Tematy prac dyplomowych

———Rok akademicki 2023/2024———

1. Analiza prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych średniego napięcia.
Mechanizm powstawania zwarć w sieciach średnich napięć. Wpływ prądów ziemnozwarciowych na pracę sieci elektrycznych. Analiza wpływu sposobu połączenia punktu neutralnego sieci z ziemią na prądy ziemnozwarciowe. Obliczenia przepięć generowanych w sieciach elektrycznych średnich napięć podczas zwarć doziemnych. Analiza możliwości ograniczania przepięć ziemnozwarciowych w sieciach rozdzielczych przez uziemianie punktu neutralnego sieci dławik i rezystor.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Wydawnictwa książkowe, artykuły w czasopismach technicznych, artykuły w materiałach konferencyjnych, normy międzynarodowe, poradniki (materiały udostępniane przez opiekuna pracy), katalogi firmowe.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

2. Analiza strat energii w sieciach elektrycznych.
Mechanizm powstawania strat energii w sieciach elektrycznych straty energii w przewodach linii przesyłowych i rozdzielczych napowietrznych i kablowych. Mechanizmy strat energii w rdzeniach transformatorów, dławików i przekładników indukcyjnych. Przyczyny strat energii w układach izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych. Metody obliczania trat energii w przewodach sieci elektroenergetycznych rozdzielczych. Wykonanie obliczeń strat energii w wybranym fragmencie sieci elektrycznej średniego napięcia.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Wydawnictwa książkowe, artykuły w czasopismach technicznych, artykuły w materiałach konferencyjnych, normy międzynarodowe, poradniki (materiały udostępniane przez opiekuna pracy), katalogi firmowe.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

3. Zastosowanie odnawialnych źródeł energii elektrycznej do zasilania budynków mieszkalnych.
Metody konwersji różnych postaci energii na energię elektryczną. Rodzaje wybranych odnawialnych źródeł energii elektrycznej pracujących w układach elektroenergetycznych. Charakterystyka elektrowni wodnych i wiatrowych. Działanie i parametry elektrowni fotowoltaicznych. Konwersja energii przy zastosowaniu ogniw paliwowych. Obliczenia podstawowych parametrów odnawialnych źródeł energii elektrycznej. Projekt instalacji fotowoltaicznej i wiatrowej do zasilania budynku mieszkalnego. Analiza porównawcza wybranych źródeł odnawialnych.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Wydawnictwa książkowe, artykuły w czasopismach technicznych, artykuły w materiałach konferencyjnych, normy międzynarodowe, poradniki (materiały udostępniane przez opiekuna pracy), katalogi firmowe.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

4. Projekt i budowa energetycznego filtru pasywnego do stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym.
Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa energetycznego filtra pasywnego do istniejącego już stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym. Dyplomant zaprojektuje grupę dwóch filtrów jednogałęziowych. W pakiecie Matlab wykona symulacje układu. Dołączenie filtru do stanowiska laboratoryjnego będzie wymagało także zaprojektowania sześciu torów pomiarowych prądów i przyłączenie ich do istniejącej na stanowisku karty pomiarowej. Ostatnim etapem pracy będzie oprogramowanie w Matlabie dołożonych pomiarów.

Promotor: dr hab. inż. Ryszard Klempka, prof. Uczelni

5. Porównanie skuteczności filtracyjnej grupy dwóch filtrów jednogałęziowych z filtrem podwójnie nastrojonym.
Celem pracy jest zaprojektowanie i porównanie symulacyjne w pakiecie Matlab dwóch struktur filtracyjnych tj. grupy dwóch filtrów prostych oraz filtru podwójnie nastrojonego. Porównanie filtrów bazować będzie na zebraniu informacji o skuteczności filtracyjnej, wskaźniku THD, stratach mocy oraz innych parametrów jakościowych.

Promotor: dr hab. inż. Ryszard Klempka, prof. Uczelni

6. Kaskada zaworowa na stałą moc – projekt i wykonanie stanowiska laboratoryjnego.
Do zakresu pracy należy: 1) Dobór i obliczenia maszyn do zespołu kaskady na stałą moc:  silnik pierścieniowy, silnik obcowzbudny oraz silnik klatkowy jako obciążenie kaskady; 2) Dobór obwodu pośredniczącego prądu stałego w postaci mostka 6D i dławika wygładzającego prąd wyprostowany; 3) Dobór/projekt falownika lub 3-fazowego regulatora zasilającego silnik klatkowy; 4) Montaż kaskady i wykonanie pomiarów: charakterystyki regulacji, mechaniczne oraz sprawnościowe; 5 Projekt i wykonanie zabezpieczeń stanowiska.
Praca ma być częścią stanowiska w laboratorium automatyki i napędów elektrycznych.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

7. Projekt i wykonanie układu zasilania stanowiska laboratoryjnego. „Napęd z silnikiem klatkowym  zasilanym z przetwornicy częstotliwości ALTIVAR71.”
W ramach realizacji pracy należy: 1) dokonać przeglądu instalacji i połączeń elementów aktualnie istniejących urządzeń (zasilacz silnika prądu stałego, przetwornica Altivar 71, zabezpieczenia, przyrządy pomiarowe; 2) zaprojektować i wykonać płytę czołową (planszę) ze schematem funkcjonalnym układu  laboratoryjnego składającego się z 3-fazowgo zasilania,  przetwornicy częstotliwości, silnika klatkowego, zasilacza (prostownika  tyrystorowego),  silnika obcowzbudnego, układu wzbudzenia i zabezpieczeń oraz oprzyrządowania w celu dokonywania łączeń zgodnie ze schematem; 3) uwzględnić zainstalowanie wyłącznika bezpieczeństwa umożliwiającego   natychmiastowe odcięcie zasilania; 4) zaprojektować i wykonać układ do wyświetlania i rejestracji wielkości fizycznych (obrotów wirnika, prądów  i napięć maszyn, częstotliwości prądów stojana); 5) wykonać program w środowisku Matlab do wizualizacji przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej i prądów fazowych) zarejestrowanych przy użyciu karty pomiarowej oraz wyznaczania charakterystyk. Układ ma być elementem stanowiska laboratoryjnego.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

8. Układ do hamowania awaryjnego silników indukcyjnych klatkowych
W ramach tematu należy zaprojektować układ do hamowania przeciwwłączeniem dla wybranego  z zasobów Laboratorium Napędów Elektrycznych silnika  klatkowego. W zakresie pracy jest: 1) Wykonanie w środowisku Matlab symulacji procesów dynamicznych podczas rozruchu  i hamowania w celu określenia wielkości ekstremalnych dopuszczalnych dla silnika (prądy, napięcia, moment elektromagnetyczny hamujący, nagrzewanie);  2) Dobranie  parametry rezystorów  ograniczających prąd hamowania do faz stojana wybranego silnika i wykonać bezpieczny 3-stopniowy moduł  rezystorowy;  3) Zaprojektowanie i wykonanie stycznikowego układu bezpiecznego przełączania maszyny z pracy silnikowej na hamowanie przeciwwłączeniem, w tym kontrolę obrotów wirnika i sterowania stycznikiem wyłączającym zasilanie w zerze prędkości (komparator); 4) Wykonanie programu w środowisku Matlab do wizualizacji przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej i prądów fazowych) zarejestrowanych przy użyciu karty pomiarowej oraz wyznaczania charakterystyk.
Układ ma być elementem stanowiska laboratoryjnego.
Wymagane  umiejętności z zakresu łączenia obwodów elektrycznych oraz projektowania i realizacji układów elektronicznych (komparatory), programowanie w środowisku Matlab, obsługa karty pomiarowej

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

9. Optymalizacja rozmieszczenia i mocy baterii kondensatorów w celu ograniczenia mocy biernej w sieci średniego napięcia.
Celem pracy jest opracowanie modelu numerycznego do obliczania rozpływu mocy czynnej i biernej dla wybranej sieci średniego napięcia. Model numeryczny ma służyć do opracowania funkcji oceny skuteczności kompensacji mocy biernej w sieci przy różnym usytuowaniu i mocach baterii kondensatorów. W pracy należy zastosować algorytm genetyczny lub inne narzędzie optymalizacyjne w celu minimalizacji mocy biernej w poszczególnych odcinkach sieci poprzez dobór optymalnych węzłów sieci, w których mają być umieszczone baterie kondensatorów.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

10. Obliczanie rozkładu mocy w poszczególnych odcinkach sieci elektroenergetycznej średniego napięcia.
Celem pracy jest opracowanie modelu numerycznego do obliczania rozpływu mocy czynnej i biernej dla wybranej sieci średniego napięcia. Uwzględnić należy zmiany mocy poszczególnych odbiorów w różnych przedziałach czasowych. Na podstawie uzyskanych wyników w modelu należy uwzględnić straty mocy czynnej i biernej w poszczególnych odcinkach sieci. Wyniki mają posłużyć do wytypowanie odcinków sieci, w których straty są najwyższe oraz w których stosunek mocy biernej do czynnej jest zbyt wysoki.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

11. Obliczanie rozkładu składowej magnetycznej pod liniami wysokiego napięcia.
W pracy należy zebrać stosowane obecnie w Polsce typy konstrukcji słupów w liniach elektroenergetycznych, a na tej podstawie usytuowanie względem ziemi przewodów fazowych. Dla każdego z proponowanych rozmieszczeń przewodów należy obliczyć rozkład składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego w otoczeniu linii oraz na założonej wysokości nad ziemią. Uzyskane rezultaty należy zestawić z odpowiednimi normami i rozporządzeniami obowiązującymi w Polsce i dotyczącymi dopuszczalnych poziomów składowej magnetycznej.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

12. Identyfikacja częstotliwościowa parametrów modelu maszyny indukcyjnej klatkowej.
Celem Pracy jest przeprowadzenie identyfikacji częstotliwościowej parametrów modelowych maszyny indukcyjnej klatkowej, z uwzględnieniem zjawiska wypierania prądów w prętach klatki wirnika. Identyfikacja częstotliwościowa jest typowo wykonywana przez przemienniki częstotliwości, realizujące sterowanie wektorowe silnika indukcyjnego. Do zasilania silnika do celów identyfikacyjnych zostanie użyty przemiennik częstotliwości, a do pomiarów napięć, prądów i mocy stojana maszyny – karta pomiarowa w komputerze PC, obsługiwana z poziomu pakietu DasyLab. Weryfikacja uzyskanych wartości parametrów modelu zostanie przeprowadzona przez porównanie wyliczonych, w oparciu o zidentyfikowane parametry modelu, charakterystyk silnika: prądowej i mechanicznej, z charakterystykami rzeczywistymi, podanymi przez producenta silnika.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Znajomość pakietu pomiarowego DasyLab

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

13. Projekt klatkowego silnika indukcyjnego.
Celem Pracy jest wykonanie projektu niskonapięciowego silnika indukcyjnego klatkowego trójfazowego, o mocy znamionowej ok. 5.5 kW i uzgodnionej prędkości znamionowej. Projekt ma być wykonany metodami analitycznymi, z wykorzystaniem do obliczeń pakietu MATLAB. Celem weryfikacji projektu konieczne będzie stworzenie modelu do obliczeń MES zaprojektowanego silnika i przeprowadzenie obliczeń jego momentu i mocy dla znamionowych warunków pracy.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Tadeusz Śliwiński: Metody obliczania silników indukcyjnych. T.1. Analiza, T.2. Synteza.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

14. Projekt sterowania linii technologicznej z wykorzystaniem sterownika typu PLC.
Celem Pracy jest zbudowanie wirtualnego modelu linii technologicznej oraz stworzenie programu na rzeczywisty sterownik PLC, realizującego sekwencyjne sterowanie logiczne stworzonego modelu linii. Preferowanym narzędziem do stworzenia modelu linii jest pakiet „Factory IO”.  Sterowanie ma być realizowane za pomocą sterownika PLC; możliwe jest zastosowanie sterownika wirtualnego (np. CODESYS). Zaprogramowanie sterownika ma być wykonane w dowolnym języku programowania sterowników PLC.
Informacje dodatkowe (np. literatura, narzędzia, wymagania itp.): Znajomość wybranego języka programowania sterowników PLC.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

15. Model i sterowanie procesu produkcyjnego z użyciem sterownika PLC
Celem Pracy jest zbudowanie wirtualnego modelu wybranego procesu produkcyjnego oraz stworzenie programu na sterownik PLC, realizujący sterowanie logiczne (binarne) modelu linii. Preferowanym narzędziem do stworzenia modelu linii jest pakiet „I/O Factory”. Sterowanie będzie realizowane za pomocą wybranego sterownika PLC. Zaprogramowanie sterownika może być zrealizowane w dowolnym języku programowania sterowników PLC.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

16. Projekt i oprogramowanie systemu detekcji gazów z wykorzystaniem sterownika PLC
Celem Pracy jest zaprojektowanie systemu detekcji gazów do celów przemysłowych. Jego podstawową funkcją jest ochrona personelu pracowniczego i mienia przez skutkami pojawienia się toksycznych lub wybuchowych gazów w zabezpieczanym obiekcie. Sterowanie nadrzędne systemu będzie zrealizowane za pomocą sterownika PLC Siemens S7-1200. Zaprogramowanie sterownika będzie zrealizowane w dowolnym języku programowania sterowników PLC.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

———Rok akademicki 2022/2023———

1. Analiza porównawcza odnawialnych źródeł energii elektrycznej.

Metody konwersji różnych postaci energii na energię elektryczną. Zasada działania i rozwiązania konstrukcyjne wybranych odnawialnych źródeł energii elektrycznej pracujących w układach elektroenergetycznych. Charakterystyka elektrowni wodnych i wiatrowych. Działanie i parametry elektrowni fotowoltaicznych. Konwersja energii przy zastosowaniu ogniw paliwowych. Obliczenia podstawowych parametrów odnawialnych źródeł energii elektrycznej. Projekt instalacji fotowoltaicznej zasilającej odbiorniki energii elektrycznej w budynku mieszkalnym. Analiza porównawcza wybranych źródeł odnawialnych energii elektrycznej.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

2. Obliczenia strat energii i spadków napięć w sieciach elektrycznych.

Mechanizmy powstawania strat energii i spadków napięć. Wymagania odnośnie dopuszczalnych spadków napięć w sieciach elektroenergetycznych przesyłowych i rozdzielczych. Metody obliczeń strat energii i spadków napięć w układach elektroenergetycznych. Metody ograniczania strat energii i zmniejszania spadków napięć w liniach elektrycznych. Wykonanie obliczeń strat energii i spadków napięć w wybranym fragmencie sieci elektrycznej średniego napięcia.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

3. Testowanie cyfrowych metod pomiaru częstotliwości napięcia sieci elektro-energetycznej wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału.

Praca ma na celu przetestowanie wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w aspekcie możliwości ich zastosowania do pomiaru częstotliwości napięcia sieci elektrycznej w urządzeniach typu PMU (Phasor Measurement Units). W jej ramach zostanie sprawdzone, czy ww. algorytmy spełniają wymagania stosownej normy IEC/IEEE 60255-118-1. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod estymacji częstotliwości sygnału sinusoidalnego, wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab, 3) ich testowanie w obecności symulowanych zakłóceń: szumu, składowych harmonicznych, modulacji AM oraz modulacji FM, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

4. Testowanie cyfrowych metod do jednoczesnego pomiaru częstotliwości i tłumienia sygnałów sinusoidalnych wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału.

Praca ma na celu przetestowanie wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w aspekcie możliwości ich zastosowania do jednoczesnego pomiaru częstotliwości i tłumienia sygnałów sinusoidalnych, generowanych przez elektryczne i mechaniczne oscylatory tłumione, np. w spektroskopii materiałowej. Skoncentrowana będzie ona na przypadku sygnałów silnie tłumionych i analizie maksymalnie dwóch okresów sygnałów. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod, stosowanych do estymacji częstotliwości i tłumienia sygnału sinusoidalnego i wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab, 3) ich testowanie w obecności symulowanych zakłóceń: szumu, składowych harmonicznych, modulacji AM oraz modulacji FM, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

5. Pomiary oraz analiza Fouriera sygnałów przyspieszeń drgań.

Celem pracy jest przygotowanie stanowiska pomiarowego i przeprowadzenie pomiarów przyspieszeń drgań przykładowego obiektu drgającego. System pomiarowy składa się z trójosiowego akcelerometru piezoelektrycznego współpracującego ze wzmacniaczami z wyjściem napięciowym oraz karty pomiarowej. Oprogramowanie systemu należy przygotować w wybranym środowisku (LabView lub DasyLab). Zarejestrowane sygnały należy poddać analizie Fouriera i określić amplitudy oraz częstotliwości podstawowych harmonicznych drgań.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

6. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów wilgotności materiałów stałych.

Celem pracy jest przygotowanie stanowiska laboratoryjnego do pomiarów wilgotności materiałów stałych przy wykorzystaniu miernika typu LB-796 firmy LabEl. W tym celu wykorzystana zostanie możliwość komunikacji z przyrządem za pomocą interfejsu szeregowego. W ramach pracy dyplomowej Dyplomant przedstawi podstawowe metody pomiaru wilgotności materiałów stałych, opisze przygotowane stanowisko do pomiaru wilgotności różnych materiałów, oceni dokładność pomiarów. Stanowisko ma znaleźć zastosowanie w studenckim laboratorium pomiarów technologicznych.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

7. Projekt i budowa energetycznego filtru pasywnego do stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym.

Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa energetycznego filtra pasywnego do istniejącego już stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym. Dyplomant zaprojektuje grupę dwóch filtrów jednogałęziowych. W pakiecie Matlab wykona symulacje układu. Dołączenie filtru do stanowiska laboratoryjnego będzie wymagało także zaprojektowania sześciu torów pomiarowych prądów i przyłączenie ich do istniejącej na stanowisku karty pomiarowej. Ostatnim etapem pracy będzie oprogramowanie w Matlabie dołożonych pomiarów.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

8. Porównanie skuteczności filtracyjnej grupy dwóch filtrów jednogałęziowych z filtrem podwójnie nastrojonym.

Celem pracy jest zaprojektowanie i porównanie symulacyjne w pakiecie Matlab dwóch struktur filtracyjnych tj. grupy dwóch filtrów prostych oraz filtru podwójnie nastrojonego. Porównanie filtrów bazować będzie na zebraniu informacji o skuteczności filtracyjnej, wskaźniku THD oraz stratach mocy.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

9. Zaprojektowanie i budowa bezprzewodowego sterowania układu pozycjonującego.

Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa bezprzewodowego układu sterowania układem pozycjonującym. Układ pozycjonujący będzie posiadał dwa stopnie swobody umożliwiające ustawienie pozycji w pionie i poziomie (kąt obrotu). Bezprzewodowy układ sterujący będzie odczytywał ułożenie dłoni (skręt lewo-prawo, pochylenie góra-dół) i wypracowywał oraz przesyłał sygnały sterujące do układu pozycjonującego. Praca będzie wykonana na platformie Arduino z użyciem żyroskopu, akcelerometru, wyświetlacza i łączności bezprzewodowej.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

10. Układ do hamowania awaryjnego silników indukcyjnych.

W ramach realizacji pracy należy 1) dobrać parametry rezystorów ograniczających prąd hamowania do faz stojana wybranego silnika i wykonać bezpieczny 3-stopniowy moduł rezystorowy; 2) zaprojektować i wykonać stycznikowy układ sterowania pracą silnika realizujący rozruch, hamowanie przeciwwłączeniem i odcięcie zasilania; 3) zaprojektować i wykonać układ do kontroli obrotów wirnika i sterowania stycznikiem wyłączającym zasilanie w zerze prędkości (komparator); 4) wykonać program w środowisku Matlab do wizualizacji przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej i prądów fazowych) zarejestrowanych przy użyciu karty pomiarowej oraz wyznaczania charakterystyk. Układ ma być elementem stanowiska laboratoryjnego.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

11. Układ do hamowania dynamicznego silników indukcyjnych.

W ramach realizacji pracy należy zaprojektować układ hamowania prądem stałym dla wybranego z zasobów laboratorium silnika indukcyjnego pierścieniowego oraz wykonać: 1) obwód mocy zasilacza w oparciu o tyrystory lub tranzystory mocy; 2) układ sterowania zasilaczem (chopperem lub prostownikiem sterowanym) do hamowania silnika z nastawianiem prądu hamowania; 3) dobór transformatora dla potrzeb zasilacza (wykorzystanie istniejącego w zasobach laboratorium); 4) zaprojektować i wykonać stycznikowy układ sterowania pracą silnika realizujący rozruch, odłączenie od sieci i po odpowiedniej zwłoce przyłączenie źródła prądu stałego; 5) wykonać program w środowisku Matlab do wizualizacji przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej, prądów wirnika i stojana) zarejestrowanych przy użyciu karty pomiarowej oraz wyznaczania charakterystyk. Układ ma być elementem stanowiska laboratoryjnego.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

12. Rozkład gęstości prądów wirowych w ciele człowieka w otoczeniu napowietrznych linii elektroenergetycznych.

Celem pracy jest numeryczna analiza rozkładów składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego oraz indukowanych prądów wirowych w ciele człowieka w otoczeniu napowietrznych linii elektroenergetycznych. Praca ma zawierać wyniki analiz numerycznych uzyskiwanych w jednym z programów bazujących na Metodzie Elementów Skończonych. Wyniki powinny zawierać m.in. wpływ lokalizacji modelu numerycznego ciała ludzkiego w otoczeniu i bezpośrednio pod linią na rozkład prądów wirowych. Uzyskane rezultaty należy porównać z wartościami dopuszczalnymi sugerowanymi w literaturze poświęconej temu tematowi.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

13. Rozkład gęstości prądów wirowych w ciele człowieka w otoczeniu kolejowej sieci trakcyjnej prądu przemiennego.

Celem pracy jest numeryczna analiza rozkładów składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego oraz indukowanych prądów wirowych w ciele człowieka w otoczeniu kolejowej sieci trakcyjnej. W pracy należy porównać rozkład składowej magnetycznej w różnych stosowanych w Europie systemach, w tym sieci prądu stałego. Analiza rozkładu gęstości prądów wirowych dotyczyć ma sieci prądu przemiennego. Praca ma zawierać wyniki analiz numerycznych uzyskiwanych w jednym z programów bazujących na Metodzie Elementów Skończonych. Wyniki powinny zawierać m.in. wpływ lokalizacji modelu numerycznego ciała ludzkiego w otoczeniu sieci trakcyjnej na uzyskiwany rozkład prądu, w tym z uwzględnieniem linii wielotorowych. Uzyskane rezultaty należy porównać z wartościami dopuszczalnymi sugerowanymi w literaturze poświęconej temu tematowi.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

14. Identyfikacja parametrów schematu zastępczego maszyny indukcyjnej klatkowej

Celem Pracy jest przeprowadzenie identyfikacji parametrów schematu zastępczego maszyny indukcyjnej klatkowej, z uwzględnieniem zjawiska wypierania prądów w prętach klatki wirnika. Identyfikacja taka jest typowo wykonywana przez przemienniki częstotliwości, w celu realizacji sterowania wektorowego silnika indukcyjnego. W Pracy identyfikacja zostanie przeprowadzona dwiema różnymi metodami. Weryfikacja uzyskanych wartości parametrów modelu zostanie wykonana przez porównanie wyliczonych, w oparciu o zidentyfikowane parametry modelu, charakterystyk maszyny: prądowej i mechanicznej, z charakterystykami rzeczywistymi, podanymi przez producenta identyfikowanej maszyny.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

15. Model i sterowanie PLC linii technologicznej montażu i transportu wyrobów technicznych.

Celem Pracy jest zbudowanie wirtualnego modelu linii technologicznej montażu i transportu wyrobów technicznych oraz stworzenie programu na rzeczywisty sterownik PLC, realizującego sterowanie logiczne modelu. Do stworzenia modelu linii zostanie wykorzystany pakiet „I/O Factory”. Sterowanie będzie zrealizowane za pomocą sterownika PLC rodziny Simatic (prod. Siemens). Zaprogramowanie sterownika – w dowolnym języku programowania sterowników PLC, dostępnym na wybrany model Simatic-a.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

———Rok akademicki 2021/2022 ———

1. Analiza układów izolacyjnych kabli elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego.

Rozwiązania konstrukcyjne kabli elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego i ich zastosowanie. Podstawy projektowania układów izolacyjnych wysokiego napięcia. Kryteria doboru materiałów izolacyjnych w konstrukcjach urządzeń elektroenergetycznych. Metody obliczeń rozkładu pola elektrycznego w układach izolacyjnych. Rozkłady pola elektrycznego w kablach elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego. Metody sterowania polem elektrycznym w układach izolacyjnych. Projekt układów izolacyjnych kabli elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

2. Ochrona przepięciowa urządzeń elektroenergetycznych.

Podstawowe informacje o przepięciach powstających w sieciach elektrycznych. Charakterystyka metod ochrony urządzeń elektroenergetycznych od przepięć. Zasady doboru ograniczników do ochrony przepięciowej urządzeń wysokich napięć. Analiza wpływu typowych układów ochrony przepięciowej na narażenia przepięciowe urządzeń elektroenergetycznych. Projekt ochrony przepięciowej transformatora energetycznego 110/15kV

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

3. Obliczenia prądów zwarciowych w sieciach średnich napięć.

Charakterystyka przyczyn zwarć w układach elektroenergetycznych i ich skutków. Charakterystyka metod ograniczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych. Metoda obliczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych. Wyznaczanie parametrów urządzeń elektroenergetycznych tj. transformatorów, linii napowietrznych i kablowych, dławików zwarciowych w obliczeniach prądów zwarciowych. Wykonanie obliczeń prądów ziemnozwarciowych we fragmencie rozdzielczej sieci elektroenergetycznej.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

4. Analiza rozwiązań konstrukcyjnych izolatorów wysokiego napięcia.

Charakterystyka ogólna izolatorów stosowanych w elektroenergetyce: izolatory liniowe, przepustowe, wsporcze. Rozwiązania konstrukcyjne izolatorów wysokiego napięcia, stosowane materiały. Zastosowanie izolatorów przepustowych w układach elektroenergetycznych. Podstawy projektowania izolatorów przepustowych wysokiego napięcia. Metody sterowania rozkładu pola elektrycznego w układach izolacyjnych izolatorów przepustowych. Projekt izolatora przepustowego na napięcie 110 kV.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

5. Metody ograniczania pola magnetycznego w otoczeniu linii elektroenergetycznych.

Wpływ pola magnetycznego na środowisko. Wymagania normalizacyjne, dotyczące pola magnetycznego w otoczeniu urządzeń elektroenergetycznych. Analiza wybranych metod ograniczania pola magnetycznego w pobliżu napowietrznych linii przesyłowych wysokiego napięcia. Wpływ kolejności faz na rozkład natężenia pola magnetycznego w otoczeniu elektroenergetycznych linii napowietrznych. Stosowanie pętli zwartych do ograniczania pola magnetycznego pod liniami przesyłowymi. Symulacje rozkładu natężenia pola magnetycznego w otoczeniu elektroenergetycznych  linii przesyłowych wysokiego napięcia.

Promotor: prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

6. Testowanie cyfrowych metod pomiaru częstotliwości napięcia sieci elektroenergetycznej wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału

Praca ma na celu przetestowanie wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w aspekcie możliwości ich zastosowania do pomiaru częstotliwości napięcia sieci elektrycznej w urządzeniach typu PMU (Phasor Measurement Units). W jej ramach zostanie sprawdzone, czy ww. algorytmy spełniają wymagania stosownej normy IEC/IEEE 60255-118-1. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod estymacji częstotliwości sygnału sinusoidalnego, wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab, 3) ich testowanie w obecności symulowanych zakłóceń: szumu, składowych harmonicznych, modulacji AM oraz modulacji FM, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

7. Testowanie cyfrowych metod do jednoczesnego pomiaru częstotliwości i tłumienia sygnałów sinusoidalnych wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału

Praca ma na celu przetestowanie wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w aspekcie możliwości ich zastosowania do jednoczesnego pomiaru częstotliwości i tłumienia sygnałów sinusoidalnych, generowanych przez elektryczne i mechaniczne oscylatory tłumione, np. w spektroskopii materiałowej. Skoncentrowana będzie ona na przypadku sygnałów silnie tłumionych i analizie maksymalnie dwóch okresów sygnałów. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod, stosowanych do estymacji częstotliwości i tłumienia sygnału sinusoidalnego i wykorzystujących maksymalnie dwa okresy sygnału, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab, 3) ich testowanie w obecności symulowanych zakłóceń: szumu, składowych harmonicznych, modulacji AM oraz modulacji FM, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

8. Detekcja uszkodzeń silników elektrycznych metodą analizy częstotliwościowej generowanych sygnałów akustycznych

Praca ma na celu praktyczne przetestowanie zastosowania wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów do detekcji uszkodzeń silników elektrycznych za pomocą analizy sygnałów akustycznych, generowanych przez te silniki. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod, oraz ich ewentualna modyfikacja, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab. 3) ich testowanie, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

9. Detekcja uszkodzeń silników elektrycznych metodą analizy sygnału z akcelerometru

Praca ma na celu praktyczne przetestowanie zastosowania wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów do detekcji uszkodzeń silników elektrycznych za pomocą analizy sygnału z akcelerometru. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod, oraz ich ewentualna modyfikacja, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab. 3) ich testowanie, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

10. Detekcja uszkodzeń silników elektrycznych metodą analizy sygnału z komputerowej myszki optycznej

Praca ma na celu praktyczne przetestowanie zastosowania wybranych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów do detekcji uszkodzeń silników elektrycznych za pomocą analizy sygnału z komputerowej myszki optycznej. Planowany plan pracy jest następujący: 1) opisanie wybranych znanych metod, oraz ich ewentualna modyfikacja, 2) implementacja programowa ww. metod w języku Matlab. 3) ich testowanie, 4) zestawienie i omówienie otrzymanych wyników, 5) napisanie pracy.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

11. Laboratoryjne wyznaczenie właściwości metrologicznych tensometrycznego przetwornika pomiarowego NI 9219.

Opracowanie układu zadawania wielkości mierzonej kontrolowanej przez wzorcowy tor pomiarowy oraz systemu pomiarowego w środowisku LabView. Wyznaczenie charakterystyk statycznych przetwornika w trybach pomiaru: mostki tensometryczne w konfiguracji pełnego, pół- i ćwierć-mostka, czujniki indukcyjnościowe. Określenie błędów przetwarzania badanego przetwornika na podstawie wyznaczonych charakterystyk.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

12. Pomiarowe wyznaczenie parametrów dynamicznych belki giętej.

Należy zaprojektować stanowisko pomiarowe oraz przeprowadzić pomiary przyspieszeń drgań lub odkształceń belki giętej. Pomiary należy wykonać dla różnych obciążeń belki masą dodatkową. Celem pracy jest wyznaczenie pulsacji drgań własnych oraz stopnia tłumienia belki.  Na ich podstawie należy wyznaczyć masę zastępczą belki oraz stałą sprężystości a także niepewność ich wyznaczenia.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

13. Modelowanie toru pomiarowego z modulacją amplitudy w środowisku Matlab&Simulink.

Celem pracy dyplomowej jest opracowanie w środowisku Matlab&Simulink modelu toru przetwarzania sygnałów z modulacją amplitudy. Model ma znaleźć zastosowanie w laboratorium dydaktycznym przemysłowych systemów pomiarowych. Modele poszczególnych elementów toru pomiarowego mają uwzględniać ich matematyczną postać funkcji przetwarzania. Należy uwzględnić wszystkie podstawowe bloki toru przetwarzania, a także możliwość zadawania różnych wartości parametrów modelu. W efekcie, dla różnych postaci sygnałów pomiarowych będzie można obserwować sposób funkcjonowania poszczególnych elementów toru oraz badać wpływ wartości parametrów modelu toru na jakość i dokładność przetwarzania.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

14. Analiza odkształceń oraz dobór parametrów membranowego czujnika ciśnienia.

Celem pracy dyplomowej jest opracowanie w  środowisku Matlab&Simulink modelu przetwarzania sygnałów ciśnienia przez membranowy czujnik ciśnienia. Dla membrany kołowej w czujniku ciśnienia zbadany zostanie wpływ doboru wartości parametrów membrany na wartości odkształceń i ugięć membrany, które zapewnią poprawną i liniową pracę przetwornika ciśnienia z założoną dokładnością. Na podstawie przeprowadzonych badań symulacyjnych należy znaleźć odpowiedź na pytania, jak dobrać wartości parametrów membrany, aby dla założonego zakresu mierzonych ciśnień: a) ekstremalne wartości odkształceń membrany nie przekraczały dopuszczalnych wartości, b) spełniony był warunek liniowej zależności odkształceń i ugięć membrany w funkcji mierzonej różnicy ciśnień. Model ma znaleźć zastosowanie w laboratorium dydaktycznym przemysłowych systemów pomiarowych.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

15. Pomiary oraz analiza Fouriera przyspieszeń drgań.

Celem pracy jest przygotowanie stanowiska pomiarowego i przeprowadzenie pomiarów przyspieszeń drgań przykładowego obiektu drgającego. System pomiarowy składa się z trójosiowego akcelerometru piezoelektrycznego współpracującego ze wzmacniaczami z wyjściem napięciowym oraz karty pomiarowej. Oprogramowanie systemu należy przygotować w wybranym środowisku (LabView lub DasyLab). Zarejestrowane sygnały należy poddać analizie Fouriera i określić amplitudy oraz częstotliwości podstawowych harmonicznych drgań

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

16. Urządzenie śledzące położenie gwiazd i planet na układzie Arduino.

Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa urządzenia śledzącego położenia ciał niebieskich. Układ ma być sterowany z układu Arduino. Głównymi elementami układu będzie mechaniczny układ pozycjonowania w trzech wymiarach. Urządzenie będzie zawierało układy RTS, żyroskop z akcelerometrem, GPS oraz wyświetlacz TFT.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

17. Porównanie skuteczności filtracyjnej grupy dwóch filtrów jednogałęziowych z filtrem podwójnie nastrojonym.

Celem pracy jest zaprojektowanie i porównanie symulacyjne w pakiecie Matlab dwóch struktur filtracyjnych tj. grupy dwóch filtrów prostych oraz filtru podwójnie nastrojonego. Porównanie filtrów bazować będzie na zebraniu informacji o skuteczności filtracyjnej, wskaźniku THD oraz stratach mocy.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

18. Ocena statystyczna wartości Pst zarejestrowanych na linii zasilającej piec łukowy.

Celem pracy jest wyznaczenie rozkładu statystycznego zarejestrowanych wartości Pst podczas pomiaru parametrów jakościowych zasilania pieca łukowego. W tym celu należy napisać program w Matlabie do dopasowywania różnych rozkładów statystycznych do zarejestrowanych wartości jak również dopasowania sumy dwóch rozkładów.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

19. Projekt i budowa energetycznego filtru pasywnego do stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym.

Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa energetycznego filtra pasywnego do istniejącego już stanowiska laboratoryjnego z przekształtnikiem sześciopulsowym. Dyplomant zaprojektuje grupę dwóch filtrów jednogałęziowych, filtr podwójnie nastrojony oraz grupę złożoną z filtru prostego i filtru typu-C. W pakiecie Matlab wykona symulacje tych układów i dokona wyboru jednego z wariantów do budowy. Dołączenie filtru do stanowiska laboratoryjnego będzie wymagało także zaprojektowanie sześciu torów pomiaru prądów i przyłączenie ich do istniejącej w stanowisku karty pomiarowej. Ostatnim etapem pracy będzie oprogramowanie w Matlabie dołożonych pomiarów.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

20. Kaskada zaworowa na stały moment – projekt i wykonanie stanowiska laboratoryjnego.

W ramach pracy należy: zaprojektować i wykonać: 1. założenia wstępne i obliczenia dla silnika pierścieniowego w układzie kaskady; 2. obwód pośredniczący prądu stałego w postaci mostka 6D, dławika i kondensatora; 3. obwód mocy falownika 6T synchronizowanego częstotliwością sieci współpracującego z transformatorem dopasowującym do sieci 3×400 V; 4. układ sterowania falownikiem z uwzględnieniem prędkościowego sprzężenia zwrotnego; 5. zabudowę energoelektroniki i elektroniki sterowania zgodnie z przepisami BHP; Układ napędowy ma oddawać do sieci 3×400 V moc poślizgu. Praca ma być częścią stanowiska w laboratorium automatyki napędów.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

21. Projekt układu do hamowania dynamicznego silników indukcyjnych.

W ramach pracy należy zaprojektować: układ hamowania prądem stałym dla wybranych z zasobów Laboratorium Napędów Elektrycznych silników indukcyjnych: klatkowego i pierścieniowego, w tym: 1.wstępne symulacje w środowisku MATLAB przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej, prądów stojana i wirnika) podczas rozruchu i hamowania prądem stałym; 2.w oparciu o wyniki symulacji dobrać rodzaj zasilacza (prostownik sterowany lub przerywacz prądu stałego), parametry tranzystorów lub tyrystorów w obwodzie mocy w zależności od sposobu połączenia z siecią (poprzez transformator lub bezpośrednio); 3.sposób i układ sterowania z nastawianiem bezpiecznego dla silnika prądu hamowania oraz alternatywnie czasu hamowania; 4.symulacje w środowisku MATLAB przebiegów dynamicznych uwzględniające własności i parametry zaprojektowanego układu, silnika oraz ograniczeń prądowych i termicznych; 5.charakterystyki statyczne typu th = f(Ih)  – czas hamowania w funkcji nastawionego prądu hamowania, Th=f(Ih) – moment hamujący w funkcji nastawionego prądu hamowania.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

22. Projekt układu do hamowania przeciwwłączeniem silników indukcyjnych.

W ramach pracy należy zaprojektować układ do hamowania przeciwwłączeniem dla wybranych z zasobów Laboratorium Napędów Elektrycznych silników indukcyjnych: klatkowego i pierścieniowego poprzez: 1.wstępne symulacje procesów dynamicznych w celu określenia wielkości ekstremalnych podczas hamowania z uwzględnieniem wielkości dopuszczalnych dla silników (prądy, napięcia, moment elektromagnetyczny hamujący, nagrzewanie); 2.dobór parametrów rezystorów dodatkowych w stojanie (dla silnika klatkowego) i w wirniku (dla silnika pierścieniowego) zapewniających bezpieczne hamowanie obu maszyn; 3.zaprojektowanie układu/modułu do bezpiecznego przełączania maszyny z pracy silnikowej na hamowanie ; 4.zaprojektowanie systemu kontroli obrotów wirnika i sterowania modułem wyłączającym zasilanie w zerze prędkości (komparator; 5.symulacje procesów dynamicznych silników wyposażonych w zaprojektowany układ oraz wykonanie charakterystyk statycznych

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

23. Projekt i wykonanie układu automatycznej regulacji prędkości silnika pierścieniowego z rezystorem impulsowym w wirniku.

W ramach pracy należy wykonać: 1.założenia wstępne i obliczenia w środowisku MATLAB dla silnika pierścieniowego 1.5 kW; 2.obwód pośredniczący prądu stałego w postaci mostka 6D i dławika; 3.dobór rezystora i obwodów mocy tranzystorów modulujących wartość rezystora; 4.wykonanie układu sterowania tranzystorami z uwzględnieniem prędkościowego sprzężenia zwrotnego; 5.realizacja hamowania w oparciu o sprzężoną z silnikiem prądnicę prądu stałego; 6.zabudowa energoelektroniki i elektroniki sterowania zgodnie z przepisami BHP

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

24. Numeryczne obliczanie rozkładu składowej magnetycznej oraz prądów wirowych w ciele człowieka pod liniami wysokiego napięcia.

Celem pracy jest oszacowanie składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego oraz rozkładu gęstości prądów wirowych indukowanych w ciele człowieka, w otoczeniu napowietrznych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia. Do obliczeń należy wykorzystać wybrany pakiet do rozwiązywania zagadnień brzegowych. Praca powinna zawierać m.in. informacje na temat dokładności wykorzystanych modeli na uzyskiwane wyniki. Dopuszcza się rozważenie problemu polowego dwuwymiarowego; uzyskane w ten sposób wyniki mają posłużyć do oceny wpływu obciążenia prądowego linii na uzyskiwane rozkłady pola magnetycznego i gęstości prądu. Należy również zbadać wpływ układu przewodów i rozmieszczenia faz na uzyskiwane wyniki.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

25. Optymalizacja rozkładu pola magnetycznego cewek stosowanych w magnetoterapii.

Praca ma na celu porównanie i ocenę (według zaproponowanych kryteriów) rozkładu składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego indukowanego przez różne rodzaje cewek aplikatorów stosowanych w magnetoterapii. Praca wymaga przeprowadzenia optymalizacji budowy cewki na podstawie zaproponowanych zmiennych decyzyjnych oraz zaproponowanego sposobu oceny rozkładu pola magnetycznego w wybranym obszarze otaczającym cewkę. Sugerowaną metodą optymalizacji jest zastosowanie algorytmu genetycznego lub wybranego algorytmu ewolucyjnego

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

26. Optymalizacja kąta nachylenia paneli fotowoltaicznych z uwzględnieniem poziomu zachmurzenia

Celem pracy jest określenie optymalnego nachylenia paneli fotowoltaicznych względem płaszczyzny ziemi dla szerokości geograficznej północnej od 50ᵒ do 55ᵒ, w celu maksymalizacji energii uzyskiwanej w ciągu roku. Praca polega na opracowaniu odpowiedniego modelu numerycznego z uwzględnieniem zależności mocy uzyskiwanej od poziomu zachmurzenia (dane pogodowe na podstawie informacji udostępnionych przez Instytut Meteorologii i Gospodarki wodnej). Należy przedstawić optymalne kąty przy założeniu: stałego kąta przez cały rok, dostosowania kata 4,6 i 12  razy w ciągu roku.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

27. Optymalizacja kąta nachylenia paneli fotowoltaicznych względem powierzchni ziemi dla wybranej szerokości geograficznej

Celem pracy jest określenie optymalnego nachylenia paneli fotowoltaicznych względem płaszczyzny ziemi dla szerokości geograficznej północnej wynoszącej 50ᵒ, w celu maksymalizacji energii uzyskiwanej w ciągu roku. Zakłada się stałe nachylenie paneli w ciągu doby. W ramach pracy należy opracować model numeryczny do obliczania energii uzyskiwanej z 1 metra kwadratowego instalacji w ciągu roku. Należy zastosować algorytm genetyczny lub inne narzędzie do optymalizacji: kąta nachylenia oraz terminów, w których panel ma być odpowiednio ustawiony przy założeniu możliwości zmian kąta 4, 6, 12, 24 razy w roku. Należy ocenić i odnieść uzyskiwane rezultaty do poziomu energii uzyskiwanego przy założeniu stałego kąta przez cały rok.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

28. Optymalizacja rozmieszczenia i mocy baterii kondensatorów w celu ograniczenia mocy biernej w sieci średniego napięcia

Celem pracy jest opracowanie modelu numerycznego do obliczania rozpływu mocy czynnej i biernej dla wybranej sieci średniego napięcia. Model numeryczny ma służyć do opracowania funkcji oceny skuteczności kompensacji mocy biernej w sieci przy różnym usytuowaniu i mocach baterii kondensatorów. W pracy należy zastosować algorytm genetyczny lub inne narzędzie optymalizacyjne w celu minimalizacji mocy biernej w poszczególnych odcinkach sieci poprzez dobór optymalnych węzłów sieci, w których mają być umieszczone baterie kondensatorów

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

29. Synteza i implementacja sterowania logicznego procesu przemysłowego

Celem Pracy jest: 1. Zbudowanie wirtualnego modelu wybranego procesu przemysłowego, z wykorzystaniem pakietu I/O Factory. 2. Stworzenie algorytmu sterowania tym procesem. 3. Implementacja opracowanego algorytmu na wybranym sterowniku PLC. 4. Uruchomienie całego systemu sterowania, złożonego z wirtualnego modelu procesu przemysłowego i rzeczywistego sterownika PLC, w warunkach laboratoryjnych. Docelowo cały system sterowania (sterownik + model) będzie wykorzystywany do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Sterowniki Przemysłowe i SCADA

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

30. Sterowanie procesu przemysłowego z wykorzystaniem sterownika PLC

Celem Pracy jest: 1. Zbudowanie i uruchomienie wirtualnego modelu procesu przemysłowego w środowisku pakietu I/O Factory. 2. Stworzenie programu na sterownik PLC, realizującego sterowanie logiczne (binarne) tym procesem, z wykorzystaniem dowolnego języka programowania sterowników PLC. 3. Uruchomienie w warunkach laboratoryjnych opracowanego systemu sterowania, złożonego z wirtualnego modelu procesu przemysłowego i rzeczywistego sterownika PLC. Docelowo system ten będzie wykorzystywany w ćwiczeniach laboratoryjnych z przedmiotu Sterowniki Przemysłowe i SCADA

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

31. Identyfikacja częstotliwościowa parametrów modelu maszyny indukcyjnej klatkowej

Celem pracy jest przeprowadzenie identyfikacji częstotliwościowej parametrów modelowych maszyny indukcyjnej klatkowej, z uwzględnieniem zjawiska wypierania prądów w prętach klatki wirnika. Identyfikacja częstotliwościowa jest typowo wykonywana przez przemienniki częstotliwości, realizujące sterowanie wektorowe silnika indukcyjnego. Do zasilania silnika do celów identyfikacyjnych zostanie użyty przemiennik częstotliwości, a do pomiarów napięć, prądów i mocy stojana maszyny – karta pomiarowa w komputerze PC, obsługiwana z poziomu pakietu DasyLab. Weryfikacja uzyskanych wartości parametrów modelu zostanie przeprowadzona przez porównanie wyliczonych, w oparciu o zidentyfikowane parametry modelu, charakterystyk silnika: prądowej i mechanicznej z charakterystykami rzeczywistymi, podanymi przez producenta silnika.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

32. Budowa regulatora napięcia prądnicy pomocniczej lokomotywy elektrycznej

Celem Pracy jest budowa i oprogramowanie mikroprocesorowego regulatora napięcia prądnicy prądu stałego, pomocniczej w lokomotywie elektrycznej. Regulator ma utrzymywać stałą wartość napięcia wyjściowego (twornika) prądnicy (110V=), przez tranzystorową regulację prądu stałego jej wzbudzenia. Regulator mikroprocesorowy ma realizować algorytm PI regulacji lub podobny, na bazie pomiaru wartości napięcia twornika, sterując prądem wzbudzenia generatora za pomocą jednego tranzystora mocy (modulacja PWM).

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

33. Opracowanie sterowania modelu linii produkcyjnej

Celem pracy jest opracowanie i uruchomienie sterowania istniejącego modelu linii produkcyjnej, z wykorzystaniem sterownika przemysłowego typu PAC. Istniejący model realizuje funkcje typowe dla linii produkcyjnych, takie jak transport taśmowy, przenoszenie elementów manipulatorami, magazynowanie elementów, itd. Sterownik typu PAC to sterownik firmy Beckhoff, zbudowany w architekturze PC, z systemem operacyjnym Windows, programowany w dowolnym języku programowania sterowników PLC lub w języku C. Preferowane jest użycie języka ST lub języka C, do wyboru przez dyplomanta.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

---

——————–Rok akademicki 2020/2021 ———-

1. Rozwiązania konstrukcyjne urządzeń elektroenergetycznych izolowanych sześciofluorkiem siarki

Właściwości fizyczne i elektryczne sześciofluorku siarki. Zależność wytrzymałości elektrycznej sześciofluorku siarki od ciśnienia i kształtów układów elektrod. Typowe konstrukcje urządzeń elektroenergetycznych wysokich i najwyższych napięć tj. rozdzielni wysokiego napięcia i wyłączników izolowanych sześciofluorkiem siarki. Obliczenia rozkładu natężenia pola elektrycznego w typowych układach izolacyjnych rozdzielni i wyłączników wysokiego napięcia. Analiza wytrzymałości elektrycznej układów izolacyjnych rozdzielni i wyłączników wysokiego napięcia izolowanych przy zastosowaniu SF6. Wykonanie projektu fragmentu układu izolacyjnego rozdzielni wysokiego napięcia gazowej szczelnie osłoniętej izolowanej sześciofluorkiem siarki.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

2. Analiza konstrukcji izolatorów stosowanych w elektroenergetyce.

Rozwiązania konstrukcyjne izolatorów liniowych, osłonowych, wsporczych i przepustowych. Materiały stosowane w konstrukcjach izolatorów ceramicznych i kompozytowych. Zastosowanie izolatorów w układach elektroenergetycznych. Zasady doboru izolatorów stosowanych w elektroenergetyce. Podstawy projektowania układów izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych. Podstawy obliczeń rozkładu natężenia pola elektrycznego w modelowych układach izolacyjnych. Rozkłady pola elektrycznego w układach izolacyjnych wybranych izolatorów wysokiego napięcia. Projekt izolatora przepustowego wysokiego napięcia.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

3. Metody ograniczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych.

Charakterystyka przyczyn zwarć w układach elektroenergetycznych i ich skutków. Charakterystyka metod ograniczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych.  Wpływ parametrów urządzeń elektroenergetycznych, układu połączeń sieci i dławików przeciwzwarciowych na prądy zwarciowe w układach elektroenergetycznych. Metoda obliczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych. Wyznaczanie parametrów urządzeń elektroenergetycznych tj. transformatorów, linii napowietrznych i kablowych, dławików zwarciowych w obliczeniach prądów zwarciowych. Wykonanie obliczeń prądów zwarciowych we fragmencie sieci elektrycznej 110/15 kV.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

4. Problemy ekologiczne w elektroenergetyce.

Mechanizmy oddziaływania urządzeń pracujących w układach elektroenergetycznych na środowisko: oddziaływanie elektromagnetyczne, akustyczne, chemiczne i inne. Wymagania normalizacyjne dotyczące wpływu urządzeń elektroenergetycznych na otoczenie. Charakterystyka metod ograniczania oddziaływania urządzeń elektroenergetycznych na środowisko. Symulacje rozkładów natężenia pola magnetycznego w otoczeniu typowych elektroenergetycznych linii przesyłowych. Analiza wybranych metod ograniczania pola magnetycznego w pobliżu napowietrznych linii przesyłowych, tj. zmiana lokalizacji przewodów fazowych, stosowanie pętli zwartych w otoczeniu torów prądowych, na podstawie wyników obliczeń rozkładów natężenia pola.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

5. Wytwarzanie udarów prądowych i ich zastosowanie w elektroenergetyce.

Zasada generowania prądów udarowych. Rozwiązania konstrukcyjne generatorów prądowych. Zastosowanie udarów prądowych w elektroenergetyce. Wykorzystanie generatorów do badań charakterystyk napięciowo-prądowych ograniczników przepięć. Wyznaczenie parametrów elementów generatora udarów prądowych. Projekt układu ładowania i rozładowania jednostopniowego generatora udarów prądowych o przebiegu znormalizowanym i wartości szczytowej 10 kA.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

6. Metody komputerowej estymacji częstotliwości napięcia sieci elektroenergetycznej wykorzystujące maksymalnie 2 okresy sygnału

Opisanie wybranych metod estymacji częstotliwości sygnału sinusoidalnego, wykorzystujących małą liczbę próbek – maksymalnie 2 okresy sygnału. Implementacja programowa ww. metod w języku Matlab. Ich testowanie w obecności zakłóceń: szumu, składowych harmonicznych, modulacji AM oraz modulacji FM. Napisanie pracy – przedstawienie otrzymanych wyników.

Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

7. Modelowanie toru pomiarowego z modulacją amplitudy w środowisku Matlab&Simulink

Celem pracy dyplomowej jest opracowanie w  środowisku Matlab&Simulink, modelu toru przetwarzania sygnałów z modulacją amplitudy. Model ma znaleźć zastosowanie w laboratorium dydaktycznym przemysłowych systemów pomiarowych. Modele poszczególnych elementów toru pomiarowego mają uwzględniać ich matematyczną postać funkcji przetwarzania. Należy uwzględnić wszystkie podstawowe bloki toru przetwarzania, a także możliwość zadawania różnych wartości parametrów modelu. W efekcie, dla różnych postaci sygnałów pomiarowych będzie można obserwować sposób funkcjonowania poszczególnych elementów toru oraz badać wpływ wartości parametrów modelu toru na jakość i dokładność przetwarzania.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

8. Transformacja Fouriera a transformacja Hilberta-Huanga w zastosowaniu do sygnałów drgań łożyska ślizgowego – analiza porównawcza

Celem pracy dyplomowej jest porównanie metod analizy częstotliwościowej Fouriera oraz czasowej Hilberta Huanga HHT w zastosowaniu do sygnałów drgań łożyska ślizgowego. Obydwie metody są zaimplementowane w środowisku Matlab&Simulink. Transformacja Fouriera umożliwia dekompozycję sygnałów w dziedzinie częstotliwości i wyznaczenie składowych harmonicznych sygnału, wartości ich częstotliwości oraz amplitud. Transformacja Fouriera FT znajduje zastosowanie w analizie zjawisk stacjonarnych, natomiast krótko-czasowa transformacja Fouriera STFT w analizie zjawisk niestacjonarnych. Transformacja Hilberta-Huanga umożliwia dekompozycję sygnału w dziedzinie czasu na sumę wąskopasmowych składowych harmonicznych w funkcji czasu. Dla każdej składowej możliwe jest również wyznaczenie zmienności jej amplitudy oraz częstotliwości w funkcji czasu. Dekompozycja HHT znajduje zastosowanie w analizie sygnałów niestacjonarnych

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

9. Analiza odkształceń oraz dobór parametrów membranowego czujnika ciśnienia

Celem pracy dyplomowej jest opracowanie w  środowisku Matlab&Simulink modelu przetwarzania sygnałów ciśnienia przez membranowy czujnik ciśnienia. Dla membrany kołowej w czujniku ciśnienia zbadany zostanie wpływ doboru wartości parametrów membrany na wartości odkształceń i ugięć membrany, które zapewnią poprawną i liniową pracę przetwornika ciśnienia z założoną dokładnością. Na podstawie przeprowadzonych badań symulacyjnych należy znaleźć odpowiedź na pytania, jak dobrać wartości parametrów membrany, aby dla założonego zakresu mierzonych ciśnień: a) ekstremalne wartości odkształceń membrany nie przekraczały dopuszczalnych wartości, b) spełniony był warunek liniowej zależności odkształceń i ugięć membrany w funkcji mierzonej różnicy ciśnień. Model ma znaleźć zastosowanie w laboratorium dydaktycznym przemysłowych systemów pomiarowych

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

10. Zaprojektowanie i wykonanie filtru mocy biernej dla laboratoryjnego układu z przekształtnikiem sześciopulsowym

Dla laboratoryjnego układu zasilania z przekształtnikiem 6-pulsowym należy zaprojektować filtr pasywny mocy biernej wraz z towarzyszącymi elementami pomiarowymi napięć i prądów, podłączenie do istniejącej karty pomiarowej oraz napisanie programu w Matlabie wizualizującego rejestrowane przebiegi i obliczającego podstawowe parametry jakościowe energii elektrycznej.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

11. Rejestrator napięcia i prądu sieciowego na układzie STM32F4

Praca polega na zaprojektowaniu obwodów pomiarowych napięcia i prądu (układy z przekładnikami) dla mikrokontrolera na układzie STM32F4, oprogramowanie go, aby rejestrował przebiegi napięcia i prądu oraz przesyłał do komputera. Częścią pracy jest również napisanie programu w Matlabie do obsługi strumienia danych pomiarowych, wyznaczeniu podstawowych parametrów jakościowych, obliczeniu mocy czynnej, biernej i pozornej oraz przedstawieniu w postaci graficznej.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

12. Filtr podwójnie nastrojony – własności filtracyjne

Celem pracy jest zaprojektowanie optymalnego pasywnego filtru energetycznego podwójnie nastrojonego dla pewnego wirtualnego systemu energetycznego. Wyznaczyć należy wskaźniki efektywności filtracyjnej oraz wybrane wielkości jakości energii elektrycznej a następnie porównanie z układem dwóch filtrów jednogałęziowych zaprojektowanych dla tej samej instalacji. W pracy należy wykonać porównanie analityczne (na wzorach) jak i symulacyjne w środowisku Matlab/Simulink

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

13. Kaskada zaworowa na stały moment – projekt i wykonanie stanowiska laboratoryjnego

W ramach realizacji tematu pracy należy zaprojektować i wykonać: 1. założenia wstępne i obliczenia dla silnika pierścieniowego w układzie kaskady; 2. obwód pośredniczący prądu stałego w postaci mostka 6D, dławika i kondensatora; 3. obwód mocy mostka falownika 6T współpracującego z prostownikiem i transformatorem dopasowującym do sieci 3×400 V dla  zespołu: silnik pierścieniowy – maszyna obciążeniowa (silnik prądu stałego lub silnik klatkowy) w układzie kaskady zaworowej; 4. układ regulacji momentu hamującego maszyny pracującej jako obciążenie; 5. zabudowę energoelektroniki zgodnie z przepisami i zasadami BHP. Układ napędowy ma oddawać do sieci 3x400V moc poślizgu, co wymaga  odpowiedniego dostosowania  napięć transformatora dopasowującego. Praca ma być częścią stanowiska w laboratorium automatyki napędów.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

14. Projekt układu do hamowania dynamicznego silników indukcyjnych

Należy zaprojektować układ hamowania prądem stałym dla wybranych z zasobów Laboratorium Napędów Elektrycznych silników indukcyjnych: klatkowego i pierścieniowego, w tym: 1. wstępne symulacje w środowisku MATLAB przebiegów dynamicznych (momentu elektromagnetycznego, prędkości obrotowej, prądów stojana i wirnika) podczas rozruchu i hamowania prądem stałym; 2. w oparciu o wyniki symulacji dobrać rodzaj zasilacza (prostownik sterowany lub przerywacz prądu stałego), parametry tranzystorów lub tyrystorów w obwodzie mocy w zależności od sposobu połączenia z siecią (poprzez transformator lub bezpośrednio) 3. sposób i układ sterowania z nastawianiem bezpiecznego dla silnika prądu hamowania oraz alternatywnie czasu hamowania; 4. symulacje w środowisku MATLAB przebiegów dynamicznych uwzględniające własności i parametry zaprojektowanego układu, silnika oraz ograniczeń prądowych i termicznych; 5. charakterystyki statyczne typu th = f(Ih)  – czas hamowania w funkcji nastawionego prądu hamowania, Th=f(Ih) – moment hamujący w funkcji nastawionego prądu hamowania

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

15. Projekt układu do hamowania przeciwwłączeniem silników indukcyjnych

Należy zaprojektować układ do hamowania przeciwwłączeniem dla wybranych z zasobów Laboratorium Napędów Elektrycznych silników indukcyjnych: klatkowego i pierścieniowego poprzez: 1. wstępne symulacje procesów dynamicznych w celu określenia wielkości ekstremalnych podczas hamowania z uwzględnieniem wielkości dopuszczalnych dla silników (prądy, napięcia, moment elektromagnetyczny hamujący, nagrzewanie); 2. dobór parametrów rezystorów dodatkowych w stojanie (dla silnika klatkowego) i w wirniku (dla silnika pierścieniowego) zapewniających bezpieczne hamowanie obu maszyn; 3. zaprojektowanie układu/modułu do bezpiecznego przełączania maszyny z pracy silnikowej na hamowanie; 4. zaprojektowanie systemu kontroli obrotów wirnika i sterowania modułem wyłączającym zasilanie w zerze prędkości (komparator); 5. symulacje procesów dynamicznych silników wyposażonych w zaprojektowany układ oraz wykonanie charakterystyk statycznych

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

16. Badanie obciążalności prądowej aplikatorów pola magnetycznego stosowanych w magnetoterapii

Zakres pracy obejmuje opracowanie modelu polowego służącego do badania rozkładu temperatury cewek aplikatorów służących do magnetoterapii. Na podstawie opracowanego modelu należy określić dopuszczalne prądy zasilające cewki i uzyskiwane tym sposobem wartości składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego w otoczeniu aplikatora. W zakresie pracy mieści się także badanie dopuszczalnych prądów i uzyskiwanych pól magnetycznych w przypadku różnych rodzajów cewek

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

17. Ekranowanie aktywne pola magnetycznego aplikatorów stosowanych w magnetoterapii

Zakres pracy obejmuje opracowanie modelu polowego służącego do badania rozkładu składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego w otoczeniu cewek aplikatorów stosowanych w magnetoterapii. Druga część pracy polega na optymalizacji położenia i budowy dodatkowej cewki, służącej do ograniczenia pola magnetycznego w wybranych punktach (obszarach) w otoczeniu całego zestawu. Cewka ta służy do tzw. ekranowania aktywnego. W zakresie pracy mieści się także ocena skuteczności ekranowania aktywnego pola magnetycznego tym sposobem

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

18. Dobór optymalnej mocy i lokalizacji baterii kondensatorów w sieciach średniego napięcia

Zakres pracy obejmuje opracowanie modelu obliczeniowego rozkładu mocy czynnej i biernej w sieci średniego napięcia oraz rozkładu strat mocy czynnej w całości i poszczególnych odcinkach sieci. Celem pracy jest optymalizacja położenia kilku baterii kondensatorów o zadanych mocach w różnych punktach sieci w oparciu o wybrane kryterium oceny. Praca ma również zawierać zestawienie szacunkowych kosztów instalacji baterii kondensatorów z ewentualnymi oszczędnościami finansowymi jakie kompensacja mocy biernej powoduje.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

19. Integracja serwonapędu prowadnicy liniowej z nadrzędnym sterowaniem PLC

Celem Pracy jest dokonanie integracji serwonapędu AC brushless z nadrzędnym sterownikiem PLC. Ma to zapewnić możliwość dowolnego sterowania ruchem prowadnicy liniowej z napędem śrubowym, w tym realizację zadanej trajektorii ruchu prowadnicy. Wymiana informacji pomiędzy sterownikiem serwonapędu a sterownikiem PLC ma być dwukierunkowa, z wykorzystaniem wybranego interfejsu sieci polowych. Wykorzystane zostaną urządzenia firmy Siemens (Sinamics, Simatic). Całość powinna zostać uruchomiona w laboratorium PWSZ.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

20. Opracowanie sterowania modelu linii produkcyjnej

Celem Pracy jest opracowanie i uruchomienie sterowania modelu linii produkcyjnej, z wykorzystaniem sterownika przemysłowego typu PAC. Istniejący model realizuje funkcje typowe dla linii produkcyjnych, takie jak transport taśmowy, przenoszenie elementów manipulatorem, magazynowanie elementów, itd. Sterownik typu PAC to sterownik firmy Beckhoff, zbudowany w architekturze PC, z systemem operacyjnym Windows, programowany dowolnym językiem programowania sterowników PLC lub w języku C. Przewiduje się użycie języka ST lub języka C, do wyboru przez dyplomanta.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

21. Projekt bezszczotkowego silnika prądu stałego do napędu roweru

Celem Pracy jest wykonanie projektu silnika DC brushless przeznaczonego do napędu koła rowerowego. Z powodu przeznaczenia, silnik musi być zaprojektowany jako wielobiegunowy silnik budowy odwróconej. Projekt ma być wykonany metodami analitycznymi, a zweryfikowany wynikami statycznych obliczeń MES 2D wykonanego projektu. Zweryfikowany projekt zostanie porównany z firmowym silnikiem przeznaczonym do napędu roweru.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

22. Opracowanie sterowania PLC i wirtualnego modelu systemu układarki

Celem Pracy jest: 1. zbudowanie wirtualnego modelu magazynu przemysłowego obsługiwanego przez maszynę układająca sterowaną PLC, z wykorzystaniem pakietu I/O Factory. 2. Napisanie programu na sterownik PLC, sterującego wirtualną maszyną układająca. 3. Uruchomienie całego systemu sterowania, złożonego ze stworzonego modelu i rzeczywistego sterownika PLC. Całość ma być wykorzystywana do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Sterowniki Przemysłowe i SCADA.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

23. Opracowanie mikroprocesorowego sterowania platformy mobilnej

Celem Pracy jest budowa i oprogramowanie sterownika ruchu platformy mobilnej, z wykorzystaniem wybranej mikroprocesorowej platformy sprzętowo-programowej. Będąca do dyspozycji platforma mobilna napędzana jest silnikami prądu stałego, napędzającymi bezpośrednio koła pojazdu i sterowanymi odrębnie. Sterowanie silników ma charakter napięciowy, praktycznie za pomocą modulacji PWM. Sterownik mikroprocesorowy ma realizować zadaną trajektorię ruchu platformy, a także wykrywać przeszkody na drodze pojazdu i realizować ich omijanie. Alternatywnie, możliwa jest realizacja ruchu z wykorzystaniem zdalnego sterowania pojazdem przez operatora, za pomocą smartfona i łącza Bluetooth.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

24. Synteza sterowania PLC wirtualnego modelu procesu produkcyjnego

Celem Pracy jest: 1. zbudowanie wirtualnego modelu wybranego procesu produkcyjnego, docelowo sterowanego rzeczywistym sterownikiem PLC, z wykorzystaniem pakietu I/O Factory. 2. Napisanie programu na sterownik PLC, sterującego tym procesem. 3. Uruchomienie całego systemu sterowania, złożonego ze stworzonego modelu i rzeczywistego sterownika PLC. Całość będzie wykorzystywana do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Sterowniki Przemysłowe i SCADA.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

25. Opracowanie mikroprocesorowego miernika parametrów pracy spalinowego silnika samochodowego

Celem pracy jest zaprojektowanie, wykonanie i oprogramowanie mikroprocesorowego urządzenia do pomiaru wybranych parametrów pracy spalinowego silnika samochodowego, podczas normalnej jazdy samochodu. Wielkościami mierzonymi będą ciśnienie oleju silnikowego, jego temperatura i temperatura spalin z silnika. Użyta platforma mikroprocesorowa to, do wyboru platforma Arduino Uno, Arduino Due lub STM32; programowanie w języku C. Testy zbudowanego miernika mają nastąpić w rzeczywistym samochodzie osobowym.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

26. Projekt instalacji elektrycznej do linii technologicznej produkcji amortyzatorów samochodowych.

Celem pracy jest wykonanie pełnego projektu instalacji elektrycznej do zasilania wszystkich podzespołów i urządzeń wybranego fragmentu linii technologicznej produkcji amortyzatorów samochodowych. Projekt ma być wykonany z użyciem pakietu SEE Electrical, jako standardowego obecnie narzędzia do sporządzania tego rodzaju projektów. Weryfikacja wykonanego projektu ma mieć charakter praktyczny – zostanie on wdrożony u rzeczywistego producenta amortyzatorów. Pozytywny wynik weryfikacji zakończy wykonanie pracy.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

27. Projekt i integracja autonomicznego mikrośmigłowca bezzałogowego.

Celem Pracy jest zaprojektowanie i wykonanie z podzespołów dostępnych rynkowo, wielowirnikowego mikrośmigłowca bezzałogowego (drona). Nośna konstrukcja mechaniczna śmigłowca ma powstać jako projekt autorski, zrealizowany w technologii druku 3D. Podzespoły funkcjonalne (napędy, wirniki, sterowanie, łączność radiowa) mają pochodzić z oferty rynkowej, a całość ma zostać zintegrowana i uruchomiona przez Dyplomanta

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

28. Sterowanie linii sortowania z użyciem sterownika PLC

Celem Pracy jest: 1. zbudowanie wirtualnego modelu linii transportowej  z wykorzystaniem pakietu I/O Factory. 2. Napisanie programu na sterownik PLC, sterującego sortowaniem produktów transportowanych tą linią. 3. Uruchomienie całego systemu sterowania, złożonego ze stworzonego modelu i rzeczywistego sterownika PLC.
Docelowo cały system ma być wykorzystywany do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Sterowniki Przemysłowe i SCADA.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

29. Efektywne wykorzystanie energii w budynku mieszkalnym

Zakres pracy obejmuje zagadnienia: Instalacje energooszczędnego domu – wykorzystanie dostępnych źródeł energii (gaz, słońce, energia elektryczna, wiatr, ciepło zmagazynowane w naturalnych pokładach ziemi, powietrza i wody. itp.). Przykłady dostępnych na rynku rozwiązań wraz z kosztami ich wdrożenia. Warunki środowiskowe i otoczenie – ich wpływ na projekt domu i koszt inwestycji. Projekt techniczny i ekonomiczny energooszczędnego domu. Porównanie kosztów eksploatacji energooszczędnego budynku z kosztami eksploatacji tradycyjnego domu.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

———- Rok akademicki 2019/2020 ———-

1. Obliczenia prądów ziemnozwarciowych w układach elektroenergetycznych.

Charakterystyka przyczyn zwarć w układach elektroenergetycznych i ich skutków. Charakterystyka metod ograniczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych. Metoda obliczania prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych. Wyznaczanie parametrów urządzeń elektroenergetycznych tj. transformatorów, linii napowietrznych i kablowych, dławików zwarciowych w obliczeniach prądów zwarciowych. Wykonanie obliczeń prądów ziemnozwarciowych we fragmencie sieci elektrycznej 110/15 kV.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

2. Zastosowanie ograniczników przepięć z tlenków metali w elektroenergetyce

Rozwiązania konstrukcyjne i właściwości ograniczników przepięć z tlenków metali. Metody doboru ograniczników przepięć do sieci elektroenergetycznych. Mechanizmy powstawania przepięć piorunowych i łączeniowych w układach elektroenergetycznych. Podstawowe parametry przepięć piorunowych i łączeniowych. Mechanizm powstawania przepięć podczas łączenia urządzeń elektroenergetycznych. Wpływ przepięć na pracę urządzeń elektroenergetycznych. Zastosowanie ograniczników z tlenków metali do ochrony urządzeń w układach elektroenergetycznych. Symulacje przepięć podczas łączenia transformatorów chronionych ogranicznikami z tlenków metali.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

3. Analiza porównawcza systemów przesyłu energii elektrycznej prądem przemiennym i stałym.

Charakterystyka układów przesyłowych prądu stałego. Porównanie konstrukcji linii napowietrznych prądu przemiennego i stałego. Rozwiązania konstrukcyjne kabli elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego. Porównanie narażeń układów izolacyjnych w systemach przesyłowych napięcia przemiennego i stałego. Postawy projektowania układów izolacyjnych wysokiego napięcia. Metody obliczeń rozkładu natężenia pola elektrycznego w układach izolacyjnych. Rozkłady pola elektrycznego w kablach elektroenergetycznych napięcia przemiennego i stałego. Metody sterowania polem elektrycznym w układach izolacyjnych. Analiza porównawcza rozkładów natężenia pola elektrycznego w układach izolacyjnych kabli prądu przemiennego i stałego o napięciu 400 kV.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

4. Rozwiązania konstrukcyjne linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia.

Podstawowe parametry linii przesyłowych wysokiego napięcia. Charakterystyka linii przesyłowych napowietrznych i kablowych wysokiego napięcia. Konstrukcje torów prądowych linii. Rozwiązania konstrukcyjne izolatorów liniowych ceramicznych, szklanych i kompozytowych. Mechanizmy strat energii w liniach przesyłowych wysokiego napięcia i metody ich ograniczenia. Ochrona odgromowa napowietrznych linii elektroenergetycznych. Obliczenia strat energii w wyniku zjawiska Joule’a i zjawiska ulotu w linii 400 kV.

Promotor: prof. dr  hab. inż. Jakub Furgał

5. Obliczenia spadków napięć i strat energii w sieciach elektrycznych.

Struktura sieci elektrycznych przesyłowych i rozdzielczych. Schematy zastępcze urządzeń elektroenergetycznych. Wpływ spadków napięć na pracę odbiorników energii elektrycznej. Mechanizmy strat energii elektrycznej w sieciach elektrycznych. Metody obliczeń spadków napięć i strat w układach elektroenergetycznych. Obliczenia spadków napięć i strat energii we fragmencie sieci elektrycznej 110/15 kV. Symulacje napięć i prądów w sieci 110/15 kV w programie EMTP/ATP.

Promotor:  prof. dr hab. inż. Jakub Furgał

6. Zintegrowany koder mowy i muzyki OPUS: opis, testowanie i porównanie z innymi rozwiązaniami

Praca obejmuje zagadnienia: Przedstawienie podstaw kompresji mowy i muzyki (ogólnie dźwięku), Krótka charakterystyka standardów kompresji mowy i muzyki, Przeanalizowanie i opisanie metody łacznego kodowania mowy i muzyki, zrealizowanej w kodeku Opus, Algorytmiczne porównanie kodeka OPUS z metodą USAC i innymi podobnymi kodekami tego typu, Opisanie sposobów wyznaczania jakości kodowania sygnałów dźwiękowych, Eksperymentalne porównanie kodeka Opus z innymi kodekami, Zaimplementowanie fragmentów kodeka Opus w Matlabie (jako przykład studenckiego ćwiczenia laboratoryjnego).

Promotor:  prof. dr hab. inż. Tomasz Zieliński

7. Praca silnika indukcyjnego w warunkach zasilania napięciami odkształconymi.

Praca obejmuje przeprowadzenie i opracowanie wyników pomiarów laboratoryjnych mających na celu wyznaczenie sprawności silnika indukcyjnego zasilanego napięciami trójfazowymi odkształconymi.

Promotor: dr  hab. inż. Jerzy Skwarczyński

8. Projekt silnika z przełączeniem strumienia wzbudzanego prądem stałym ( field-excitation flux switching machine)

W ramach pracy ma powstać projekt ideowy obwodu magnetycznego i obwodów elektrycznych silnika małej mocy z przełączeniem strumienia, wzbudzanego prądem stałym, na podstawie dostępnej literatury.

Promotor: dr  hab. inż. Jerzy Skwarczyński

9. Maszyna reduktorowa wzbudzana magnesami trwałymi (PM Vernier Motor)

Przegląd konstrukcji, zasada działania, zakres zastosowań, badania symulacyjne z wykorzystaniem programu FEMM.

Promotor: dr  hab. inż. Jerzy Skwarczyński

10. Wyznaczenie charakterystyk metrologicznych oraz błędów uniwersalnego miernika N30P do pomiaru parametrów sieci jednofazowej.

Wyznaczenie charakterystyk statycznych przyrządu pomiarowego N30P w trybach pomiaru: Napięcia, prądu, mocy dla różnych warunków pracy. Wyznaczenie błędów przetwarzania badanego przetwornika na podstawie wyznaczonych charakterystyk. W ramach pracy trzeba też opracować układy zadawania wielkości mierzonej kontrolowanej przez wzorcowy tor pomiarowy.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

11. Wyznaczenie charakterystyk metrologicznych wzmacniacza z przetwarzaniem typu MVD2555.

Wzmacniacz pomiarowy z przetwarzaniem MVD2555 służy do współpracy z czujnikami tensometrycznymi, indukcyjnościowymi oraz LVDT. W ramach pracy należy wyznaczyć charakterystyki statyczne oraz dynamiczne przetwornika w trybach pomiaru: napięcia lub mostka w konfiguracji pełnego, pół- i ćwierć-mostka. W ramach pracy trzeba też opracować układy zadawania wielkości mierzonej kontrolowanej przez wzorcowy tor pomiarowy. Wyznaczenie błędów przetwarzania badanego przetwornika na podstawie wyznaczonych charakterystyk.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

12. Opracowanie systemu do pomiaru przyspieszeń drgań za pomocą 3-osiowego akcelerometru piezoelektrycznego.

Celem pracy jest integracja trójosiowego akcelerometru piezoelektrycznego typu TEDS ze wzmacniaczami CCLD w tor do pomiaru przyspieszeń drgań. Napięcie wyjścia wzmacniaczy rejestrowane mają być z wykorzystaniem karty pomiarowej NI6321. Aplikacja pomiarowa opracowana zostanie z wykorzystaniem oprogramowania graficznego, najlepiej labVIEV. Ma ona mieć charakter uniwersalny. W programie należy uwzględnić możliwość: konfiguracji kanałów pomiarowych, doboru parametrów akwizycji (częstotliwość próbkowania, zakres pomiaru napięć itp.), skalowania sygnałów pomiarowych, wizualizacji zarejestrowanych danych oraz ich zapisu na dysk komputera, a także ma umożliwiać przeprowadzanie bieżącej analizy fouriera sygnałów.

Promotor: dr inż. Wacław Gawędzki

13. Projekt urządzenia pomiarowego napięcia na układzie STM32

Celem pracy jest budowa miernika napięcia na układzie STM32. Układ sterownika należy wyposażyć  odpowiednia peryferia oraz oprogramować go za pomocą istniejących narzędzi programistycznych.

Promotor: dr inż. Ryszard Klempka

14. Porównanie skuteczności filtracyjnej filtru podwójnie nastrojonego z grupą dwóch filtrów prostych.

Zaprojektowanie dwóch alternatyw struktur filtracyjnych, tj. filtru podwójnie nastrojonego oraz grupy dwóch filtrów jednogałęziowych i na tej podstawie porównanie skuteczności obu struktur.

Promotor: dr  inż. Ryszard Klempka

15. Stanowisko robota z chwytakiem sterowanego układem STM32 z wyświetlaczem LCD dotykowym.

Celem pracy jest budowa stanowiska laboratoryjnego z robotem wyposażonego w chwytak sterowanego sterownikiem na bazie układu STM32 z dodatkowym wyświetlaczem dotykowym LCD. Główną częścią pracy jest oprogramowanie stanowiska, zbudowanie interfejsu obsługi (wyświetlacz dotykowy) oraz sporządzenie instrukcji obsługi.

Promotor: dr  inż. Ryszard Klempka

16. Stanowisko laboratoryjne z przekształtnikiem 6-pulsowym do rejestracji trójfazowych wielkości elektrycznych oraz wyznaczaniem parametrów jakościowych energii elektrycznej.

Celem racy jest budowa stanowiska laboratoryjnego zasilania sterowanego przekształtnika 6-pulsowego wyposażonego w dodatkowy filtr pasywny. Dodatkowo układ będzie umożliwiał dokonanie rejestracji w trzech punktach zasilania (układ trójfazowy z przewodem zerowym) oraz po stronie wyprostowanej napięć i prądów. Na podstawie zarejestrowanych sygnałów, należy obliczyć podstawowe parametry jakościowe energii elektrycznej.

Promotor: dr  inż. Ryszard Klempka

17. Wyznaczenie obciążalności silnika indukcyjnego zasilanego napięciem odkształconym.

Celem pracy jest wykonanie pomiarów silnika indukcyjnego klatkowego, zasilonego napięciem odkształconym ( w różny sposób), celem określenia zmiany jego termicznie dopuszczalnej obciążalności momentem, funkcji stopnia odkształcenia, od sinusoidy napięć zasilających. Stopień ten mierzony może być w różny sposób ( przez współczynnik THD lub zawartością poszczególnych wyższych częstotliwości w napięciu zasilającym). Podstawowym celem technicznych pomiaru jest weryfikacja metody określenia obciążalności silnika za pomocą współczynnika HVF.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

18. Projekt bezszczotkowego silnika prądu przemiennego.

Celem pracy jest wykonanie projektu silnika AC brushless, z przeznaczeniem serwonapędowym. Ma to więc być silnik wysokoobrotowy ( 3000  – 6000 obr/min) i  zasileniu napięciem o częstotliwości wyższej niż 50 Hz (20 – 400 Hz). Projekt ma być wykonany metodami analitycznymi, a weryfikowany polowymi metodami obliczeń, praktycznie za pomocą wybranego pakietu do obliczeń MES 2D. Zweryfikowany projekt będzie porównany, przede wszystkim pod względem uzyskanego gabarytu, z firmowym silnikiem AC brushless, o tej samej mocy i prędkości znamionowej.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

19. Identyfikacja częstotliwościowa parametrów modelowych silnika indukcyjnego klatkowego

Celem Pracy jest przeprowadzenie identyfikacji częstotliwościowej parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego klatkowego, z uwzględnieniem zjawiska wypierania prądów w prętach klatki wirnika. Zjawisko to rzutuje na wartości rezystancji i reaktancji rozproszenia rotora – są one różne dla różnych częstotliwości. Do zasilania zatrzymanego silnika zostanie użyty specjalistyczny falownik programowany, a do pomiarów napięć, prądów i mocy – karta pomiarowa w komputerze PC, obsługiwana przez pakiet DasyLab. Weryfikacja uzyskanych wartości parametrów zostanie przeprowadzona przez porównanie wyliczonej, w oparciu o te parametry, charakterystyki prądowej i mechanicznej silnika z charakterystykami rzeczywistymi.

Promotor: dr inż. Tomasz Drabek

20. Optymalizacja rozkładu pola magnetycznego cewek stosowanych magnetoterapii.

Praca ma na celu porównanie i ocenę (według zaproponowanych kryteriów) rozkładu składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego indukowanego przez różne rodzaje cewek aplikatorów stosowanych w magnetoterapii. Praca wymaga przeprowadzenia optymalizacji budowy cewki na podstawie zaproponowanych zmiennych decyzyjnych oraz zaproponowanego sposobu oceny rozkładu pola magnetycznego w wybranym obszarze otaczającym cewkę.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

21. Obliczanie rozkładu gęstości prądów wirowych i indukowanych w ciele człowieka pod liniami elektroenergetycznymi.

Praca ma na celu zastosowanie modelu uproszczonego ( tj. zastosowanie odpowiedniej całki krzywoliniowej zamiast rozwiązywania równania różniczkowego cząstkowego) do obliczania rozkładu gęstości prądów wirowych w obszarach o niskiej przewodności elektrycznej, jakimi są tkanki tworzące żywe organizmy. W ramach pracy należy opracować model opisujący przebieg przewodów linii elektroenergetycznej oraz oszacować wartości gęstości prądów wirowych indukowanych w modelu człowieka, w różnych odległościach od linii.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

22. Ekranowanie pola elektromagnetycznego aplikatorów stosowanych w magnetostymulacji mózgu.

Praca ma na celu porównanie rozkładu składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego (PEM) przy ekranowaniu i braku ekranowania PEM na podstawie przeprowadzonych symulacji polowych z wykorzystaniem jednego ze środowisk obliczeniowych. Praca powinna zawierać także wyniki optymalizacji kształtu ekranu w celu uzyskania jak najwyższej skuteczności ekranowania.

Promotor: dr inż. Przemysław Syrek

23. Kaskada zaworowa na stały moment – projekt i wykonanie stanowiska laboratoryjnego.

W ramach tematu należy zaprojektować i wykonać: Założenia wstępne i obliczenia dla silnika pierścieniowego w układzie kaskady, Obwód pośredniczący prądu stałego w postaci mostka 6D, dławika i kondensatora, Obwód mocy mostka falownika 6T współpracującego z prostownikiem i transformatorem dopasowującym do sieci 3x400V dla zespołu: silnik pierścieniowy – maszyna obciążeniowa (silnik prądu stałego lub silnik klatkowy) w układzie kaskady zaworowej, Układ regulacji momentu hamującego maszyny pracującej jako obciążenie, Zabudowę energoelektroniki zgodnie z przepisami i zasadami BHP. Układ napędowy ma oddawać do sieci 3x400V moc poślizgu, co wymaga odpowiedniego dostosowania napięć transformatora dopasowującego. Praca ma być częścią stanowiska w laboratorium automatyki napędów.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

24. Układy sterowania kaskadą zaworową na stały moment.

W ramach tematu należy zaprojektować i wykonać: Układ sterowania mostka falownika 6T synchronizowanego częstotliwością sieci współpracującego z prostownikiem i transformatorem dopasowującym dla istniejącego zespołu kaskady zaworowej, Układ sterowania zespołem regulacji momentu hamującego maszyny pracującej jako obciążenie, Konfigurację karty pomiarowej dedykowanej do rejestracji stanów dynamicznych kaskady i charakterystyk statycznych. Praca ma być częścią stanowiska w laboratorium napędów przekształtnikowych.

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

25. Wizualizacja pracy kaskady zaworowej na stały moment.

W ramach pracy należy: Zaprojektować i wykonać układ wyświetlający aktualny kąt wysterowania kaskady w oparciu o mikrokontroler, Zaprojektować i wykonać układ pomiaru i archiwizacji mocy i energii pobieranej i oddawanej przez kaskadę w oparciu o kartę pomiarową i mikrokontroler (wyświetlanie aktualnego bilansu).

Promotor: dr inż. Janusz Petryna

26. Sześciofluorek siarki jako niebezpieczny gaz stosowany w elektroenergetyce. Sposoby detekcji ulotu SF6 z urządzeń elektroenergetycznych różnymi metodami, ze szczególnym uwzględnieniem obrazowania w podczerwieni w kilku pasmach widma.

Celem pracy będzie przedstawienie zagrożenia jakie stanowi zastosowanie sześciofluorku siarki w urządzeniach w elektroenergetyce oraz sposobów detekcji ulotu tego gazu co ma zapobiegać zagrożeniu środowiskowemu i zagrożeniu środowiska pracy. Stosowanie SF6 podlega obecnie wielu obostrzeniom. Ze względu na dobre własności elektroizolacyjne jest stosowany w urządzeniach elektroenergetycznych pracujących pod średnimi i wysokimi (najwyższymi) napięciami. Firmy i ekipy w ramach zakładów zajmujące się dozorem i eksploatacją urządzeń stosują szereg detektorów do wykrywania nieszczelności, jak też mierników pozwalających na ocenę ilościową wycieku gazu (pomiar stężenia gazu w atmosferze). Najnowszą metodą wykrywania nieszczelności z instalacji jest pomiar kamerą pracująca w wielu pasmach promieniowania podczerwonego. Analiza pasmowa i uzyskany zapis w postaci macierzy punktów promieniowania pozwala na szybką i bezstykową detekcję ulotu gazu. Można zaobserwować miejsce wycieku i ocenić szybko stan zagrożenia.

W ramach pracy student ma wykonać: Pomiary kamerą termowizyjną do wykrywania gazów (SF6), Zebrać i opracować dane dotyczące stanu urządzeń w trakcie pomiaru: Dane dotyczące urządzeń pracujących w analizowanych polach stacji czy rozdzielni (prądy, napięcia, moce, stan urządzeń), Przeprowadzić obróbkę i analizę termogramów przy użyciu oprogramowania FLIR (uwzględniając parametry badanego obiektu i parametry środowiska), Przeprowadzić analizę termogramów pod kątem poszukiwania „wycieku”, Przygotować raport w programie producenta FLIR TOOL (lub FLIR PROF), Porównać inne, dostępne w tym miejscu metody detekcji lub pomiaru SF6. Porównać skuteczność i zalety lub wady różnych metod diagnostycznych. Do realizacji pracy konieczny jest wynajem kamery do analizy SF6. Jak dotąd w Polsce pracują jedynie dwie kamery tego typu. Uzyskane wyniki pomiarów zostaną wykorzystane do przygotowania artykułu naukowego.

Promotor: dr inż.  Agnieszka Lisowska-Lis

27. Detekcja wycieku amoniaku i wybranych węglowodorów w dużych zakładach chemicznych metodami elektrycznymi.

Celem pracy będzie przedstawienie zagrożenia jakie stanowią wycieki gazów w zakładach chemicznych oraz analiza sposobów detekcji ulotu tych gazów różnymi metodami, ze szczególnych uwzględnieniem metod elektrycznych. Celem takich pomiarów jest zawsze minimalizacja zagrożenia środowiskowego i zagrożenia środowiska pracy. Firmy i ekipy  pracujące w ramach zakładów zajmujące się dozorem i eksploatacją urządzeń stosują szereg detektorów do wykrywania nieszczelności, jak też mierników pozwalających na ocenę ilościową wycieku gazu (pomiar stężenia gazu w atmosferze). Najnowszą metodą wykrywania nieszczelności z instalacji jest pomiar kamerą pracująca w wielu pasmach promieniowania podczerwonego. Analiza pasmowa i uzyskany zapis w postaci macierzy punktów pomiaru promieniowania pozwala na szybką i bezstykową detekcją ulotu gazu. Można zaobserwować miejsce wycieku i ocenić szybko stan zagrożenia. W ramach pracy student ma wykonać: Pomiary kamerą termowizyjną do wykrywania gazów (amoniak, wybrane węglowodory), Zebrać i opracować dane dotyczące stanu urządzeń w trakcie pomiaru: Dane dotyczące urządzeń pracujących w analizowanych miejscach (stan pracy, temperatury, moce, stan urządzeń), Przeprowadzić obróbkę i analizę termogramów przy użyciu oprogramowania FLIR (uwzględniając parametry badanego obiektu i parametry środowiska), Przeprowadzić analizę termogramów pod kątem poszukiwania „wycieku”, Przygotować raport w programie producenta FLIR TOOL (lub FLIR PROF), Porównać inne, dostępne w tym miejscu metody detekcji lub pomiaru gazów. Porównać skuteczność i zalety lub wady różnych metod diagnostycznych.

Promotor: dr inż.  Agnieszka Lisowska-Lis