Procesy elektrotechnologiczne : modelowanie i sterowanie / pod redakcją Mirosława Wciślika, Roberta Kazały, Michała Łaskawskiego.

Transkrypt

1 Procesy elektrotechnologiczne : modelowanie i sterowanie / pod redakcją Mirosława Wciślika, Roberta Kazały, Michała Łaskawskiego. Kielce, 2015 Spis treści Przedmowa 9 1. MODELOWANIE PROCESÓW ELEKTROTECHNOLOGICZNYCH MODELOWANIE NUMERYCZNE NAGRZEWANEGO INDUKCYJNIE WALCA STALOWEGO (Andrzej Frączyk, Jacek Kucharski, Piotr Urbanek) Wprowadzenie Opis stanowiska badawczego Numeryczne modelowanie rozwiniętego płaszcza walca Dobór parametrów modeli numerycznych Porównanie modeli numerycznych w kontekście dokładności obrazowania temperatury powierzchni walca Podsumowanie ANALIZA ROZKŁADU PRĄDÓW INDUKOWANYCH W UKŁADZIE WZBUDNIK WIELOWARSTWO WY-3-WARSTWOWA PŁYTA PRZEWODZĄCA (Tomasz Kwaśniewski) Wprowadzenie Konfiguracja modelu układu i równania układu Indukcyjności własne i wzajemne Sprzężenia magnetyczne Rozkład prądów indukowanych Podsumowanie MODELOWANIE STRAT W PRZEŁĄCZALNYM SILNIKU RELUKTANCYJNYM JEDNOFAZOWYM (Mirosław Wciślik, Karol Suchenia) Wprowadzenie Identyfikacja parametrów elektrycznych jednofazowego silnika relutancyjnego Modelowanie strat Podsumowanie MODELOWANIE POLA TEMPERATURY W UKŁADACH CIENKOWARSTWOWYCH W STANACH PRZEJŚCIOWYCH NA PRZYKŁADZIE TAŚM NADPRZEWODNIKOWYCH DRUGIEJ GENERACJI (Dariusz Czerwiński) 52

2 Wprowadzenie Model numeryczny cienkowarstwoej taśmy HTS w stanach przejściowych Pomiar temperatury taśmy SF12050 w stanach przejściowych POMIARY I IDENTYFIKACJA PARAMETRÓW ANALIZA MOŻLIWOŚCI PRZEWIDYWANIA TEMPERATUROWYCH ZMIAN IMPEDANCJI UKŁADU GRZEJNEGO NA PODSTAWIE JEGO CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ (Piotr Urbanek, Jerzy Zgraja, Jacek Kucharski, Andrzej Frączyk) Wprowadzenie Zastępczy model elektryczny układu wzbudnik-wsad Optymalizacyjne wyznaczanie parametrów elektrycznego schematu zastępczego Przewidywanie zmian wartości impedancji obciążenia generatora wraz z temperaturą Podsumowanie ZAGADNIENIA WYBORU MODELU ŁUKU ELEKTRYCZNEGO I METODY WYZNACZANIA JEGO PARAMETRÓW (Antoni Sawicki, Maciej Haltof) Zagadnienia odwzorowania nieliniowości w modelach matematycznych łuku Wpływ właściwości elektrod na charakterystyki łuku elektrycznego Wpływ parametrów środowiska gazowego na charakterystyki statyczne kolumny łuku elektrycznego Zagadnienie wyboru aproksymacji charakterystyk statycznych łuku elektrycznego płonącego w różnych warunkach fizycznych Wpływ warunków zewnętrznych na formowanie charakterystyk dynamicznych łuku elektrycznego Wybrane proste modele łuku elektrycznego Zagadnienie wyboru metody wyznaczania stałych czasowych modeli łuku elektrycznego z wymuszeniem prądowym sinusoidalnym Badania symulacyjne efektywności wyznaczania stałej czasowej modeli łuku elektrycznego Podsumowanie WPŁYW WARTOŚCI ELEMENTÓW OBWODU OSCYLACYJNEGO JEDNOŁĄCZNIKOWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIOWEGO KLASY E DO NAGRZEWANIA INDUKCYJNEGO NA PARAMETRY JEGO PRACY PRZY STEROWANIU OPTYMALNYM (Aleksander Skala, Zbigniew Waradzyn) Wprowadzenie Rodzaje pracy falownika 89

3 Praca optymalna falownika - zależności ogólne Wyniki pomiarów oryginalnego modelu falownika Porównanie przebiegów czasowych zmierzonych prądów i napięć falownika z przebiegami uzyskanymi na podstawie symulacji Podsumowanie UKŁADY ZASILANIA I JAKOŚĆ ENERGII RACJONALNE WYKORZYSTANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ DO OGRZEWANIA POMIESZCZEŃ BYTOWYCH (Ryszard Niedbała, Marcin Wesołowski, Daniel Kucharski) Wprowadzenie Uśrednione zużycie energii Stałe czasowe elementów konstrukcyjnych Przykładowy sposób sterowania mocą grzejną Podsumowanie WSKAŹNIKI ELEKTROENERGETYCZNE CHARAKTERYZUJĄCE PROCES WYTOPU STALI DLA RÓŻNYCH MOCY TRANSFORMATORÓW PIECOWYCH (Janusz Rak, Marek Gala, Kazimierz Jagieła, Marian Kępiński) Oddziaływanie pieców łukowych AC na sieć zasilającą Schemat instalacji zasilania pieca łukowego Parametry elektroenergetyczne transformatorów Analiza pracy instalacji Wskaźniki elektroenergetyczne procesu wytopu stali Podsumowanie ZANIKANIE NADPRZEWODNICTWA W UZWOJENIU TRANSFORMATORA HTS WSKUTEK PRZEPŁYWU PRĄDU WŁĄCZANIA (Grzegorz Komarzyniec) Wprowadzenie Zjawisko prądu włączania Materiały HTS na uzwojenia Transformator nadprzewodnikowy Badania doświadczalne Podsumowanie ANALIZA PRACY WYBRANYCH URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH W ODNIESIENIU DO JAKOŚCI ENERGII I EMC (Paweł A. Mazurek) Wprowadzenie Wymagania dotyczące jakości energii elektrycznej i kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń Pomiary Podsumowanie 149

4 3.5. ANALIZA PRACY ŹRÓDEŁ ROZPROSZONYCH NA WARUNKI PRACY WYBRANEJ RZECZYWISTEJ LINII ELEKTROENERGETYCZNEJ (Michał Salwa) Wprowadzenie Symulacja pracy układu z przyłączonym źródłem rozproszonym Analiza pracy źródeł rozproszonych w oparciu o pozyskane przebiegi Podsumowanie ANALIZA OBWODU PRĄDU PRZEMIENNEGO Z OBCIĄŻENIEM NIELINIOWYM I KOMPENSACJĄ MOCY BIERNEJ (Mirosław Wciślik) Wprowadzenie Model matematyczny obwodu Przebiegi modelu obwodu Wyniki badań symulacyjnych, charakterystyki obwodu Podsumowanie TECHNOLOGIE LASEROWE I PLAZMOWE O ANALITYCZNYM MODELOWANIU KSZTAŁTU STREFY PRZETOPIENIA PRZY SPAWANIU LASEROWYM (Włodzimierz Zowczak) Wprowadzenie Liniowe ruchome źródło ciepła Źródła liniowe o skończonej długości i niejednorodnym rozkładzie mocy Przykłady rozwiązań Wpływ stopnia zogniskowania wiązki na kształt i wymiary strefy przetopienia Rozwiązanie dla materiału o skończonej grubości Podsumowanie METODA DOBORU PARAMETRÓW LASEROWEJ ABLACYJNEJ OBRÓBKI MATERIAŁÓW (Bogdan Antoszewski, Norbert Radek, Szymon Tofil, Jozef Bronček) Wprowadzenie Dobór parametrów mikroobróbki laserowej Badania eksperymentalne Analiza uzyskanych wyników Podsumowanie SYMULACJA NUMERYCZNA KSZTAŁTU JEZIORKA SPAWALNICZEGO W TRAKCIE PROCESU SPAWANIA LASEROWEGO STALI 304 (Rafał Banak, Włodzimierz Zowczak, Tomasz Mościcki) Wprowadzenie Opis matematyczny modelu numerycznego 194

5 Budowa modelu numerycznego Proces przetapiania stali Wyniki obliczeń Podsumowanie MIKROSTRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI ZŁĄCZY SPAWANYCH LASEROWO PŁYT ZE STALI 16МOЗ (Ihor Dzioba, Justyna Kasińska, Tadeusz Pała, Włodzimierz Zowczak) Wprowadzenie Mikrostruktura i właściwości mechaniczne materiału w złączu spawanym Odporność na pękanie materiału złączy spawanych laserowo ze stali 16МОЗ Podsumowanie SZACOWANIE GŁĘBOKOŚCI STREFY PRZETOPU DLA LASEROWEJ DWUOGNISKOWEJ GŁOWICY SPAWALNICZEJ (Hubert Danielewski, Włodzimierz Zowczak) Wprowadzenie Założenia upraszczające Eksperymentalne badanie rozkładu mocy dla głowicy dwuogniskowej Model analityczny Eksperymentalny przetop materiału z zastosowaniem głowicy dwuogniskowej Podsumowanie KOMPOZYTY NATRYSKANE ZIMNYM GAZEM W PROCESACH ELEKTROTECHNOLOGICZNYCH (Wojciech Żórawski, Anna Góral, Bogdan Antoszewski, Piotr Furmańczyk, Jacek Świderski) Wprowadzenie Metody otrzymywania powłok kompozytowych natryskiwanych cieplnie Analiza mikrostruktury powłok kompozytowych Сu-Al 2 O 3 і Аl-Аl 2 O 3 natryskanych zimnym gazem Analiza topografii powierzchni powłok kompozytowych Cu-Al 2 O 3 і Al-Al 2 O 3 natryskanych zimnym gazem Zastosowania powłok natryskanych zimnym gazem Podsumowanie TECHNIKI INFORMATYCZNE I OPROGRAMOWANIE OPEN-SOURCE 240

6 5.1. MECHANIZMY ARCHIWIZACJI DANYCH I SERWISOWEJ KOMUNIKACJI ZDALNEJ SYSTEMU DO NAGRZEWANIA INDUKCYJNEGO (Krzysztof Strzecha, Jerzy Zgraja, Tomasz Koszmider) Wprowadzenie System komputerowy nadzorujący pracę stanowiska do nagrzewania indukcyjnego Baza danych Projekt komputerowego systemu zdalnego wspomagania pracy systemów nadzorujących stanowiska produkcyjne Implementacja serwera nadrzędnego Podsumowanie WYKORZYSTANIE INTERFEJSU АРІ KOMERCYJNEGO PAKIETU FLUX W OBLICZENIACH INDUKCYJNYCH UKŁADÓW GRZEJNYCH (Jerzy Zgraja) Wprowadzenie Wykorzystanie interfejsu АРІ programu Flux dla języka Java Program do obliczeń elektromagnetycznych cylindrycznego układu grzejnego wykorzystujący АРІ programu Flux Program do obliczeń elektromagnetyczno-cieplnych wykorzystujący АРІ komercyjnego pakietu Flux Podsumowanie NUMERYCZNE MODELOWANIE DYNAMIKI ROZKŁADU TEMPERATURY W UPROSZCZONYM MODELU SZYBU WENTYLACYJNEGO (Michał Łanczont) Wprowadzenie Transport ciepła w Coselice Założenia i podstawowe bloki modelu Model numeryczny Wyniki symulacji Podsumowanie MODELOWANIE PROCESÓW I URZĄDZEŃ ELEKTROTECHNOLOGICZNYCH W JĘZYKU MODELICA (Robert Kazała) Wprowadzenie Elementy języka Modelica Biblioteki wspomagające modelowanie procesów i urządzeń elektrotechnologicznych Środowiska do symulacji modeli opracowanych w języku Modelica Modelowanie obiektów elektrotechnologicznych Podsumowanie DOBÓR NASTAW REGULATORÓW CIĄGŁYCH PRZY POMOCY ŚRODOWISKA SCILAB/XCOS (Michał Łaskawski) Wprowadzenie Dobór nastaw regulatora PID według metody Zieglera-Nicholsa

7 przy użyciu środowiska Scilab/Xcos Dobór nastaw regulatora PID z wykorzystaniem kryterium ITAE przy użyciu środowiska Scilab/Xcos Dobór nastaw regulatorów PID z wykorzystaniem wskaźnika jakości i metod optymalizacji przy użyciu środowiska Scilab/Xcos Podsumowanie 300 oprac. BPK