Usage simulation methods for education

The paper deals with usage of computer simulation methods for education at Department of Electrical and Electronic Engineering and Signaling in Transport, Jan Perner Transport Faculty, University of Pardubice. Current situation of railway technics is very complicated and sophisticated both from viewpoint of railway infrastructure and from viewpoint of transport means. The particular parts of system are necessary to be analyzed from viewpoint of their behaviour and from viewpoint of influence to surrounding parts of the whole system. Therefore students as future railway experts must be trained for ability of problem identification and suitable design of problem solution. This readiness of experts for real operation of these devices is one of the main goals of lecturers from the mentioned department

Crystal Structure of Non-molecular Compounds from Powder Diffraction

Methods of structure determination from powder diffraction of non-molecular compounds (inorganics, extended solids, intermetallic compounds, etc.) are reviewed. They work either in reciprocal space or in direct space. Those working in reciprocal space use algorithms known from single crystal works (direct methods and Patterson synthesis) and need decomposition of powder patterns to individual reflections. Those working in direct space need no powder pattern decomposition and are based on global optimization of a structural model to improve agreement between the observed and calculated diffraction patterns. The available computer programs working in direct space are summarized

FOX: A friendly tool to solve nonmolecular structures from powder diffraction

Structural characterization from powder diffraction of compounds not containing isolated molecules but three-dimensional infinite structure (alloys, intermetallics, framework compounds, extended solids) by direct space methods has been largely improved in the last 15 years. The success of the method depends very much on a proper modeling of the structure from building blocks. The modeling from larger building blocks improves the convergence of the global optimization algorithm by a factor of up to 10. However, care must be taken about the correctness of the building block, like its rigidity, deformation, bonding distances, and ligand identity. Dynamical occupancy correction implemented in the direct space program FOX has shown to be useful when merging excess atoms, and even larger building blocks like coordination polyhedra. It also allows joining smaller blocks into larger ones in the case when the connectivity was not a priori evident from the structural model. We will show in several examples of nonmolecular structures the effect of the modeling by correct structural unit

Disordered Microtwinned (Sc1-x)Sc4Co6Sn18 (x = 0.14)

The crystal structure and composition of (Sc1-x)Sc4Co6Sn18 (x = 0.14) were refined from single crystal X-ray diffraction data. The structure is disordered microtwinned tetragonal, I41/acd, a = 13.341(8), c = 26.69(2) Å, V = 4749.8 Å3, Z = 8, Dx = 7.58 g cm-3, Mr = 2708.5, μ = 23.85 mm-1, 73 refined parameters, R = 0.0638 for 1639 observed unique reflections with F0 > 4σ(F0). The title compound belongs to a large series of stannides with formula (M1-xSnx)-M4M\u276Sn18 (M = rare earth, M’ = Co, Ru, Rh, Ir, Os) and two related structures (tetragonal phase II with cell parameters a ≈ 13.7, c ≈27.4 Å and pseudo-cubic phase IF (earlier sometimes called phase III) with a ≈ 13.7 Å, which was explained as microtwinned phase II). The crystal was microtwinned. The refined volume fractions of three twin domains were 0.381(7), 0.287(7) and 0.332(7), respectively. A microtwinning of phase II seems to be an intrinsic feature of its structure thus reducing the probability of the forma-tion of the ideal cubic structure IF during the crystal growth

Disordered Microtwinned (Sc1-x)Sc4Co6Sn18 (x = 0.14)

The crystal structure and composition of (Sc1-x)Sc4Co6Sn18 (x = 0.14) were refined from single crystal X-ray diffraction data. The structure is disordered microtwinned tetragonal, I41/acd, a = 13.341(8), c = 26.69(2) Å, V = 4749.8 Å3, Z = 8, Dx = 7.58 g cm-3, Mr = 2708.5, μ = 23.85 mm-1, 73 refined parameters, R = 0.0638 for 1639 observed unique reflections with F0 > 4σ(F0). The title compound belongs to a large series of stannides with formula (M1-xSnx)-M4M\u276Sn18 (M = rare earth, M’ = Co, Ru, Rh, Ir, Os) and two related structures (tetragonal phase II with cell parameters a ≈ 13.7, c ≈27.4 Å and pseudo-cubic phase IF (earlier sometimes called phase III) with a ≈ 13.7 Å, which was explained as microtwinned phase II). The crystal was microtwinned. The refined volume fractions of three twin domains were 0.381(7), 0.287(7) and 0.332(7), respectively. A microtwinning of phase II seems to be an intrinsic feature of its structure thus reducing the probability of the forma-tion of the ideal cubic structure IF during the crystal growth

Crystal structure solution of an elusive polymorph of Dibenzylsquaramide

The crystal structure of the third polymorph of dibenzylsquaramide (Portell, A. et al., 2009), (fig. 1) has been determined from laboratory X-ray powder diffraction data by means of direct space methods using the computing program FOX. (Favre-Nicolin and Černý, 2002) The structure resolution has not been straightforward due to several difficulties on the indexing process and in the space group assignment. The asymmetric unit contains two different conformers, which has implied an additional difficulty during the Rietveld (Rietveld, 1969) refinement. All these issues together with particular structural features of disquaramides are discusse

Trakční napájecí soustavy: studijní opora

Cílem této studijní opory je detailní seznámení se s dnes používanými trakčními napájecími (DC a AC) soustavami pro kolejová vozidla, jejich charakteristikou a využitím včetně příkladů a popisu základních technologických prvků používaných u jednotlivých systémů. Skutečnost, že se elektrická trakce dlouhodobě jeví jako jedna z nejekonomičtějších (především s rostoucím objemem přepravovaného zboží a vzdáleností dopravy) a ekologicky nejšetrnějších způsobů dopravy (doprava v městských aglomeracích), vede k požadavkům na její další rozvoj a rozšíření v budoucnu. Toto je patrné i ze Střednědobého plánu rozvoje dopravní infrastruktury s dlouhodobým výhledem (Dopravní sektorová strategie 2. Fáze z 31.8.2013, Kniha 5 - Principy a cíle Dopravních strategií.), kde jsou, mimo jiné, uvedena následující východiska týkající se oblasti železniční dopravy v rámci EU: • Do roku 2030 převedení 30 % silniční přepravy nákladu nad 300 km na jiné druhy dopravy, jako např. na železniční či vnitrozemskou vodní dopravu, a do roku 2050 dokonce více než 50 %. • Dokončení hlavní sítě TEN-T do roku 2030 a globální sítě do roku 2050. • Dokončení evropské vysokorychlostní železniční sítě do roku 2050. • Většina objemu přepravy cestujících na střední vzdálenost by do roku 2050 měla probíhat po železnici. • Do roku 2050 propojení všech letišť na hlavní síti na železniční síť. Současně s tím by mělo dojít k většímu využití železniční dopravy na elektrizovaných tratích pro příměstskou, aglomerační i městskou dopravu. Všechny tyto aspekty kladou velký důraz na interoperabilitu na všech úrovních železniční dopravy, tedy i v oblasti napájení. V současné době je problematika různých napájecích systémů v národním i nadnárodním měřítku řešena používáním moderních vícesystémových vozidel, která umožňují přechod mezi jednotlivými systémy bez přerušení provozu

Simulationsmethode zur Lösung der Kurzschlüsse im Fahrstromsystem

The paper represents one part of research work on the field of traction system. At the present days, the situation of railway techniques is very complicated and sophisticated both from viewpoint of railway infrastructure and from viewpoint of transport means. Moreover electromagnetic compatibility stands out in all possible technical areas it leads to research work focused on influence to surrounding parts. So, it is necessary to analyze the particular parts of the traction supply system from viewpoint of their behaviour and from viewpoint of influence to surrounding parts. The paper deals with metod of solution of short-circuit at AC 25 kV, 50 Hz tractionsupply systems by computer simulation. It was necessary to explain these effects which canoccur during failure states. The whole analysis is done with traction circuit without electric locomotives. The critical states are deduced from current and voltage knowledge and folloving analysis of these states we gain the results lead to the findings mentioned in the conclusion of this paper.This work can be used as one part of background for research work on the field of traction system.Usage of the mentioned control method opens up the others possibility for research on this field of interest.Článek se zabývá problematikou zkratů v trakčním systému 25 kV, 50 Hz, která svým zaměřením spadá do oblasti výzkumu zaměřeného na trakční napájecí systémy. V současnosti stále více nabývá na významu obor elektromagnetické kompatibility a s tím i související důsledky pro jednotlivá provozovaná zařízení. Nutnost analyzovat jednotlivá zařízení provozovaná u uvedeného systému vychází z potřeb provozu a zaměřuje se zejména na oblast rušení tj. EMI. Pro řešení zkratů u trakčního systému AC 25 kV, 50 Hz byla zvolena počítačová simulace s využitím programu PSpice. Celý systém byl řešen bez elektrických lokomotiv, což představuje jen jednu část řešené problematiky. Ze získaným výsledků, které popisují kritické stavy vzniklé v systému, byly vytvořeny zobecnitelné závěry uvedené v závěru článku. Článek jako jedna část zabývající se výzkumem v uvedené oblasti může tvořit základ pro další řešení problematiky v trakčním systému. Zmiňovaná metoda ukazuje a otevírá další možnosti využití při řešení problematiky.Der Artikel präsentiert einen Teil der wissenschaftlichen Arbeit im Bezug auf das Fahrsystem. Heute ist die Situation der Fahrstromtechnik sehr kompliziert, uzw. wie im Gesichtspunki der Infrastruktur als auch der Fahrzeuge. Zusätzlich sind die Fragen der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Umweltbeeinflussung sehr wichtig. Deswegen ist es notwendig auch die Verträglichkeit der Bahnunterwerke und des ganzen Fahrstromkreises analysieren.Der Artikel analysiert die elektrischen Vorqänqe beim Kurzschluss des AC 25 kV 50 Hz Systems mitlelst eines Simmulationsprogramm ohne Rücksicht auf die elektrische Triebfahrzeugen. Die Resultate sind in Abbildungen zusammengefasst. Dieser Artikel kann auch als eine Grundlage für nachfolgende Studien in diesem Gebiet dienen