Determining crystal structures through crowdsourcing and coursework

We show here that computer game players can build high-quality crystal structures. Introduction of a new feature into the computer game Foldit allows players to build and real-space refine structures into electron density maps. To assess the usefulness of this feature, we held a crystallographic model-building competition between trained crystallographers, undergraduate students, Foldit players and automatic model-building algorithms. After removal of disordered residues, a team of Foldit players achieved the most accurate structure. Analysing the target protein of the competition, YPL067C, uncovered a new family of histidine triad proteins apparently involved in the prevention of amyloid toxicity. From this study, we conclude that crystallographers can utilize crowdsourcing to interpret electron density information and to produce structure solutions of the highest quality

Two-Speed Operation of an Induction Motor of a Resistance Furnace Blower in Low Voltage Network

The subject of the paper is static and dynamic analysis of a two-speed induction motor loaded by a nitrogen blower working in the power installation of a vacuum resistance furnace. The motor with switched number of pole pairs has windings connected internally in the Dahlander Y/YY group pole-changing circuit. It is water-cooled and can be supplied from an auxiliary transformer lowering voltage to 3 x 230 V 50 Hz or directly from a 3 x 400 V AC network. The stator windings allow for 5 minute fast nitrogen cooling mode operations of the resistance furnace with current overload I = 3 IN. The time waveforms of the electric quantities are presented in the paper for test changes of the motor angular velocity for the nominal supply voltage and different configurations of the stator windings connection.W artykule przedstawiono wyniki badań statycznych i dynamicznych indukcyjnego silnika dwubiegowego obciążonego dmuchawą azotu instalacji energetycznej oporowego pieca próżniowego. Silnik o przełączalnej liczbie par biegunów z uzwojeniami wewnętrznie połączonymi w układzie Dahlandera o grupie Y/YY chłodzony wodą zasilany jest poprzez układ pomocniczego transformatora obniżającego napięcie do wartości 3 x 230 V, 50 Hz lub bezpośrednio z sieci 3 x 400 V AC. Uzwojenia stojana silnika pozwalają na pracę w stanie szybkiego schładzania azotem pieca oporowego w ciągu 5 minut z przeciążeniem prądowym I = 3 IN. W artykule przedstawiono przebiegi czasowe wielkości elektrycznych dla próby zmian prędkości obrotowej silnika dla nominalnego napięcia zasilania i różnych konfiguracji połączeń uzwojeń stojana

The selected power quality parameters of electricity consumed by the drive of the profile rolling mill

The paper presents analysis of parameters characterizing electric power consumed at the industrial medium voltage switchgear by a twelve-pulse converter drive with reverse and flow regulation in the excitation circuit of the profile rolling mill. Measurements concerning the instantaneous values of voltages and currents for different conditions of the drive operation were the basis for the calculation analysis of power and subsequently specific power quality parameters such as distribution spectra of individual voltage and current harmonics as well as voltage and current THD harmonics content factors. The calculation analysis of individual powers and the harmonic signals distribution was carried out by means of MATLAB utility software. The paper presents interesting courses of THD factors changes as function of current and load power of regulated thyristor drive of direct current. The results of measurements and analyses allowed conclusions and project regulations to be formulated.Przedmiotem artykułu jest analiza parametrów charakteryzujących pobieraną energię elektryczną z przemysłowej rozdzielni średniego napięcia przez przekształtnikowy napęd dwunastopulsowy z rewersem i regulacją strumienia w obwodzie wzbudzenia walcarki kształtowników. Na podstawie badań pomiarowych, dotyczących wartości chwilowych napięć i prądów dla różnych warunków pracy napędu, przeprowadzono analizę zmian mocy oraz wyznaczono wartości charakterystycznych parametrów określających jakość energii elektrycznej, takich jak: asymetria, widma rozkładów poszczególnych harmonicznych napięć międzyprzewodowych i prądów fazowych oraz współczynniki zawartości wyższych harmonicznych THD tych wielkości. Obliczenia oraz analizę poszczególnych mocy oraz rozkładów harmonicznych sygnałów przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska MATLAB. W pracy przedstawiono interesujące przebiegi zmian współczynników THD napięć w funkcji mocy obciążenia regulowanego napędu tyrystorowego prądu stałego. Uzyskane wyniki pomiarów i analiz pozwoliły na sformułowanie wniosków i zaleceń projektowych

Experimental analysis of the geometrical factors in Barkhausen noise investigations

W artykule przedstawiono wyniki doświadczalnej analizy pośredniego wpływu czynników geometrycznych na warunki magnesowania podczas badań za pomoc metody Barkhausena. Badano wpływ tzw. efektu brzegowego związanego z położeniem głowicy pomiarowej względem krawędzi przedmiotu badań oraz szerokości samej próbki kalibracyjnej. Jako metodę badawczą zastosowano modelowanie fizyczne zmiany wymiarów geometrycznych i położenia głowicy pomiarowej przy zachowaniu niezmienno ci innych parametrów mogących wpływać na pomiar. Badania z wykorzystaniem opracowanej aparatury pomiarowej przeprowadzono dla dwóch konstrukcji głowic. Uzyskane rezultaty badań pozwoliły stwierdzić, iż brak kompensacji wpływu analizowanych czynników geometrycznych podczas badań za pomocą metody Barkhausena może prowadzić do powstawania bardzo dużych błędów pomiarowych.The paper presents the results of experimental analysis of the indirect influence of geometric factors on the magnetization conditions during material investigations by Barkhausen method. The impact of the so-called boundary effect associated with the position of the measuring head relative to the edge of the test object and the width of the calibration sample have been investigated. As a research method, physical modeling of changes in geometrical dimensions and position of the measuring head was used, while maintaining the invariance of other parameters that could influence the measurement. Investigations using the developed measuring apparatus were performed for two designs of the measuring head. The obtained results showed that the lack of compensation of the influence of the analyzed geometric factors during the Barkhausen method can lead to significant measurement errors

Obliczanie strat w żelazie w przełączalnym silniku reluktancyjnym

In the paper the method of core loss prediction in the switched reluctance motors is presented. The classical core loss separation technique is modified for the purpose of considering an arbitrary magnetic flux density waveform. The time-stepping finite element program is elaborated for prediction of instantaneous magnetic flux density distribution in the motor core. The method of core loss calculation is backed well by the measurements carried out on the laboratory test-rig.W pracy przedstawiono model do obliczeń strat w żelazie w przełączalnym silniku reluktancyjnym. Podstawowa trudność związana z wyznaczeniem strat w żelazie w tego rodzaju maszynach jest związana z silnie odkształconymi przebiegami lokalnych wartości indukcji magnetycznej w rdzeniu. Ponadto, w większości punktów obwodu magnetycznego przebiegi te zawierają niezerową składową stałą. W takim przypadku nie można użyć bezpośrednio podejścia, stosowanego w maszynach prądu przemiennego, polegającego na podziale strat i wykorzystaniu typowych krzywych stratności jednostkowej materiału magnetycznego podawanych przez producentów. W celu rozwiązania tego problemu w niniejszej pracy zastosowano metodę polegającą na przekształceniu równania opisującego stratność jednostkową materiału ferromagnetycznego, zgodnie z hipotezą przedstawioną w pracy [7]. W wyniku analitycznego przekształcenia równania (2), otrzymano równanie (3), które jest określone w dziedzinie czasu, a nie w dziedzinie częstotliwości. Równanie to zawiera tyle samo stałych, co równanie oryginalne. Stałe te można względnie łatwo wyznaczyć metodą optymalizacji nieliniowej. Wyniki obliczeń tych stałych zawiera tabela 1. W celu wyznaczenia przebiegów lokalnej wartości indukcji w obwodzie magnetycznym, opracowano model polowo-obwodowy silnika o dwóch pasmach fazowych oraz mocy znamionowej 100 W, w oparciu o metodę elementów skończonych. Wykorzystując obliczone przebiegi indukcji magnetycznej w całym obwodzie magnetycznym oraz równanie (3) opisujące stratność jednostkową, wyznaczono całkowite straty w rdzeniu w funkcji prędkości obrotowej. Przeprowadzono weryfikację eksperymentalną opracowanego modelu w oparciu o skonstruowane stanowisko pomiarowe (rys. 2b) uzyskując dużą zgodność wyników obliczeń z danymi doświadczalnymi (rys.4). Pozytywne wyniki weryfikacji pozwalają uznać przedstawione podejście za wystarczająco dokładną oraz ogólną metodę obliczania strat w żelazie w silnikach reluktancyjnych zasilanych jednopulsowo

Diagnostics of a ladle furnace transformer after damage repair

The paper presents results of diagnostic tests of a ladle furnace transformer conducted after damage repair, before putting the ladle to operation. In the tests, the waveforms of voltages and currents were recorded digitally on the primary and secondary side of the transformer in no-load as well as in under-load state. Additional temperature measurements of the transformer casing during its operation, conducted with an infrared camera, are also presented. The recorded data were numerically processed. The results made it possible to assess condition of the transformer components (core, windings and casing), indicate hazards and formulate operation recommendations

Influence of high power DC converter drives on operating parameters of induction machines

In the paper we determined the content of higher harmonics in medium voltage supplying power units of hoisting machines on the basis of measured voltage and current signals. Next a procedure for calculation of voltage harmonic factor HVF is presented as well as its influence on real efficiency of induction motors fed from the same voltage source. There are also presented results that make possible calculation of the HVF factor with respect to load factor and applied reactive power compensation as well as higher harmonics filters

Application of DriveWindow software for diagnostics of operating conditions of AC and DC drives

The paper deals with practical applications of the DriveWindow software to electric drive technology. This software tool is designed for setting up, monitoring and controlling drives fed from ACS and DCS series converters. Benefits from implementation and operation of electric drive systems are shown on example of selected facilities on a metal plate processing line. Example waveforms of electromechanical quantities in dynamic states of AC and DC drives, recorded using the DriveWindow software during research and start-up works, are presented

Integrated High Power Electric Drive of Discharge Rolling Table with the Multifex System

The paper describes a drive system of a section of a metallurgical rolling table consisting of six dc motors, 2220 amperes of total current, fed from a single ABB reversible thyristor converter. Autonomous excitation circuits of the motors are fed from independent thyristor converters working in the so called MULTIFEX system linked with a supervisory high power converter. There are presented schemes of the DSL communication realized by FEX excitation cards of the motors using the SDSC card of the DCS-800-S02 converter and logic control system based on a PLC controller. The parameterization of the ACS-800 converter and the DCF 803 excitation systems was conducted using the DriveWindow software tool. Significant waveforms of voltages, currents and the estimated motor velocity are described and presented for the idle run as well as during transporting sheets discharged from a pusher furnace. The summary and conclusions are presented at the end of the paper.W artykule opisano układ napędowy sekcji samotoków hutniczych złożonych z sześciu silników prądu stałego o sumarycznym prądzie 2220 A, które zasilane są z jednego nawrotnego przekształtnika tyrystorowego firmy ABB. Autonomiczne obwody wzbudzeń tych silników zasilane są z niezależnych przekształtników tyrystorowych tworząc tzw. system MULTIFEX komunikujący się z nadrzędnym przekształtnikiem dużej mocy. Przedstawiono schematy komunikacji DSL kart wzbudzeń FEX silników z wykorzystaniem karty SDSC przekształtnika DCS-800-S02 oraz układu sterowania logicznego z zastosowaniem sterownika PLC. Parametryzację przekształtnika tyrystorowego ACS-800 oraz układów wzbudzeń DCF 803 przeprowadzono w oparciu o program narzędziowy DriveWindow. Opisano i zilustrowano najważniejsze przebiegi napięć, prądów, estymowanej wartości prędkości silnika w czasie biegu jałowego oraz podczas transportu blachy wysadzanej z hutniczego pieca przepychowego. W końcowej części artykułu przedstawiono podsumowanie i wnioski końcowe

Influence of motors type on electrical power parameters of rolling stand bar copper

The paper deals with comparative analysis of parameters describing the electric power drawn from a medium voltage industrial network by 2MW of nominal power electric drives of copper bars rolling mill. The comparison was possible in consequence of modernization of the rolling mill's main drive, which included replacement of the thyristor DC drive by an asynchronous drive fed from a DTC converter. The computational analysis of active, reactive, apparent and deformation power was conducted on the basis of recorded voltages and currents for both versions of the drives. Characteristic indices of the power quality were determined as spectra of the voltage and current harmonics as well as total harmonic distortion (THD) coefficients of the voltage and current. MATLAB and DASYLab software was used for measurements and computations. The results obtained from the analysis show that the controlled AC drive has smaller negative impact on the supply network in comparison with the equivalent thyristor DC drive. Consumption of the reactive power and deformation power was reduced respectively by order of magnitude and about 50%. It is a consequence of increased power factor and significant reduction of rms values of the first and higher harmonics of the current drawn from the network by the drive with a frequency converter comparing to the drive with a thyristor rectifier