej części artykułu opisane zostały zagadnienia podstawowe, natomiast w kolejnych częściach skupiono się na kwestiach możliwej współpracy pojazdów elektrycznych z siecią elektroenergetyczną oraz...

W pierwszej części artykułu opisane zostały zagadnienia podstawowe, natomiast w kolejnych częściach skupiono się na kwestiach możliwej współpracy pojazdów elektrycznych z siecią elektroenergetyczną oraz rozwojem związanych z tym usług energetycznych.

Harmoniczne prądów w sieci zasilania z 12-pulsowymi prostownikami diodowymi

Harmoniczne prądów w sieci zasilania z 12-pulsowymi prostownikami diodowymi Harmoniczne prądów w sieci zasilania z 12-pulsowymi prostownikami diodowymi

Autor artykułu omówił wpływ 12-pulsowego prostownika diodowego na prądy transformatora trójuzwojeniowego Yyd. Został on zbudowany z dwóch prostowników 6-pulsowych. Dokonał też analizy harmonicznych prądów...

Autor artykułu omówił wpływ 12-pulsowego prostownika diodowego na prądy transformatora trójuzwojeniowego Yyd. Został on zbudowany z dwóch prostowników 6-pulsowych. Dokonał też analizy harmonicznych prądów uzwojenia transformatora przy symetrycznym obciążeniu prostowników 6-pulsowych oraz przeprowadził analizę wrażliwości prądów transformatora na niesymetrię wartości indukcyjności dławików DC i pojemności baterii kondensatorów zasilanych prostownikami 6-pulsowymi."

Zastosowanie toru obejściowego do zasilania napędów łączników SN

Zastosowanie toru obejściowego do zasilania napędów łączników SN Zastosowanie toru obejściowego do zasilania napędów łączników SN

Artykuł prezentuje część prac badawczo-rozwojowych autorów odnoszących się do zastosowania superkondensatorów w układzie zasilania napędów rozłączników średniego napięcia; opisano w nim m. in. prototypowy...

Artykuł prezentuje część prac badawczo-rozwojowych autorów odnoszących się do zastosowania superkondensatorów w układzie zasilania napędów rozłączników średniego napięcia; opisano w nim m. in. prototypowy układ zasilania, z doborem superkondensatorów, uzyskane efekty, wyniki, wnioski i cele dalszych prac w tym zakresie.

Napięcie zaburzeń wspólnych trójfazowych falowników i metody jego ograniczania w napędach z przemiennikami częstotliwości

Napięcie zaburzeń wspólnych trójfazowych falowników i metody jego ograniczania w napędach z przemiennikami częstotliwości Napięcie zaburzeń wspólnych trójfazowych falowników i metody jego ograniczania w napędach z przemiennikami częstotliwości

Artykuł odnoszący się do działu napędy i sterowanie dotyczy postrzegania napięć zaburzeń wspólnych falowników trójfazowych. Autor analizuje powstawanie pasożytniczych prądów upływu, obwody elektryczne...

Artykuł odnoszący się do działu napędy i sterowanie dotyczy postrzegania napięć zaburzeń wspólnych falowników trójfazowych. Autor analizuje powstawanie pasożytniczych prądów upływu, obwody elektryczne przepływu wysokoczęstotliwościowych prądów upływu doziemnego, filtry bierne LC napięcia zaburzeń wspólnych falownika oraz filtry pojemnościowe prądu upływu doziemnego falownika.

Polskie normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej

Polskie normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej Polskie normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych...

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych zamieszczonych w wersji elektronicznej miesięcznika „Wiadomości PKN – Normalizacja”.

Obliczanie parametrów prądnicy tarczowej bez rdzenia w stojanie

Obliczanie parametrów prądnicy tarczowej bez rdzenia w stojanie Obliczanie parametrów prądnicy tarczowej bez rdzenia w stojanie

W artykule przedstawiono proste zależności pozwalające wyliczyć przybliżone wartości parametrów projektowanej prądnicy tarczowej bez rdzenia w stojanie. Zależności zilustrowano przykładem obliczeniowym,...

W artykule przedstawiono proste zależności pozwalające wyliczyć przybliżone wartości parametrów projektowanej prądnicy tarczowej bez rdzenia w stojanie. Zależności zilustrowano przykładem obliczeniowym, wykonanym dla prądnicy o mocy ponad 3 kW i prędkości 200 obr./min. Wyniki obliczeń zweryfikowano pomiarami na wykonanym fizycznym modelu prądnicy. Artykuł m. in. nawiązuje do następujących zakresów tematycznych: napędy i sterowanie, prądnica tarczowa bez rdzenia, projektowanie prądnicy tarczowej,...

Wyłączniki różnicowoprądowe w obwodach zasilania napędowych przemienników częstotliwości

Wyłączniki różnicowoprądowe w obwodach zasilania napędowych przemienników częstotliwości Wyłączniki różnicowoprądowe w obwodach zasilania napędowych przemienników częstotliwości

W publikacji m.in. wykazano, że falowniki napędowych przemienników częstotliwości powodują powstawanie wysokoczęstotliwościowego odkształconego napięcia zaburzeń wspólnych oraz że wysokoczęstotliwościowe...

W publikacji m.in. wykazano, że falowniki napędowych przemienników częstotliwości powodują powstawanie wysokoczęstotliwościowego odkształconego napięcia zaburzeń wspólnych oraz że wysokoczęstotliwościowe prądy doziemne płynące w przewodzie ochronnym PE systemu napędowego z przemiennikiem częstotliwości, osiągają wartości kilku amperów. Autor porusza kwestie napięcia zaburzeń wspólnych falownika z klasyczną modulacją szerokościową MSI oraz funkcjonowania wyłącznika różnicowoprądowego na zasilaniu...

Obliczanie parametrów małej elektrowni wiatrowej

Obliczanie parametrów małej elektrowni wiatrowej Obliczanie parametrów małej elektrowni wiatrowej

OZE mają wiele zalet. Ale mają też wady i nie można ich pomijać. Ilość wyprodukowanej i zużywanej energii elektrycznej w systemie w każdej chwili musi się bilansować – możliwości jej magazynowania są niewielkie....

OZE mają wiele zalet. Ale mają też wady i nie można ich pomijać. Ilość wyprodukowanej i zużywanej energii elektrycznej w systemie w każdej chwili musi się bilansować – możliwości jej magazynowania są niewielkie. Cykliczność pracy wielu OZE i nieprzewidywalność co ilości energii, jaką będą produkowały, zmusza pozostałe elektrownie do ciągłej zmiany produkcji. Może to stworzyć zagrożenie bezpieczeństwa pracy systemu elektroenergetycznego, do którego te źródła są przyłączone.

Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości

Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości

Napędowe przekształtniki częstotliwości z falownikami MSI są generatorami napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych. Są to efekty uboczne kształtowania trójfazowego napięcia odkształconego w falowniku....

Napędowe przekształtniki częstotliwości z falownikami MSI są generatorami napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych. Są to efekty uboczne kształtowania trójfazowego napięcia odkształconego w falowniku. W publikacji autor omówił zjawisko powstawania napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych. Na podstawie analizy widmowej napięć falownika zostało wyjaśnione postępowanie mające na celu ograniczanie negatywnych skutków występowania zaburzeń doziemnych i międzyfazowych.

Napędy i sterowanie, elektronika przemysłowa

Napędy i sterowanie, elektronika przemysłowa Napędy i sterowanie,  elektronika przemysłowa

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych...

Zestawienie norm zawiera wybrane Polskie Normy dotyczące napędów i sterowania oraz elektroniki przemysłowej, które zostały ogłoszone przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz na podstawie informacji normalizacyjnych zamieszczonych w wersji elektronicznej miesięcznika „Wiadomości PKN – Normalizacja”.

Odwzorowanie indukcyjności własnych w modelu obwodowym maszyny synchronicznej jawnobiegunowej

Odwzorowanie indukcyjności własnych w modelu obwodowym maszyny synchronicznej jawnobiegunowej Odwzorowanie indukcyjności własnych w modelu obwodowym maszyny synchronicznej jawnobiegunowej

W rozkładzie indukcyjności własnych i wzajemnych uzwojeń pasmowych stojana w układzie osi naturalnych najczęściej uwzględnia się tylko składową stałą oraz drugą harmoniczną będącą wynikiem niesymetrii...

W rozkładzie indukcyjności własnych i wzajemnych uzwojeń pasmowych stojana w układzie osi naturalnych najczęściej uwzględnia się tylko składową stałą oraz drugą harmoniczną będącą wynikiem niesymetrii magnetycznej w osi podłużnej i porzecznej wirnika. Stosując przekształcenie Parka rozkłady tych indukcyjności w układzie osi związanych z wirnikiem (w tzw. osi dq0 – model Parka) nie zależą od elektrycznego kąta położenia wirnika [5].

Przemysłowe przemienniki częstotliwości w wielosilnikowych napędach dużych mocy

Przemysłowe przemienniki częstotliwości w wielosilnikowych napędach dużych mocy Przemysłowe przemienniki częstotliwości w wielosilnikowych napędach dużych mocy

Zarówno rozwój półprzewodników mocy stosowanych w modułach falownikowych, jak i wektorowych metod sterowania silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi spowodował rewolucyjne zmiany w budowaniu elektrycznych...

Zarówno rozwój półprzewodników mocy stosowanych w modułach falownikowych, jak i wektorowych metod sterowania silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi spowodował rewolucyjne zmiany w budowaniu elektrycznych napędów przemysłowych. W ostatnich 20 latach nastąpił dynamiczny rozwój napędowych energoelektronicznych przemienników częstotliwości.

Napędy elektryczne dzwonów

Napędy elektryczne dzwonów Napędy elektryczne dzwonów

Dzwony towarzyszą człowiekowi ciągle, od narodzin do śmierci. Odmierzają czas pracy i modlitwy, służą do wyrażania smutku i triumfu. Największe dzwony znajdują się w świątyniach Dalekiego Wschodu. Dzwony...

Dzwony towarzyszą człowiekowi ciągle, od narodzin do śmierci. Odmierzają czas pracy i modlitwy, służą do wyrażania smutku i triumfu. Największe dzwony znajdują się w świątyniach Dalekiego Wschodu. Dzwony azjatyckie różnią się od europejskich nie tylko smukłym kształtem, ale i tym, że nie posiadają wewnątrz serca. W dzwon azjatycki uderza się drewnianą belką zawieszoną na linach. Największy dzwon na świecie, Great Bell of Dhammazedi, o masie około 297 ton, wysokości 6,2 m i średnicy 4,1 m został wykonany...

Układy łagodnego rozruchu – „soft start”

Układy łagodnego rozruchu – „soft start” Układy łagodnego rozruchu – „soft start”

Silnik elektryczny asynchroniczny charakteryzuje się dużą wartością prądu występującego przy jego rozruchu. Prąd ten powoduje dodatkowy spadek napięcia, który musi być uwzględniony na etapie projektowania...

Silnik elektryczny asynchroniczny charakteryzuje się dużą wartością prądu występującego przy jego rozruchu. Prąd ten powoduje dodatkowy spadek napięcia, który musi być uwzględniony na etapie projektowania całej instalacji. Udarowi prądu silnika towarzyszy również udar momentu, wywołujący niekorzystne stany mechaniczne narażające sterowane urządzenie na uszkodzenie. Zastosowanie układu rozruchowego na podstawie softstartu pozwala ograniczyć udar prądu i momentu. Odbywa się to poprzez stopniowe zwiększanie...

Wymagania dotyczące wentylacji pomieszczeń z akumulatorami stosowanymi w układach zasilania gwarantowanego

Wymagania dotyczące wentylacji pomieszczeń z akumulatorami stosowanymi w układach zasilania gwarantowanego Wymagania dotyczące wentylacji pomieszczeń z akumulatorami stosowanymi w układach zasilania gwarantowanego

Zgromadzenie dużej liczby baterii akumulatorów stanowiących zasobnik energii zasilacza UPS może stwarzać zagrożenie wybuchowe za sprawą wydzielającego się z nich wodoru. Podczas ładowania oraz rozładowywania...

Zgromadzenie dużej liczby baterii akumulatorów stanowiących zasobnik energii zasilacza UPS może stwarzać zagrożenie wybuchowe za sprawą wydzielającego się z nich wodoru. Podczas ładowania oraz rozładowywania każdy akumulator, bez względu na swoją budowę, wydziela mniejsze lub większe ilości wodoru, który tworzy z powietrzem mieszaninę. Po przekroczeniu określonego stężenia mieszanina wodoru z powietrzem uzyskuje właściwości wybuchowe.

Wymagania stawiane dźwigom przeznaczonym dla straży pożarnej

Wymagania stawiane dźwigom przeznaczonym dla straży pożarnej Wymagania stawiane dźwigom przeznaczonym dla straży pożarnej

Zgodnie z wymaganiami Dyrektywy Budowlanej Rady Europejskiej 89/106/EWG, każdy obiekt budowlany musi spełnić określone wymagania stateczności oraz bezpieczeństwa pożarowego. Pod pojęciem bezpieczeństwa...

Zgodnie z wymaganiami Dyrektywy Budowlanej Rady Europejskiej 89/106/EWG, każdy obiekt budowlany musi spełnić określone wymagania stateczności oraz bezpieczeństwa pożarowego. Pod pojęciem bezpieczeństwa pożarowego należy również rozumieć bezpieczeństwo ekip ratowniczych. Jednym z urządzeń technicznych zapewniających bezpieczeństwo ekip ratowniczych jest dźwig przeznaczony dla straży pożarnej. Dźwig ten jest zaliczony do urządzeń technicznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru, przez co jego...

Parametry modeli bezrdzeniowych prądnic tarczowych

Parametry modeli bezrdzeniowych prądnic tarczowych Parametry modeli bezrdzeniowych prądnic tarczowych

Turbiny małych elektrowni wiatrowych – zwłaszcza w przypadku osi pionowej – pracują z niewielkimi prędkościami obrotowymi, więc ich połączenie z generatorem o tradycyjnej konstrukcji wymaga stosowania...

Turbiny małych elektrowni wiatrowych – zwłaszcza w przypadku osi pionowej – pracują z niewielkimi prędkościami obrotowymi, więc ich połączenie z generatorem o tradycyjnej konstrukcji wymaga stosowania przekładni mechanicznej o dużym przełożeniu. Wiele zalet posiadają prądnice wolnobieżne. Ich zastosowanie pozwala wyeliminować lub zmniejszyć przełożenie przekładni mechanicznej. Obniża to poziom hałasu, zmniejsza koszt układu oraz powiększa jego sprawność.

Identyfikacja parametrów równania napięciowego dla uzwojenia SRM

Identyfikacja parametrów równania napięciowego dla uzwojenia SRM Identyfikacja parametrów równania napięciowego dla uzwojenia SRM

W kolejnej części cyklu poświęconego silnikom reluktancyjnym SRM przedstawiono sposób wyznaczenia parametrów równania napięciowego dla pasma fazowego silnika reluktancyjnego przełączalnego.

W kolejnej części cyklu poświęconego silnikom reluktancyjnym SRM przedstawiono sposób wyznaczenia parametrów równania napięciowego dla pasma fazowego silnika reluktancyjnego przełączalnego.

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.