DOI: 10.15199/48.2025.11.1
Autorzy: Piotr GNACIŃSKI, Damian HALLMANN
Streszczenie: W niektórych systemach elektroenergetycznych w przebiegu napięcia mogą występować subharmoniczne i interharmoniczne – odpowiednio składowe o częstotliwości mniejszej, niż składowa podstawowa lub niebędące jej całkowitą wielokrotnością. Subharmoniczne i interharmoniczne wywierają szczególnie negatywny wpływ na maszyny wirujące. W artykule zawarto analizę wpływu subharmonicznych napięcia na rozruch silnika indukcyjnego. Wyniki dwuwymiarowych obliczeń polowych przedstawiono dla silnika indukcyjnego klatkowego o mocy 3 kW.
Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, interharmoniczne, metoda elementów skończonych, subharmoniczne
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.2
Autorzy: Tadeusz J. SOBCZYK
Streszczenie: This study presents an analytical method for determining transient solutions to electromagnetic equations applicable to electrical machines, based on Floquet theory for linear differential equations with periodic coefficients. Such equations are required to describe electrical machines operating at a constant rotational speed when the symmetry of the machine windings or magnetic circuit is disrupted. Floquet’s theorem qualitatively defines transient solution; however, quantitative analyses using this theorem have been explored only to a very limited extent. Therefore, this study introduces an approach that enables the determination of transient solutions predicted using Floquet’s theorem directly in the time domain, eliminating the need for numerical integration while retaining the advantages of qualitative algebraic analyses.
Słowa kluczowe: periodic linear differential equations, Floquet’s solution, time domain analysis, transients in electrical machines
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.3
Autorzy: Jakub KUCIA
Streszczenie: W artykule zaprezentowano projekt wysokoobrotowego silnika reluktancyjnego przełączalnego (SRM - switched reluctance motor) oraz przedstawiono analizę uzyskanych wyników symulacyjnych. Zaprezentowano między innymi wpływ kątów sterowania θ na wybrane parametry silnika takie jak: wartość średniego generowanego momentu, czy stosunek średniej wartości momentu do wartości skutecznej prądu pasmowego. Na podstawie uzyskanych parametrów geometrycznych, magnetycznych oraz elektrycznych silnika model symulacyjny został wykonany w oprogramowaniu Ansys Maxwell, a wyniki uzyskano przy pomocy metody elementów skończonych.
Słowa kluczowe: silnik reluktancyjny przełączalny, silnik wysokoobrotowy, projekt silnika elektrycznego, metoda elementów skończonych
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.4
Autorzy: Piotr MYNAREK, Janusz KOŁODZIEJ, Marcin KOWOL, Rafał GABOR
Streszczenie: W pracy opisano analizę wpływu kształtu modulatora koncentrycznej przekładni magnetycznej na parametry eksploatacyjne przetwornika. Porównano warianty przekładni magnetycznej z modulatorem zapewniającym minimalny poziom pulsacji momentu oraz maksymalną jego gęstość. Modele numeryczne dla analizowanych wariantów przetwornika zweryfikowano pomiarowo na prototypach. Wyniki pomiarów, przeprowadzonych na dedykowanym stanowisku badawczym oraz obliczeń kluczowych parametrów magnetycznych i strat mocy zestawiono w formie tabelarycznej oraz graficznej.
Słowa kluczowe: koncentryczna przekładnia magnetyczna, tętnienia momentu, straty w żelazie, straty Joule’a
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.5
Autorzy: Rafał GABOR, Marcin KULIK
Streszczenie: This study investigates how the choice of beam material affects the dynamic performance of a nonlinear electromagnetic energy harvester. Four materials—carbon fiber, fiberglass, aluminum, and ABS – were analyzed by optimizing their beam cross-sections (at a fixed length) to achieve a common resonance frequency of 35 Hz. Despite identical natural frequencies, modal and dynamic simulations revealed notable differences in vibration response, voltage output, power generation, and stress distribution. Composite materials, particularly carbon fiber and fiberglass, produced higher output voltages and power, while aluminum offered a wider operational bandwidth. Stress analyses under identical displacements showed significant variation in maximum stress, driven primarily by differences in Young’s modulus. The presented methodology supports materialand geometry-aware design of efficient, durable energy harvesters for use in autonomous, vibration-powered devices.
Słowa kluczowe: energy harvesting, nonlinear dynamics, stress analysis, vibration energy conversion
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.6
Autorzy: Szymon RACEWICZ
Streszczenie: This paper presents a sensitivity analysis of the synchronous generator non-integer order model parameters for SSFR (Standstill Frequency Response) identification. The equivalent circuits of the generator, comprising 10 parameters in the d-axis and 7 parameters in the q-axis, were prepared for a 3 kVA and a 125 kVA synchronous machines. Then, an analysis of the model fitting errors to the measured SSFR characteristics was performed for the changing with saturation selected parameters of the non-integer order model.
Słowa kluczowe: non-integer order modelling, synchronous generator, equivalent circuit, parameter identification, SSFR
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.7
Autorzy: Hakam Al ZOUABI, Christian KREISCHER, Cezary JEDRYCZKA, Lucas STEINACKER
Streszczenie: This paper focuses on the analytical formulation of radial air gap flux density distribution of a flux switching permanent magnet and electrically excited machine with C-core shape. The results are verified by the means of a finite element analysis (FEA).
Słowa kluczowe: flux switching machines, air gap flux density, carter factor, finite element analysis, high temperature superconductors
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.8
Autorzy: Markiyan NAKONECHNYI, Orest IVAKHIV, Dariusz ŚWISULSKI, Yurii NAKONECHNYI4 , Oleksandr VITER, Rostyslav MARKOVYCH, Viktor MARKOVYCH
Streszczenie: The features of building a control system for a moving platform based on an adaptive controller with a PID structure, whose parameters are tuned using a method derived from ANN learning algorithms, are considered. A proportional-integraldifferential control law was selected, as it best meets the needs of mobile platform control. The input circuit of the controller was selected using a discrete representation of the selected control law and the reference equation, which provides the required speed of the control system. Simulation of the system for stabilizing the position of a moving platform in the Simulink environment allows us to determine ways of its further improvement.
Słowa kluczowe: moving platform, control, system, PID law, simulation, modelling, Simulink
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.9
Autorzy: Bartosz WOSZCZYNA, Zbigniew SZULAR, Witold MAZGAJ
Streszczenie: The first part of the article briefly describes the soft-switching of transistors in a three-phase three-level voltage source inverter. The main part of this article is devoted to discussing the influence of load and operating parameters on the efficiency of this inverter. The efficiency of the inverter with soft-switching of transistors is compared with the efficiency of the voltage source inverter with hard-switching technique. The influence of the switching frequency on the inverter efficiency is also discussed. The efficiency is estimated for a load with a rated power of 100 kW and 1 MW.
Słowa kluczowe: efficiency, soft-switching; switching losses; three-level voltage source inverter
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.10
Autorzy: Grzegorz KLĘCZAR, Witold MAZGAJ, Zbigniew SZULAR
Streszczenie: The article presents the cooperation of a three-phase voltage inverter with a soft-switching system of transistors with a squirrel-cage induction motor with field-oriented control. The operation of a voltage source inverter with a soft-switching system is briefly described. The tests have shown stable operation of the drive system and no adverse effects from the inverter with the soft-switching system on the dynamics of the drive system. A significant advantage of the presented solution is a noticeable increase in the efficiency of the system.
Słowa kluczowe: power loss, soft-switching, vector control, voltage source inverter
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.11
Autorzy: Michał SIERŻĘGA, Witold MAZGAJ
Streszczenie: A method of approximating inverse hysteresis loops as dependences H=f(B) is presented. This is important for transformer sheets, whose hysteresis loops for directions closer to the transverse direction differ significantly from the "classical" loop shape. Principles of parameter determination of the approximating functions are discussed. The numerically determined hysteresis loops for several selected magnetization directions of a transformer sheet were compared with the loops determined by measurements.
Słowa kluczowe: approximation, inverse hysteresis loop, magnetic hysteresis, transformer steel sheets
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.12
Autorzy: Kacper HATŁAS, Krzysztof KLUSZCZYŃSKI, Sebastian BARTEL
Streszczenie: Celem artykułu jest porównanie różnych algorytmów bezczujnikowego sterowania liniowym silnikiem cylindrycznym. Proponowane algorytmy zakładają wykorzystanie, prócz pojedynczych cewek wzbudzenia, również większej ich liczby np. dwóch lub trzech. Opisano metodykę doboru długości podstawowego kroku sterowania, która wymaga znajomości granicy poprawnej realizacji zadanej liczby cykli oraz granicy ruchu płynnego. Dokonano porównania wszystkich algorytmów sterowania z punktu widzenia zakresu regulacji prędkości biegnika.
Słowa kluczowe: liniowy silnik cylindryczny z magnesem trwałym, regulacja prędkości liniowej, algorytmy sterowania bezczujnikowego
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.13
Autorzy: Jarosław ROLEK, Grzegorz UTRATA
Streszczenie: The paper discusses the application of the auxiliary controlled current source connected in parallel to the load of the twelve-pulse diode bridge rectifier operating with the active interphase reactor. The proposed solution allows additional mitigation of the rectification system line current harmonics. The concept is supported by the space vector analysis conducted for the studied rectification system. The simulation studies on the rectification system operation carried out in Matlab/Simulink confirm the usefulness of the presented method for the line current THD reduction.
Słowa kluczowe: diode bridge rectifiers, total harmonic distortion, power conversion harmonics, harmonic mitigation
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.14
Autorzy: Paweł TOFILSKI, Mariusz NAJGEBAUER, Krzysztof KLUSZCZYŃSKI
Streszczenie: Przeprowadzono badania szerokiej gamy próbek membran magnetoreologicznych o różnym stosunku masowym, czyli o różnym stosunku masy proszku ferromagnetycznego do masy silikonu. Stosunek masowy zmieniano w zakresie od 0, 25:1 do 3:1. Badania prowadzono z wykorzystaniem zautomatyzowanego systemu do pomiarów właściwości magnetycznych REMACOMP® C. W programie FEMM 4.2 przeanalizowano wpływ stosunku masowego na wartość rozwijanej siły reluktancyjnej na przykładzie 1-komorowej membranowej pompy elektromagnetycznej.
Słowa kluczowe: właściwości magnetyczne membran magnetoreologicznych, przenikalność magnetyczna membran magnetoreologicznych, elektromagnetyczna pompa z membraną magnetoreologiczną, siła reluktancyjna działająca na membranę magnetoreologiczną
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.15
Autorzy: Kacper CHOJKOWSKI, Krzysztof KLUSZCZYŃSKI, Tomasz MAKOWSKI
Streszczenie: Opisano strukturę cewkowej wyrzutni elektromagnetycznej z pociskami wykonanymi z magnesów trwałych. Sformułowano model matematyczny takiej wyrzutni w postaci układu równań równowagi napięciowo-prądowej dla cewki wzbudzenia i równania równowagi mechanicznej dla pocisku oraz przedstawiono metodę jego rozwiązania przy wykorzystaniu zmodyfikowanych funkcji Klossa. Zbudowano laboratoryjny prototyp wyrzutni i dokonano weryfikacji pomiarowej opracowanego modelu matematycznego.
Słowa kluczowe: budowa wyrzutni elektromagnetycznej z magnesami trwałymi, model matematyczny wyrzutni z magnesami trwałymi, siła elektromagnetyczna pomiędzy cewką wzbudzenia a magnesem trwałym, badania symulacyjne wyrzutni elektromagnetycznych
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.16
Autorzy: Mateusz ŻABIŃSKI, Krzysztof KLUSZCZYŃSKI, Grzegorz PĘDRAK, Paweł TOFILSKI
Streszczenie: Dokonano przeglądu systemów odzyskiwania energii z hałasu, współdziałających z rezonatorami Helmholtza i wykorzystujących mikrogeneratory elektromagnetyczne lub piezoelektryczne. Zaproponowano własne rozwiązanie konstrukcyjne systemu odzyskiwania energii z hałasu złożonego z akustycznego rezonatora tubowego oraz mikrogeneratora elektromagnetycznego. Zbudowano prototyp takiego systemu i opracowano stanowisko pomiarowe dla zbadania wpływu lokalizacji mikrogeneratora elektromagnetycznego na rezonatorze akustycznym.
Słowa kluczowe: system odzyskiwania energii z hałasu, mikrogenerator elektromagnetyczny, rezonator Helmholtza, akustyczny rezonator tubowy
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.17
Autorzy: Wojciech WROŃSKI, Maciej SUŁOWICZ, Michał RAD
Streszczenie: This paper presents a novel fault diagnosis method for squirrel-cage induction motors, specifically targeting rotor bar breakage detection during the transient operating state of motor startup. The analysis was conducted using the Transient Motor Current Signature Analysis (TMCSA) method. The approach is based on a unique dataset comprising startup current signals from several distinct motor units, offering an unprecedented variety of test objects in the literature. Continuous Wavelet Transform (CWT) was applied to generate time-frequency representations, which were synthetically augmented using spectrogram augmentation. These images were used to train a lightweight Convolutional Neural Network (CNN). The proposed method was compared with traditional artificial intelligence techniques: Support Vector Machine (SVM) and Multilayer Perceptron (MLP). A new application of the Histogram of Oriented Gradients (HOG) technique was introduced for SVM-based image classification. The methodology relies on low-resolution images, enabling implementation on portable platforms. Results show that the proposed approach performs comparably to or better than classical AI methods, even with limited data.
Słowa kluczowe: SVM, MLP, CNN, induction motor, limited data
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.18
Autorzy: Mariusz BARAŃSKI, Wojciech SZELĄG
Streszczenie: W artykule zaproponowano układ napędowy złożony z silnika synchronicznego z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim (ang. line start permanent magnet synchronous motor - LSPMSM) i sprzęgła magnetoreologicznego (ang. magnetorheological fluid clutch - MRC) do poprawy niezawodności rozruchu silnika przy bardzo dużych momentach bezwładności obciążenia. Omówiono syntetycznie zasadę działania i podstawowe właściwości funkcjonalne sprzęgła. Przedstawiono polowo-obwodowy model zjawisk elektromagnetyczno-termiczno-mechanicznych i opracowany na jego podstawie algorytm do analizy nieustalonych stanów pracy układu napędowego z LSPMSM i MRC. W przeprowadzonych badaniach symulacyjnych układu napędowego skoncentrowano się na zbadaniu wpływu sprzęgła na przyrost temperatury podzespołów maszyny podczas rozruchu silnika obciążonego dużym momentem bezwładności. Sformułowano i omówiono wnioski wynikające z przeprowadzonych badań. Wykazano, że zaletą stosowania MRC, oprócz ograniczania prądowych przetężeń rozruchowych, jest znaczne ograniczenie powstających przy rozruchu lokalnych przyrostów temperatury podzespołów silnika oraz zmniejszenie narażenia magnesów na częściowe rozmagnesowanie.
Słowa kluczowe: sprzęgło magnetoreologiczne, silnik synchroniczny z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim, zjawiska sprzężone elektromagnetyczne-termiczno-mechaniczne
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.19
Autorzy: Ireneusz PLEBANKIEWICZ, Wojciech PRZYBYŁ, Krzysztof A. BOGDANOWICZ, Agnieszka IWAN
Streszczenie: W artykule przedstawiono innowacyjny sposób diagnozowania stanu akumulatorów sodowo-jonowych. Typowe przyrządy pomiarowe i testujące obejmują układy ładowania i rozładowania akumulatorów, pomiary rezystancji wewnętrznej czy gęstości energii. Stan naładowania i żywotność akumulatora sodowo-jonowego są istotnymi parametrami warunkującymi szeroki wachlarz zastosowań do zasilania urządzeń. Dostępność energii i mocy w akumulatorze jest funkcją stanu naładowania akumulatora, która jest skorelowana z napięciem w obwodzie otwartym.
Słowa kluczowe: akumulatory sodowo-jonowe, stan naładowania, napięcie obwodu otwartego, napięcie na zaciskach, rezystancja wewnętrzna
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.20
Autorzy: Wojciech PRZYBYŁ, Ireneusz PLEBANKIEWICZ, Krzysztof A. BOGDANOWICZ, Agnieszka IWAN
Streszczenie: W niniejszym artykule przedstawiono przegląd współczesnych materiałów pochłaniających promieniowanie radarowe (RAM) o wysokiej zdolności pochłaniania fal elektromagnetycznych, w tym omówiono mechanizmy ich działania i główne klasy materiałów. W części badawczej zamieszczono wyniki badań filamentu na bazie polilaktydu zawierającego miedź, jako absorbera fal elekromagnetycznych oraz ekranu elektromagnetycznego jako materiał konstrukcyjny i zarazem tłumiący do wytwarzania obudów w technologii przyrostowej urządzeń elektronicznych, takich jak ładowarka lub zapalarka.
Słowa kluczowe: ochrona radiolokacyjna, radar, skuteczna powierzchnia odbicia, obniżona wykrywalność, materiały pochłaniające promieniowanie radarowe
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.21
Autorzy: Julian BALCEREK, Paweł PAWŁOWSKI, Tymon STANKIEWICZ3 , Eryk VYKYSALÝ
Streszczenie: W niniejszym artykule zaprezentowano system do automatycznego rozpoznawania powalonych drzew na drogach z perspektywy pojazdu. System dokonuje analizy obrazów za pomocą sztucznych sieci neuronowych. Do przeprowadzenia testów skuteczności rozpoznawania przygotowano bazę obrazów, z uwzględnieniem przyjętych kryteriów doboru, klatek referencyjnych, różnych rodzajów anotacji i augmentacji danych. Dla sieci wytrenowanych na większych obszarach zaznaczeń obiektów osiągnięto ponad 90-procentową dokładność rozpoznawania.
Słowa kluczowe: analiza obrazów, detekcja obiektów, rozpoznawanie powalonych drzew, baza obrazów, sztuczne sieci neuronowe
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.22
Autorzy: Patryk KRYSZTOFORSKI, Adam KLEDZIK, Piotr GÓRAL, Paweł PAWŁOWSKI
Streszczenie: W artykule przedstawiono propozycję nawigacji wizyjnej dla zautomatyzowanego ciągnika sadowniczego, poruszającego się na plantacji sadowniczej. Opracowano algorytmy umożliwiające autonomiczną jazdę miedzy rzędami drzew, wykonywanie nawrotów i detekcję przeszkód na podstawie sygnału z kamery czołowej umieszczonej na kabinie ciągnika. Wydajne oprogramowanie zapewniło poprawne działanie algorytmów zarówno w dzień, jak i w nocy. Testy w środowisku rzeczywistym potwierdziły zakładaną dokładność nawigacji do realizacji przyjętych zadań.
Słowa kluczowe: autonomiczny ciągnik, system wizyjny, przetwarzanie obrazu, ogrodnictwo 4.0
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.23
Autorzy: Daniel POWARZYŃSKI
Streszczenie: W artykule przedstawiono analizę sprawności energetycznej napędu dla biomimetycznego pojazdu podwodnego w funkcji algorytmów sterowania. Projekt i wykonanie zrealizowano z uwagi na znaczące zalety wynikające z stosowania napędów falowych w pojazdach podwodnych. Wyszczególniono sprawności w odniesieniu matematycznym do napędów falowych. Zaprezentowano użytą konstrukcję pojazdu wraz z jej parametrami oraz przygotowane stanowisko laboratoryjne. Na podstawie wdrożonych algorytmów sterowania oraz przeprowadzonych badań udowodniono, iż zależności wynikające z sprawności energetycznej w różnych algorytmach sterowania nie są liniowe. Otrzymane wyniki zależą od częstotliwości oraz amplitudy pracy płetw. Zastosowane badania pozwoliły wydłużyć czas pracy biomimetycznego pojazdu podwodnego względem bazowego algorytmu sterowania.
Słowa kluczowe: napęd biomimetyczny, bezzałogowy pojazd podwodny, analiza sprawności energetyczej
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.24
Autorzy: Adam MUC Andrzej KASPROWICZ
Streszczenie: The article presents the possibility of controlling a 6-phase asynchronous induction motor by a 3-phase inverter. The scalar algorithm U/f=constant was used to control the inverter, while the 3-phase voltage system obtained in this way was transferred to a 6-phase motor using magnetically coupled chokes in the TDS system. An important element of the article is the experimental research carried out with and without the motor loaded at different speeds. The obtained results confirm the reasonable use of such a power supply system in the case of a 6-phase motor and, at the same time, indicate the limitations that accompany it.
Słowa kluczowe: 6-phase motor, magnetically coupled chokes, scalar control
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.25
Autorzy: Jan IWASZKIEWICZ, Adam MUC
Streszczenie: The paper presents a three-phase cascaded voltage compensator designed as a multilevel cascaded inverter integrated with an energy storage system and a dedicated control scheme. The proposed system protects isolated power networks, such as those used in industrial applications, against short-duration interruptions, voltage sags, and dips. Two control strategies for the inverter are discussed. The first employs pulse-width modulation (PWM), while the second utilizes the Haar wavelet transform. The selected experimental and simulation results are provided.
Słowa kluczowe: supercapacitor, voltage dips and sags, PWM, Haar wavelets, multilevel inverter
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.26
Autorzy: Adam MUC
Streszczenie: The paper presents the operation of a three-phase voltage converter with configurable DC inputs and multilevel AC output, which has been adapted to cooperate with photovoltaic systems. The developed converter uses a magnetically coupled choke system, which allows conversion from a 3-phase system to a 6-phase system or vice versa and shows filtering properties, which can be improved by adding capacitances in parallel and using inductances resulting from the choke system. The chokes and capacitances form a low-pass LC filter. This possibility has been demonstrated in simulation studies.
Słowa kluczowe: inverter, magnetically coupled chokes, PV, photovoltaics, composite converter
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.27
Autorzy: Dawid BUDNAROWSKI, Dawid JERECZEK, Kalina DETKA
Streszczenie: Przemysł 4.0 to koncepcja, która obejmuje automatyzację, Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT, ang. Industrial Internet of Things), analitykę Big Data, Sztuczną Inteligencję (AI, ang. Artificial Intelligence) oraz chmurę obliczeniową w celu podnoszenia efektywności, jakości i elastyczności wytwarzania. W artykule przedstawiono technologie immersyjne Wirtualną Rzeczywistość (VR, ang. Virtual Reality), Rozszerzoną Rzeczywistość (AR, ang. Augmented Reality) i Mieszaną Rzeczywistość (MR, ang. Mixed Reality) wraz z ich zastosowaniami w szkoleniach BHP, utrzymaniu ruchu i innych dziedzinach przemysłu. Zaprezentowano autorski symulator VR dla rafinerii, odwzorowujący rzeczywistą instalację i kompletny scenariusz reagowania na niebezpieczne zdarzenie (m.in. obsługa oczomyjki), który ułatwia zarządzanie procesem szkoleniowym. Innowacyjność rozwiązania polega na dynamicznej symulacji, ograniczeniu pola widzenia podczas incydentu, kryteriach zaliczenia opartych na zachowaniu użytkownika oraz możliwości rejestrowania metryk szkoleniowych do obiektywnej oceny skuteczności.
Słowa kluczowe: VR, AR, MR, przemysł 4.0, symulator szkoleniowy
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.28
Autorzy: Mykhaylo ZAGIRNYAK, Viktoriya KOVALCHUK, Oleksandr SERDIUK, Tetyana KORENKOVA
Streszczenie: The physical, mathematical and virtual models of the electrohydraulic unit was developed to expand the range of experimental and theoretical research of the operating modes of electromechanical and hydraulic equipment, and high-quality training of electrical engineering specialists. To reduce dynamic loads in the hydraulic system and improve the efficiency of the electrohydraulic unit, a control system based on a frequency-controlled electric drive of a centrifugal pump and pipeline fittings was proposed.
Słowa kluczowe: mathematical model, virtual laboratory model, electrohydraulic unit, variable-frequency electric drive, electromechanical system
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.29
Autorzy: Artur SZCZĘSNY, Ewa KORZENIEWSKA, Jakub STANIEWSKI, Sławomir BARAŃSKI, Łukasz NOWAK, Taras PANSKYI, Małgorzata SERWACH
Streszczenie: W artykule przedstawiono możliwości modyfikacji dwóch stanowisk dydaktycznych: inteligentnej sieci hybrydowej HYBR-08 oraz samochodu wodorowego OGPA-36 z hamownią. Celem jest integracja odnawialnych źródeł energii z procesem pozyskiwania i wykorzystania wodoru. Analizie poddano zastosowanie elektrolizera i ogniwa paliwowego w układzie sieci hybrydowej, a także budowę małej instalacji PV do zasilania stanowisk. Oceniono sprawność wytwarzania wodoru we współpracy z inteligentną siecią energetyczną oraz sprawność pracy samochodu na hamowni. Omówiono możliwe badania i znaczenie dydaktyczne.
Słowa kluczowe: wodór, smart grid, fotowoltaika, ogniwo paliwowe, hamownia, transformacja energetyczna
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.30
Autorzy: Mykhaylo ZAGIRNYAK
Streszczenie: The possibility to calculate the intensity of a magnetic field in symmetric C-type poles system based on conformal transformation is shown. The obtained expressions make it possible to solve practical problems of choosing a rational geometry of the poles of two-pole magnetic systems according to the criteria of the maximum of the magnetic field intensity gradient and the product of the magnetic field intensity by its gradient.
Słowa kluczowe: magnetic field, intensity, conformal transformation, permeance
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.31
Autorzy: Piotr URBANEK, Andrzej FRĄCZYK, Zdzisława ROWIŃSKA
Streszczenie: Różne technologie przemysłowe wymagają, aby elastyczne wstęgi materiałów poddawane były procesom takim jak obróbka cieplna, drukowanie czy laminowanie, zazwyczaj w systemach typu roll-to-roll, gdzie precyzja ruchu decyduje o jakości produktu. Kluczowe znaczenie ma więc dokładne sterowanie zarówno ruchem wzdłużnym, jak i poprzecznym wstęgi. Zaprojektowanie właściwego systemu sterowania wymaga wnikliwej analizy układu technologicznego oraz precyzyjnego modelowania jego właściwości dynamicznych. W artykule przedstawiono model transmitancyjny systemu roll-to-roll z obiegiem zamkniętym taśmy bawełnianej, bazujący na opisie matematycznym układu otwartego. Wykazano, że system można efektywnie przedstawić za pomocą członu całkującego o pomijalnej bezwładności. Na podstawie tego modelu przeprowadzono symulacje regulacji położenia wstęgi z wykorzystaniem regulatora PI. Wynik symulacji porównano z wynikiem eksperymentu przeprowadzonym na półprzemysłowym stanowisku badawczym. Uzyskano zadowalającą zgodność wyników.
Słowa kluczowe: Systemy przewijania taśmy, kontrola prowadzenia taśmy, model transmitancyjny prowadzenia taśmy, regulacja PI
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.32
Autorzy: Bartosz DOMINIKOWSKI
Streszczenie: Rozwój elektroniki umożliwia realizację złożonych zadań dzięki rosnącej mocy obliczeniowej układów cyfrowych. W artykule opisano wdrożenie algorytmu uczenia maszynowego w układzie mikroprocesorowym. Proponowany system można zastosować w diagnostyce pracy urządzenia. Inteligentny algorytm przypisuje etykiety sektorom powierzchni roboczej urządzenia w zależności od jego stanu pracy. Autor pracy przedstawił cały proces projektowania tego algorytmu.
Słowa kluczowe: machine learning, artificial intelligence, TinyML, neural network
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.33
Autorzy: Piotr SITEK, Łukasz WALAS, Aleksander LISOWIEC, Paweł MICHALSKI, Mariusz KUCHAREK, Sławomir KRAWCZYK
Streszczenie: Urządzenie NILM (Non-Intrusive Load Monitoring) umożliwia identyfikację podłączonych odbiorników elektrycznych oraz analizę ich zużycia energii z wykorzystaniem uczenia maszynowego. Kluczowym elementem systemu jest jego część sprzętowa, odpowiedzialna za akwizycję danych pomiarowych dotyczących sygnałów elektrycznych. Sygnał prądowy jest mierzony za pomocą cewki Rogowskiego, a napięciowy – za pomocą dzielnika napięcia. Układ przetwarzania sygnałów składa się z modułów kondycjonujących, które zapewniają odpowiednią jakość danych wejściowych do analizy. Dzięki temu możliwa jest skuteczna ekstrakcja cech charakterystycznych dla poszczególnych odbiorników, co stanowi podstawę dalszego przetwarzania za pomocą algorytmów uczenia maszynowego. Urządzenie wykorzystuje bezprzewodową transmisję danych na serwer za pomocą sieci LTE, co umożliwia zdalne monitorowanie i akwizycję danych.
Słowa kluczowe: NILM (Nieinwazyjne monitorowanie obciążenia), Cewka Rogowskiego, identyfikacja odbiorników, pomiar mocy
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.34
Autorzy: Jerzy CHUDORLIŃSKI, Aleksander LISOWIEC, Grzegorz SADKOWSKI, Jakub CHUDORLIŃSKI
Streszczenie: Energy transformation involving distributed renewable energy sources imposes new requirements on the control and measurement equipment of modern power substations. Equipment that meets these requirements includes measuring transformers with a digital interface and SAMUs (Stand Alone Merging Units). Such systems, used to bill prosumers for electricity, must be calibrated. This article describes the requirements for these systems and presents research results and an assessment of measurement errors.
Słowa kluczowe: IEC 61850, digitalization of power substations, digital instrument transformers, SAMU, sampled values SV
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.35
Autorzy: Mariusz ZDANOWSKI, Arkadiusz KASZEWSKI, Mariusz OKNIŃSKI, Janusz WIŚNIEWSKI
Streszczenie: Artykuł przedstawia badania symulacyjne, etapy opracowania (projekt, budowa) oraz testy laboratoryjne podzespołów magnetycznych dedykowanych do pracy w obwodzie pośredniczącym przekształtnika o strukturze podwójnego mostka aktywnego (ang. Dual Active Bridge, DAB) dedykowanego do współpracy z magazynem energii elektrycznej. W pracy przedstawiono problematykę związaną z występowaniem zjawisk naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego w kontekście elementów magnetycznych pracujących przy podwyższonej częstotliwości (80 kHz) oraz mocy na poziomie 35 kVA. Przeprowadzono analizę geometryczną uzwojeń i dokonano oceny wpływu ich ułożenia na wartość indukcyjności rozproszenia. Artykuł ilustrują rezultaty prowadzonych badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych, służące do analizy i porównania uzyskanych wyników w kontekście zastosowanej procedury projektowania elementów magnetycznych.
Słowa kluczowe: podwójny mostek aktywny, magazyn energii elektrycznej, transformator, dławik, geometria uzwojeń
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.36
Autorzy: Arkadiusz MIASKOWSKI
Streszczenie: The purpose of this study is to analyze the temperature distribution in the prostate tumor during radiofrequency ablation using computer simulation. Based on the magnetic resonance technique, T2 images were obtained from the patient and three-dimensional anatomically correct models of the prostate and tumor were prepared. A needle-type bipolar electrode model was created as a source of radiofrequency energy that is converted to temperature. The electrode was then inserted into the tumor, and the temperature distributions were analyzed for different values of electrical potential applied to the electrode. In addition to temperature and electromagnetic field, cumulative equivalent minutes at 43 oC were considered as a factor of thermal dose effect.
Słowa kluczowe: computer simulation, radiofrequency ablation, prostate cancer
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.37
Autorzy: Andrzej GAŁECKI, Arkadiusz KASZEWSKI
Streszczenie: The design of current control loops in three-phase converters connected to the grid and equipped with LCL filters must take into account the influence of grid impedance, as it plays a important role in overall system performance. Variations in grid impedance can alter the system's phase and frequency behavior, thereby impacting its dynamic stability. This study focuses on a detailed investigation of a three-phase grid-tied converter, including the development of its small-signal equivalent model. To evaluate the effect of grid impedance on system stability, a frequency-domain approach based on Bode plots is employed. The methodology for conducting small-signal analysis using the PLECS simulation platform is described, eliminating the need for manual derivation of transfer functions. Finally, the current control strategy is validated through simulations built with PLECS using its built-in library of power electronic switching components.
Słowa kluczowe: small-signal analysis, LCL filter, grid-connected converter, grid impedance
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.38
Autorzy: Veslava OSIŃSKA, Adam SZALACH, Dominik PIOTROWSKI, Tomasz GROSS, Jesus MARTINEZ
Streszczenie: Wirtualna galeria sztuki może zapewnić nowe, imponujące doświadczenie dla początkujących i systematycznych użytkowników zestawu gogli rzeczywistości wirtualnej (VR). Przedstawiamy możliwości takiej aplikacji Bitscope opracowanej w technologii UNITY. Funkcjonalność została oceniona przez uczestników pod kątem doświadczeń użytkownika (UX). Monitorowanie danych śledzenia ruchu gałek ocznych włączone w zestawie HTC Vive Pro Eye zostało wykorzystane do weryfikacji obserwacji z ankiet. Ostatecznie opracowano listę wytycznych dotyczących udoskonalenia galerii. Są one niezbędne do osiągnięcia niezbędnego poziomu immersji i przejścia z rozwiązań VR do rozwiązań AR/MR. Abstrakcyjna przestrzeń emocjonalna eksponowanej kolekcji została skonstruowana na podstawie wyników.
Słowa kluczowe: VR, eye tracking, galeria sztuki, UX, ewaluacja aplikacji
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.39
Autorzy: Marcin SULKOWSKI, Jacek KUSZNIER, Dominik KOPROWSKI
Streszczenie: W referacie skupiono się na analizie zmian stanu technicznego środków ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych wybudowanych w latach 70-tych i 80-tych ubiegłego wielu. Podstawą analizy były protokoły badań okresowych z blisko 1400 mieszkań, przy czym analiza nie obejmuje tylko ocenę stanu w okresie realizacji badań, ale także analizę procesów modernizacyjnych w tych instalacjach. Przeanalizownano wyniki badań w okresie 15 lat eksploatacji.
Słowa kluczowe: instalacje elektryczne, ochrona przeciwporażeniowa, infrastruktura energetyczna, transformacja energetyczna
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.40
Autorzy: Wojciech ŚWIĄTKOWSKI, Zuzanna KRAWCZYK-BORYSIAK, Wojciech NALEPA, Radosław KOZIARA
Streszczenie: The paper aims to assess the usefulness of the recent foundation model called Segment Anything Model (SAM) as semi-automatic help during the cyst annotation step from cone-beam computed tomography (CBCT) Volumes, which can speed-up creation of extensive training dataset. The authors compare the accuracy of the SAM model and its version fine-tuned on medical data, MedSAM, against segmentations of 15 use cases performed by an expert. Test cases include both cysts in the jaw and sinus area. The influence of the model size on the accuracy of the results is also investigated.
Słowa kluczowe: Segment Anything Model (SAM), segmentation, cone-beam computed tomography (CBCT), cysts
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.41
Autorzy: Dominik A. GÓRSKI, Grzegorz DZIECHCIARUK, Arkadiusz KASZEWSKI, Piotr PURA
Streszczenie: The article presents a techno-economic analysis of various lithium-ion and lead acid battery types for application in stationary energy storage systems. The analysis was conducted using public data provided by manufacturers and vendors. The study presents a criterion making an economic comparison between different battery electrochemical types much easier. The obtained results demonstrate that the commonly used electrochemical cell type in stationary storage systems might not be economically optimal when considering a long-term operational horizon.
Słowa kluczowe: techno-economic analysis, electrochemical cell technologies, stationary energy storage
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.42
Autorzy: Tomasz ADRIKOWSKI
Streszczenie: W artykule przedstawiono procedurę kalibracji zera elektrochemicznego czujnika Alphasense NO2-B43F, przeznaczoną do przeprowadzenia cyklicznej korekcji wyników, w trakcie eksploatacji czujnika w zastosowaniu do pomiaru niskich stężeń NO2 występujących w powietrzu atmosferycznym. Procedura wykorzystuje korelacyjną metodę korekcji temperaturowego dryftu zera, która bazuje na statystycznej analizie długoterminowej serii pomiarów oraz wskazań wzorcowych pochodzących z certyfikowanej stacji pomiaru zanieczyszczeń powietrza.
Słowa kluczowe: czteroelektrodowy czujnik elektrochemiczny, czujnik niskich stężeń NO2 Alphasense NO2-B43F, temperaturowy dryft zera, zanieczyszczenie powietrza, monitorowanie dwutlenku azotu w terenie
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.43
Autorzy: Wojciech SZWEICER
Streszczenie: W sieciach wyprowadzających moc z rozproszonych źródeł odnawialnych coraz częściej korzysta się z rozwiązań sprawdzonych w sieciach przesyłowych. Jednym z takich rozwiązań jest zabezpieczanie obiektów (linii) eksportujących energię z farmy wiatrowej lub fotowoltaicznej za pomocą zabezpieczeń odległościowych. W praktyce okazuje się jednak, że bezkrytyczne stosowanie takich rozwiązań nie musi powodować zwiększenia niezawodności układu wyprowadzania mocy z OZE. W referacie przedstawiono przykład sytuacji, w której zabezpieczenie odległościowe nie będzie działać poprawnie, oraz omówiono sposoby wykrywania takich sytuacji za pomocą współczynnika SIR już na etapie inwestycji. Pozwala to ograniczyć koszty budowy względnie przewidując przyszłe problemy i zaradzając im zawczasu – ograniczyć koszty eksploatacji zabezpieczeń układów wyprowadzania mocy z OZE.
Słowa kluczowe: system elektroenergetyczny, odnawialne źródła energii (OZE), współczynnik SIR, słabe źródła, zabezpieczenie odległościowe
Pobierz PDFDOI: 10.15199/48.2025.11.44
Autorzy: Samir TENIOU
Streszczenie: A novel stabilizing controller for discrete-time nonlinear systems that uses a fuzzy receding horizon feedback control law is presented. The control input and the state variables are both subject to constraints in this controller. The membership functions of the fuzzy goals and the fuzzy constraints in the fuzzy cost function handles those imposed constraints. We prove asymptotic stability of the infinite horizon fuzzy optimal control law that uses the product as an aggregation operator with respect to time. This result is essential for showing that the finite horizon’s closed-loop asymptotic stability can be guaranteed using just the standard final region constraint and, in this case, the switching to the local stabilizing controller will not be necessary inside this final region. The main contribution of the paper is a practical and computationally tractable suboptimal fuzzy receding horizon control scheme that is asymptotically stabilizing. The effectiveness of the proposed scheme is shown by simulations on a continuous stirred tank reactor (CSTR) model.
Słowa kluczowe: asymptotic stability, model fuzzy predictive control, nonlinear systems, suboptimal control
Pobierz PDF