1977 – Volume 2 –
Numéro 1
Prospects for fusion energy
By G. Sinclair, Président, Laser Fusion
lnvestments, !ncorporated, Concord, Ontario.
Pages: 4-8
A brief review of
the current state of research in the field of fusion is presented. The
predictions being made as to when fusion might become a commercial reality as
an energy source are discussed and an attempt is made to put the differing
predictions into better perspective. It is pointed out that there is a
lack of research on the question of how the fusion energy is to be converted to
useful forms of energy. lt is mainly the failure to deal with this matter that
is producing the wide ranges of predictions to be found in the literature.
Présentation d¹un
bref examen de la situation actuelle de la recherche dans le domaine de la
fusion. Discussion des prévisions
faites quant à l¹éventualité de la réalisation commerciale de la fusion comme
source énergétique et examen objectif des prévisions divergentes. Discussion
sur les moyens de convertir l¹énergie provenant de la fusion en énergie utile
et insistance sur le fait que la recherche en ce domaine fait défaut. Conclusion
indiquant que les différentes prévisions dans ce domaine sont principalement
dues à ce manque de recherches.
The Eel River
HVDC scheme – a 320 MW asynchronous interconnection between the New
Brunswick Electric Power Commission and Hydro-Québec employing thyristor valves
By W. A. Patterson, Manager, System
Operations Division, the New Brunswick Electric Power Commission.
Pages:
9-16
This
paper presents the benefits of interconnections for power and energy exchanges
between electrical utilities as the justification for the unique Eel River
Scheme. The objectives, design and performance of the HVDC facility are
described to give an overview of this 320 MW power transmission link, the first
such undertaking by an electrical utility to utilize thyristor valves. Schemes
previously commissioned by utilities had employed ionic valves. The paper notes
the high availability and reliability, exceeding 99.6% for at least one of the
two links, being experienced.
Présentation
des avantages des systèmes d¹interconnexion pour échange d¹énergie et
d¹alimentation électrique entre les différents services publics d¹électricité,
et justification du projet unique de Eel River. Description des objectifs, de la conception et du rendement des
installations haute tension en courant continu (HVDC), et bref aperçu de ce
connecteur de transmission électrique de 320 MW, première entreprise d¹un
service public d¹électricité utilisant des tubes à thyristor. Les projets
précédents commandités par des services publics utilisaient des tubes ioniques.
L¹article
insiste sur la disponibilité et la fiabilité élevées, dépassant 99.6% pour l¹un
des deux connecteurs actuellement en cours d¹expérimentation.
A field theoretical model
for single layer ACSR
By H. Riaz and R. D. Findlay, Department of
Electrical Engineering, University of New Brunswick.
Pages: 17-20
This paper critically examines various aspects
of the performance of single layer ACSR, especially the difficulties associated
with analyzing electrical performance. A simplified model for obtaining a.c.
resistance is proposed in the form of a solution algorithm. Computed results
are checked against direct experimental measurements and indicate satisfactory
agreement.
Cet article présente un examen critique des
différents aspects du rendement des ACSR (conducteurs en aluminium renforcés
d¹acier) à une seule couche, portant en particulier sur les difficultés
d¹analyse du rendement électrique. Présentation d¹un modèle simplifié
permettant d¹obtenir une résistance en ca, sous forme de solution par
algorithme. Comparaison des résultats calculés par rapport aux mesures
expérimentales directes, avec indication d¹un accord satisfaisant.
A high speed digital modem for experimental work on
the Communications Technology Satellite
By D. P. Taylor, S. T. Ogletree, H. C. Chan and
S. S. Haykin, Communications Research Laboratory and Department of Electrical
Engineering, McMaster University.
Pages: 21-30
The
Communications Technology Satellite (CTS), launched on 17 January, 1976 from
Cape Canaveral, provides a very powerful and versatile vehicle for the
experimental testing of new communications technology.
The
Communications Research Laboratory (CRL) of McMaster University has since 1972
been conducting a comparative study of digital modulation techniques for
experimental work using the CTS system. This study which has been conducted in
three phases, under contract to the Communications Research Centre, Ottawa is
the subject of the present paper. The first phase consisted of the comparative
evaluation by means of computer simulation of a variety of digital modulation
techniques using a satellite type of channel. The results of this show that the
best performance in terms of digital error-rate as a function of signal to
noise ratio is obtained using the so-called fast-frequcncy shift keying (FFSK)
modulation type. The second phase of the study consisted of the design and
construction of a fast frequency-shift keying modem (modulator/demodulator)
at a nominal data rate cf 60 Mbits/sec. The details of this design and the
results of preliminary testing of the modem are presented in the paper, and
show that when the modulator anti demodulator are operating back-to-back there
is a performance degradaticn from theoretical of 1 dB in signal to noise ratio
at a bit error-rate of 10-4 The third phase of the study consisted
of the detailed laboratory testing of the modem under a variety of channel conditions
preparatory to actual satellite testing. Some of the results of this
testing are presented in the paper, and indicate that the FFSK is a very viable
modulation type for use in high rate data communications via satellite.
Le
satellite technologique canadien (CTS) lancé le 17 janvier 1976 à Cap Kennedy
constitue un véhicule puissant et universel pour les essais expérimentaux
dans le domaine de la technologie des communications. Le laboratoire de
recherches en communications de l¹université McMaster effectue depuis 1972 une
étude comparative des techniques numériques de modulation à l¹aide du système
CTS dans un but expérimental. Cette étude effectuée en trois phases sous
contrat avec le Centre de recherches en communications d¹Ottawa, fait l¹objet
du présent article. La première phase porte sur l¹évaluation comparative par
simulation sur ordinateur de toutes sortes de techniques numériques de
modulation sur canal de type satellite. Les résultats de cette phase montrent
qu¹en termes de taux d¹erreur numérique fonction du rapport signal-bruit, le
meilleur rendement est obtenu par la méthode de modulation appelée
³manipulation décalée à fréquence rapide² (FFSK). La deuxième phase de l¹étude
porte sur la conception et la construction d¹un modem (modulateur-démodulateur)
à manipulation décalée à fréquence rapide à un débit nominal de 60 Mbit
par seconde. L¹article présente les détails de la conception et les
résultats des essais préliminaires du modem, et montre que l¹utilisation dos à
dos du modulateur et du démodulateur présente une détérioration du
rendement théorique de 1 dB du rapport signal-bruit à un taux d¹erreurs
binaires de 10-4 La troisième phase de l¹étude porte sur un essai
détaillé du modem dans différentes conditions de canaux, essai effectué en
laboratoire pour préparer les essais réels sur satellite. L¹article présente
certains résultats de ces essais et indique que la FFSK constitue un type de
modulation très viable pour la transmission rapide de données par satellite.
DATAPAC: a Canadian packet switching network
By S. B. Erskine, The Computer
Communications Group, Bell Canada, Ottawa.
Pages: 37-43
Datapac is a
nation-wide public packet-switched data communications network operated by the
Trans-Canada Telephone System. All communications over Datapac require the
establishment of a virtual circuit between subscriber terminaIs. In order to
accommodate applications where throughput is critical without penalizing
applications where response-time is critical, the most appropriate of two delivery
priorities may be specified for each virtual circuit. Datapac initially
supports simple asynchronous interactive terminals as well as packet-mode
terminals. The packet-mode interface conforms to the international standard
CCITT Recommendation X.25.
This paper presents
an overview of Datapac including network structure, subscriber services,
switching equipment, network performance, and network control.
Datapac est un réseau
national public de communications de données par commutation de paquets exploités
par le Réseau téléphonique transcanadien. Toutes les communications effectuées
par l¹intermédiaire de Datapac nécessitent l¹établissement d¹un circuit
virtuel entre les terminaux des abonnés. Afin de pouvoir être utilisé dans les
cas où le débit effectif est critique, sans pénalisation des utilisations pour
lesquelles le temps de réponse est critique, chaque circuit virtuel peut être
spécifié avec la priorité de livraison la plus appropriée. Datapac fonctionne
initialement avec terminaux simples asynchrones de dialogue et terminaux à
commutation de paquets. La liaison à commutation de paquets est conforme à la
norme internationale CCITT, recommandation X.25.
Cet article
présente les grandes lignes du système Datapac sur la structure du réseau, les
services aux abonnés, l¹équipement de commutation, le rendement du réseau et le
contrôle du réseau.
Effect of
control circuits on power system optimization
By P. Subramaniam, O. P. Malik and B. K.
Mukhopadhyay, Department of Electrica! Engineering, University of Calgary
Pages: 4-8
Non-linear
power system optimisation studies commonly deal with optimal control of field
excitation only and neglect the effect of regulator time constants and the
presence of feedback loops. Studies reported in this paper show that the time
constants of the regulators and the exciter circuits render the control of the
field excitation less effective in obtaining an improved optimal response and
that the closed loop operation provides only a Iimited improvement.
Optimization studies of a power system simulated to différent degrees of
sophistication are described here. From these studies it is concluded that the
effective method of obtaining a markedly improved dynamic response is the
optimal control of input power. The desired level of improvement in system
response can be obtained despite the governor loop time lag, particularly in
systems incorporating doubly excited synchronous machine.
Les
études sur l¹optimisation de réseau d¹alimentation non linéaire traitent à
l¹ordinaire seulement du contrôle optimal de l¹excitation de champ et négligent
l¹effet des constantes de temps des régulateurs et la présence de boucles de
réaction. Les études présentées dans cet
article ont montré que les constantes de temps des régulateurs et des circuits
excitateurs contribuent à rendre l¹excitation de champ moins propre à
obtenir une réponse optimale améliorée, et que le fonctionnement avec boucle
fermée n¹offre qu¹une amélioration limitée. L¹article décrit les études
sur l¹optimisation d¹un réseau d¹alimentation simulé à différents niveaux
de sophistication. On peut en conclure
que le contrôle optimal de la pussance d¹entrée constitue une méthode efficace
pour obtenir une réponse dynamique nettement améliorée. Le taux désiré
d¹amélioration de la réponse du réseau peut être atteint malgré le retard causé
par la boucle de régulateur, tout spécialement dans les réseaux incorporant des
machines synchrones à excitation double.
1977 – Volume 2 –
Numéro 2
A
chronicle of automatic control engineering
By M. B. Broughton, Associate Professor,
Department of Electrical Engineering, The Royal Military College of Canada,
presently seconded to Royal Military College of Science, Shrivenham, England.
Pages: 3-8
The progress of automatic
control engineering from its origin as a recognized discipline by the end of
World War II is outlined. The contribution of computers and changing world
values to present trends in control systems science is discussed.
Following a summary of federally-supported research in Canadian universities,
some modest predictions are made.
Nous décrivons les progrès rapides accomplis par le génie des
asservissements depuis ses débuts jusqu¹à son plein épanouissement vers la
fin de la seconde guerre mondiale. Nous traiterons également de l¹influence
qu¹ont les ordinateurs et l¹évolution rapide des valeurs humaines sur les
techniques du génie des asservissements et ses systèmes connexes. Un regard sur
l¹avenir fait suite à un bref aperçu de la recherche faite dans les universités
canadiennes sous les auspices du gouvernement fédéral.
Philosophie de protection
pour le réseau très haute tension de la Baie James
Par J-G Tanguay, Hydro-Québec, Montréal. .
Pages: 9-12
L¹avènement du réseau
très haute tension de la Baie James fournissait l¹opportunité de revoir la
philosophie de protection établie pour le réseau initial 735 kV de
l¹Hydro-Québec. Un groupe de travail fut formé à l¹automne 1974 qui avait comme
objectif d¹établir une philosophie de protection qui regrouperait les critères
de planification, de conception et d¹exploitation afin d¹obtenir la
protection la plus adéquate et la meilleure utilisation possible du réseau de
transport d¹énergie de la Baie James à un coût minimum. Les recommandations du
groupe recevaient l¹approbation du Comité des réseaux à très haute tension de
l¹Hydro-Québec au printemps de 1976. Le document présenté était retenu comme
document de travail. L¹objet de la présentation est de résumer certaines
parties de l¹étude, soit celles se rapportant aux lignes de transport, aux
lignes d¹attache ainsi qu¹aux transformateurs. Ces éléments de réseau furent
choisis afin de faire ressortir les différences fondamentales des principes de
protection qu¹ils commandent.
The planning of the
EHV transmission system for James Bay provided Hydro-Québec with an opportunity
to review the protection philosophy established for its first 735-kv system. A
working group was formed in the falI of 1974 to establish a protection
philosophy which would satisfy planning, design and operating criteria, in
order to obtain optimum system protection and the best possible utilization of
the James Bay transmission system at minimum cost. Hydro-Québec¹s committee
on extra high voltage approved the recommendations of the working group1 in
the spring of 1976. The purpose of this
paper is to summarize certain parts of the working group¹s study, particularly
those relating to transmission lines, tie lines linking substations at the
same latitude, and transformers. These elements of the system were chosen in order
to bring out the fundamental differences in their protection.
The why and how of PCM microwave use by Manitoba
Hydro
By C. G. Ward, Manitoba Hydro
Pages: 13-16
This paper presents in a very
general way the story of why and how Manitoba Hydro came to install a 9 hop PCM
microwave system to serve its Winnipeg River Generation Complex. A brief
description of some of the unique features of the equipment is also given and a
summary of some of the system tests performed.
Ce document présente une vue
d¹ensemble des raisons qui ont incité Manitoba Hydro à installer un système
micro-ondes de 9 hops par mètre cube pour desservir sa centrale électrique de
Winnipeg River. Une brève description des éléments spéciaux qui composent ce
système sera incluse et le document décrira brièvement quelques essais
effectués sur ce système.
The binary transversal f
ilter: classical realization may result in rough approximation
By N. Boutin, R. Goulet and S. Morissette, Department
of Electrical Engineering, Université de Sherbrooke
Pages: 17-19
The development of transversal
filters with digital elements such as shift registers has been widely covered
in the literature. However, this kind of development may lead to a rough
approximation of theoretical analog transversal filter. This paper tries to elucidate
this fact.
La réalisation de filtres
transversaux avec éléments numériques tels que les registres de décalage, a été
couverte en détail dans la documentation. Cependant, ce genre de réalisation
peut conduire à une approximation grossière d¹un filtre transversal
analogique théorique. Cet exposé tente d¹expliquer ce fait.
Conception d¹un poste dans le réseau de transport Baie James
Par A. Crépin et J. Julien, Commission hydroélectrique
du Québec, Montréal
Pages: 20-26
La première partie traite de
l¹implantation du poste, des difficultés rencontrées lors de cette
implantation, ainsi que des particularités de l¹appareillage
installé. La deuxième partie traite de réalisation du contrôle et de la
protection de l¹équipement du poste.
The first part of this paper deals with the design of
a substation in the James Bay transmission system and the difficulties
encountered at this stage, as well as the characteristics of the apparatus
installed. The second part deals with the philosophy of the control and
protection for the substation equipment.
Load flow simulation in modified networks
By K. R. C. Mamandur and G. J. Berg, Department of
Electrical Engineering, The University of Calgary. .
Pages: 27-32
This paper presents
an efficient and accurate method of simulating network changes such as outage
or switch-in of transformers or lines which may be necessary both at the
planning stage and in connection with operation of power systems. The method
involves sensitivity analysis around a base case state. Network changes are
simulated subject to the condition of meeting scheduled demands of end buses of
either the outaged elements or switched-in elements. The proposed technique
has been applied to a medium size utility system and to the AEP standard test
system with 118 buses. Simulation errors and execution times by the proposed
method are compared with those of the standard Newton-Raphson method.
Cet article présente une
méthode efficace et précise de simulation des changements de réseau, tels que
la coupure ou le branchement de transformateurs ou lignes, pouvant être
nécessaires au stade de planification et en rapport avec l¹exploitation de
systèmes d¹alimentation. La méthode comprend une analyse de sensitivité portant
sur l¹état d¹un cas de base. Les changements de réseau sont simulés, en les
soumettant aux demandes prévues des barres omnibus terminales des éléments
coupés et branchés. La technique proposée a été appliquée à un système de
service public de taille moyenne, et au système d¹essai AEP standard avec 118
barres omnibus. Les erreurs de simulation et les temps d¹exécution de la
méthode proposée, sont comparés à ceux de la méthode standard Newton-Raphson.
Pseudoerror on-line
monitoring: concept design and evaluation
By K. Feher, Department of
Electrical Engineering, Concordia University and SPAR Telecommunications Ltd.,
Montreal and A. Bandari,
Department of Electrical Engineering, Concordia
University
Pages: 33-36
This paper deals with the
problem of monitoring the performance of digital communication links, with the
objective of detecting the on-line signal failures as rapidly as possible. The
problem of monitoring the performance of data communication links is
inherent to data transmission. This paper describes a method of generating a
measurable pseudoerror that can be used in a variety of applications. Some of
the theoretical ideas of this technique were taken from Ref. 1. By developing a
Pseudo Error Region (PER), the on-line error rate can be estimated much more
rapidly without distrubing the data. The design of hardware and measurement
results are presented, along with a comparison with theoretical predictions.
Cet article
porte sur les problèmes du contrôle du rendement des liaisons de communication
numérique, avec pour objectif la détection le plus rapidement possible des
défaillances de signal direct. Le problème du contrôle du rendement des liaisons
de transmission des données est inhérent aux transmissions de données. Cet
article décrit une méthode de génération de pseudo-erreur mesurable pouvant
être utilisée à différentes fins. Certaines des théories de cette technique
sont tirées de la référence 1. La préparation d¹une région de pseudo-erreur
(PER) permet l¹évaluation beaucoup plus rapide du taux d¹erreurs directes sans
perturbation des données. Présentation de la conception du matériel et des
resultats des mesures, et comparaison aux prévisions théoriques.
1977 – Volume 2 –
Numéro 3
Guidelines for inter-utility energy exchange
agreements
By G. Spafford, Unies Ltd, Winnipeg, L. P. Haberman, Manitoba
Hydro, Winnipeg and D. A. Young, Consulting Economist, Winnipeg.
Pages: 2-4
Complete
flexibility in the exchange of energy between electrical utilities within s
defined geographic region has many advantages. These include (a) savings in
fuel by maximizing the utilization of hydro-electric capability through the
integrated operation of thermal-electric and hydro-electric components,
(b) minimization of capital investment by providing capacity expansion to meet
load growth using the overall optimum sequence of new source development, (c)
reduction of capacity requirements through diversity in the time of peak load
between electrical utilities, (d) improvements in system reliability, (e) gains
in overall capability due to hydrological diversity in hydro-electric
components of the joint system.
It can be accepted
that, within the defined geographic region, the cost of meeting electrical
demand can be minimized by the optimization of operation and capacity expansion
of the electrical supply system. however, the achievement of this goal is
severely hampered by the existence of several autonomous electrical utilities
within the defined region. The geographic boundaries of these utilities
are politically constrained and are generally unrelated to either location of
electrical demand centres or electrical energy sources. As a result formulae
developed to achieve an equitable distribution of costs and benefits between
electric utilities are complex. The factors involved in establishing such
formulae on the basis of optimum regional operation and capacity expansion are
presented. The requirements and difficulties involved in reaching satisfactory
inter utility agreements are discussed, and basic approaches w formulation of agreements
are presented.
La flexibilité complète
dans l¹échange d¹énergie entre les services électriques se trouvant dans une
région géographique définie, comporte de nombreux avantages: (a) économie de
carburant par l¹utilisation optimale des capacités hydroélectriques, par I
exploitation intégrée des éléments thermoélectriques et hydroélectriques, (b)
réduction des investissements de capitaux, par l¹apport d¹une expansion de
capacité compensant la croissance des besoins, en utilisant la séquence
optimale générale de développement de nouvelles sources, (c) réduction des
besoins de capacité par la diversité des services électriques en période
de pointe, (d) amélioration de la fiabilité des systèmes, (e) gains en capacité
générale dus à la diversité hydrologique des éléments hydroélectriques du
système conjoint.
On peut comprendre qu¹à
l¹intérieur d¹une région géographique définie, les coûts de satisfaction d¹une
demande électrique peuvent être minimisés par l¹optimisation de l¹exploitation
et l¹expansion de la capacité du système d¹alimentation électrique.
Cependant, la réussite de cet objectif est gravement menacée par l¹existence de
plusieurs services électriques autonomes à l¹intérieur de la région
définie. Les limites géographiques de ces services publics sont politiquement
obligatoires, et n¹ont généralement aucun rapport avec l¹emplacement des
centres de demande électrique ni les sources d¹énergie électrique. Par
conséquent, les formules mises au point pour obtenir une distribution équitable
des coûts et des avantages entre les services électriques, sont complexes. Nous
présentons ici les facteurs entrant dans la composition de ces formules, sur
base d¹une exploitation régionale optimale et d¹une expansion de la capacité.
Les exigences et les difficultés d¹une entente satisfaisante entre les services
publics sont discutées, et des approches de base vers la formulation de
conventions, sont présentées.
Numerical studies of flux distribution in a
two-dimensional ferromagnetic structure
By K. F. Schenk, P.Eng. Ph.D., SMIEEE, CSEE,Department
of Electrical Engineering, University of Ottawa
Pages: 5-8
The flux
distribution in a two-dimensional ferromagnetic structure is obtained by a
finite-difference technique. The quasi-Poissonian partial differential
equation describing the magnetic vector potential is transformed into a set of
partial difference equations which are solved by a successive
line-overrelaxation scheme. The numerical procedure converged quite well even
under high saturation levels of the ferromagnetic material.
La distribution du flux
dans une structure ferromagnétique à deux dimensions, est obtenue par la
technique des différences finies. L¹équation différentielle partielle
quasi-Poissonienne, décrivant le potentiel de vecteur magnétique, est
transformée en un ensemble d¹équations différentielles partielles qui sont
résolues par un schéma successif de relaxation excédentaire en ligne. La
procédure numérique possède une très bonne convergence, même sous des niveaux
élevés de saturation du matériau ferromagnétique.
Quelques opérations
non-linéaires automatiques sur un grand réseau électrique
Par C. Pelletier, Hydro-Québec, Montréal
Pages: 9-14
Puisque les contingences
pouvant frapper un réseau électrique et mettre sa sécurité en danger sont de
nature abrupte, il est naturel de penser que les mesures correctrices
subséquentes se doivent d¹être des plus hâtives et être complétées le plus
rapidement possible. Pour les contingences mineures, la marge de design peut
suffire et être harnachée par contrôle automatique, de façon linéaire,
mais pour les épreuves plus sévères, la manoeuvre en vrac d¹actions
correctrices rapides devient nécessaire, résultant en une famille d¹opérations
non-linéaires sur la dynamique du réseau, afin de rattraper un point d¹équilibre
stable que l¹exploitant peut optimiser subséquemment. Ces pratiques équivalent
presque à réduire d¹un cran le niveau de contingence absolu, c¹est-à-dire à
partir du réseau complet, en utilisant des automatismes fiables et bien
coordonnés en remplacement d¹un suréquipement pour parer les éventualités.
Parmi ces opérations non-linéaires1, on retrouve les rejets de
production, les délestages de charge, les manoeuvres automatiques de
condensateurs et d¹inductances, la manoeuvre automatique de lignes, etc.
Quelques unes de ces opérations sont ici explorées dans l¹optique bien précise
du maintien automatique de la sécurité du réseau de l¹Hydro-Québec avec comme
ristourne immédiate, un raffermissement substantiel de la capacité de
transport. La présente communication traite principalement d¹un système de
stabilisation par débranchement automatique d¹inductances de compensation de
lignes 735 kV, d¹un système automatique de rejet de production à la centrale
de Churchill Falls ainsi que d¹un système automatique de délestage de
charge; ces trois systèmes ont été conçus afin de rencontrer les exigences
particulières du réseau contemporain de l¹Hydro-Québec.
Due to the abrupt
nature of the major disturbances that may endanger the security of an
electrical network, it is but natural to conclude that some of the corrective
actions should also be rapidly applied automatically for early completion, in a
bulk, non-linear fashion; the linear controls can then take over and use up the
design margin of the system to optimize its subsequent security. These
techniques are often almost equivalent to reducing the absolute contingency
level of the disturbance by one, that is from the complete network, by using
reliable and well coordinated automatic schemes, in place of some overdesign to
be sacrificed at the first event. Amongst the many non-linear automatic
operations available to the designer1, one finds generator dropping, load
shedding, reactive elements switching, line switching, etc. This paper outlines
the main aspects of three such schemes designed to meet some of Hydro-Québec¹s
particular system problems in order to Improve its stability and security;
these are: Automatic removal of 735 kV line compensation inductors for
stabilization purposes, automatic generator dropping system for the Churchill
Falls generation and transmission network and, automatic load shedding system
for the interconnected network.
Slip-frequency
controlled induction motor drives using digital phase-locked-loop control
system
By P. C. Sen and M. MacDonald, Department of
Electrical Engineering, Queen Œs University. Kingston, Ontario.
Pages: 15-22
This paper presents
a novel speed control scheme for an induction moyor drive using digital
phase-locked-loop. The slip-frequency control of induction motor is used to
provide better performance characteristics of the motor and the phase locked-loop
technique is employed to provide extremely accurate speed regulation. The drive
system is described and the control circuitry is outlined. An analytical model
is developed and root locus analysis is used to evaluate the suitability of
different feedbacks. An experimental model using a 5 HP induction motor is
built and tested. System response is presented and compared for different
filters in the feedback control system. Excellent speed regulation in the order
of 0.01 per cent and a wide lock range has been obtained.
Cet article présente un
nouveau schéma de régulation de régime, pour l¹entraînement d¹un moteur
d¹induction avec boucle et blocage de phase numérique. Le contrôle des
fréquences de glissement du moteur d¹induction sert à améliorer les performances
du moteur, et la technique de bouclage à blocage de phase est utilisée pour
obtenir une régulation de régime extrêmement précise. Le système d¹entraînement
est décrit, et les circuits de contrôle sont résumés. Un modèle analytique est
expliqué et on utilise l¹analyse du lieu des racines pour évaluer la conformité
des différentes réactions. Un modèle expérimental utilisant un moteur
d¹induction de 5 cv est construit et vérifié. La réaction du système est
présentée et comparée avec différents filtres dans le système de contrôle de la
réaction. On a obtenu une régulation excellente du régime dc l¹ordre de 0.01
pour-cent, ainsi qu¹un large intervalle de blocage.
Efficient coding
of unvoiced sounds in digital telephony
J-P. Adoul and M. Boutaleb-Joutei, Communication
Research Center, University of Sherbrooke, Sherbrooke, Quebec*
Pages: 23-27
Some statistical properties of the main
unvoiced phonemes are given along with three compact transcoding schemes for
bit-rate reduction of unvoiced speech segments in multichannel PCM telephony.
Certaines propriétés statistiques des principaux phonèmes
non vocaux, sont données en même temps que trois schémas compacts de conversion
des codes pour réduction du taux des bits des segments d¹expression non vocale
dans la téléphonie à canaux multiples PCM.
Voiced-unvoiced
discrimination for efficient compression in multichannel telephony
y J-P. Adoul, F. Dumont, F. Daaboul* and M. Rudko,
Communication Research Center, University of Sherbrooke, Sherbrooke, Quebec
Pages: 28-33
This paper focuses
on the efficient transmission of digital telephone-quality speech in a
multichannel situation. It is shown that in addition to speech interpolation,
substantial savings can be achieved through the use of redundancy-reducing
transcoding schemes, one for voiced and one for unvoiced sounds. Specific
waveform properties and coding schemes for both types of sounds, as well as the
means for the discrimination, are discussed. The performance of two
experimental systems which, respectively, triple and quadruple digital carrier
capacity are presented.
Cet article examine la
transmission efficace de la parole chiffrée qualité-téléphone, dans une situation
de canaux multiples. On montre qu¹en plus de l¹interpolation de la parole, des
économies substantielles peuvent être réalisées par l¹utilisation de schémas de
conversion de code réduisant les répétitions, un pour les sons de la voix et
les autres pour les sons non vocaux. Les propriétés spécifiques des formes
d¹ondes et des schémas de codage pour les deux types de son, ainsi que les
moyens de différenciation, sont discutées. On présente des performances de deux
systèmes expérimentaux, qui ont respectivement triplé et quadruplé la capacité
porteuse de chiffres.
Étude sur l¹application de la
technique SF-6 aux postes THT du réseau de la Baie James
Par G. Gravel et T. Gilsig, Hydro-Québec, Montréal.
Présenté la « Canadian Communications and Power Conference »,
qui a eu lieu à Montréal, du 21 an 22 octobre 1976.
Pages: 34-40
Le réseau de transport qui
servira à acheminer l¹énergie produite dans le territoire de la Baie James
nécessitera la construction de 16 nouveaux postes de transformation et de
manoeuvre à 735 kV. Le choix de cette tension fut fixé à la fin de 1973, et la
mise en service des postes sera étalée d¹octobre 1979 à octobre 1984.
Il était admis, à priori que ces
nouveaux postes seraient réalisés selon les mêmes techniques qui furent utilisées
pour les réseaux Churchill Falls et Manie-Outardes tout en améliorant la
protection et l¹appareillage de sectionnement, et c¹est ce que nous appelons la
³technique conventionnelle améliorée².
Par ailleurs, les progrès rapides
réalisés avec la technique SF-6 à THT amena les ingénieurs de l¹H.Q. à
l¹étudier à fond et la comparer avec la précédente. Sous la tutelle d¹un comité
directeur, un groupe de travail fut donc mandaté pour faire cette étude.
Le sujet de cette conférence sera
donc un résumé de cette étude et le lecteur trouvera ci-après les principaux
thèmes qui seront traités.
Choix du schéma unifilaire
Le schéma unifilaire utilisé pour
les postes conventionnels fut remis en question. En respectant les mêmes
critères de fiabilité et de flexibilité, il serait possible de simplifier le
schéma conventionnel en exploitant les qualités inhérentes au matériel S F-6.
Comparaison de fiabilité
Le matériel SF-6, principalement
les disjoncteurs, est réputé plus fiable que le matériel conventionnel, mais cette
réputation demeure subjective parce qu¹il n¹existe pas de statistiques
pour le matériel SF-6 à TUT. Néanmoins, les indications fournies par les
utilisateurs pour des tensions inférieures et les prévisions de spécialistes
qui furent consultés corroborèrent cette hypothèse.
Coordination de l¹isolement
Dans les postes conventionnels,
seuls les appareils à isolation non régénérables soit les transformateurs et
réactances de ligne sont protégés par des parafoudres. Dans les postes blindés
SF-6, on doit faire une inspection avant de remettre en service l¹équipement
ayant subi un contournement phase-terre; donc pour cette raison le matériel
SF-6 est considéré comme ayant une isolation non régénérable et doit être
protégé par un parafoudre à chaque transition air-SF-6. Une étude fut donc
faite pour déterminer le niveau d¹isolation pour le matériel SF-6 et ce sans
qu¹il soit nécessaire d¹ajouter de parafoudre autres que ceux précédemment
requis.
Flexibilité et interchangeabilité
Cette étude fut faite sur l¹aspect
qualitatif seulement. Il en ressortit néanmoins que la technique
conventionnelle est nettement plus avantageuse.
Comparaison des coûts
Une analyse détaillée des coûts
fut faite et démontra que selon l¹état actuel des deux techniques appliquées
dans le contexte de la Baie James, la technique conventionnelle demeure la
plus économique.
Conclusion
La solution de postes entièrement
blindée SF-6 ne sera pas retenu pour le réseau de la Baie James. Les études se
poursuivront pour une solution mixte c-a-d appareillage blindé SF-6 et jeu
de barres conventionnels, solution qui permettrait de retenir les avantages des
deux techniques tout en éliminant leurs principaux inconvénients.
The transportation network for
carrying the energy produced in the James Bay territory will require
construction of 16 new 735 kV transforming and handling stations. The choice of
this voltage was made at the end of 1973, and the stations will be put into
service over a period from October, 1979 to October, 1984.
It was accepted a priori that
these new stations would be built using the same techniques as were applied to
the Churchill Falls and Manie-Outardes networks, while upgrading protection and
circuit-breaking equipment; this is known as ³improved conventional
technology².
On the other hand, the rapid
progress made with the SF-6 method at THT led H.Q.'s engineers to make an in
depth study of it, comparing it with the above. Under the direction of an
executive committee, a study group was set up to carry out this work.
The subject of this paper will
therefore be a summary of this study, and the principal topics are shown below.
Choice of a single-wire plan
The single-wire system used
for conventional stations was studied again. While conforming to the same
standards of reliability and flexibility, it would be possible to simplify
the conventional system by making use of the built-in qualities of the SF-6
equipment.
Reliability comparison
The SF-6 equipment, especially
the breakers, is reportedly more reliable than conventional equipment; however,
this judgment is necessarily subjective since no statistics are available
for the SF-6 equipment as TUT. Nevertheless, data supplied by users for lower
voltages, and the prognosis of specialist consultants, confirm this theory.
Co-ordination of insulation
In conventional stations, only
equipment with non-regenerable insulation, i.e. transformers and line
reactances, are protected by lightning conductors. In SF-6 screened stations,
an inspection must be made before equipment which has undergone a
phase-earth arcover is put back into operation; for this reason, SF-6 equipment
is considered as having nonregenerable insulation and should therefore be
protected by a lightning conductor at every air-SF-6 transition. A study was
therefore made to determine the insulation level for the SF-6 equipment,
without the necessity of adding lightning conductors in addition to those
previously required.
Flexibility and
interchangeability
This study related only to the
qualitative aspect. However, it was clearly apparent that the conventional
technique was the more advantageous.
Cost comparison
A detailed analysis of costs
was made, which demonstrated that at the present stage of the two techniques,
the conventional technique remains the more economical in the James Bay
context.
Conclusion
The solution of fully screened
SF-6 stations will not be adopted for the James Bay network. Studies will
continue with respect to a mixed solution, i.e. SF-6 screened equipment and
conventional rods, which would retain the advantages of both techniques while
eliminating their main inconveniences.
1977 – Volume 2 –
Numéro 3
Microelectronic
telemetry implant for myo-electric control of a powered prosthesis
By Dr. F. R.
Tucker, M. D., and N. Peteleski , Electronic Technologist Rehabilitation
Engineering Dept, Health Sciences Centre, Winnipeg.
Pages: 3-8
An induction micro powered synchronous telemetry implant for myoelectric
controI of a powered prosthesis is described in technical detail. Surgical
implantation in a human, subsequent control of a powered prosthesis and future
implications are discussed.
Description technique détaillée d¹une implantation de télémétrie
synchrone à micro-induction pour la commande myoélectrique d¹une prothèse. On
examine l¹implantation chirurgicale chez l¹homme, la commande subséquente d¹une
prothèse et les implications pour l¹avenir.
Circuit d¹essais
synthétique de l¹IREQ
Par G. St-Jean, V. Zajic
et Y. Latour, Institut de recherche de l'Hydro-Québec Varennes Québec.
Pages: 9-16
Ce
rapport présente certaines caractéristiques particulières du circuit
synthétique de la station à grande puissance de l'IREQ (Hydro-Québec). Ce
circuit permettra de multiplier la puissance d¹essai de la station hors
d¹essais sur disjoncteurs et sur parafoudres.
This report gives some
particular characteristics of the synthetic test circuit of the High-Power
Laboratory of IREQ (Hydro-Québec). This circuit will make possible a
multiplication of the testing power of the station when applied to circuit
breakers and surge diverters.
A progressive numerical method and its application to large field
problems in antennas and electromagnetic scattering
By L. Shafai , Electromagnetics Institute, Technical University of
Denmark.
Pages: 17-23
It is shown that the numerical
solution of electromagnetic scattering problems using moment methods can be
carried out in a progressive manner by dividing the scattering surface into
several small regions. The technique reduces the large matrix of the
conventional moment method into several small matrices on the regions and
enables one to solve easily the problem of scattering by very large objects The
accuracy of the method and the criteria for controlling computational errors
are examined by its application to two-dimensional problems. Both parallel and
perpendicular polarizations are assumed and the behavior of the solutions for
both smooth and singular field distributions on circular cylinders and prisms
is studied. It is found that the surface distributions, such as induced currents,
may be obtained more accurately by this method than the conventional moment
method. The accuracy of the far fields, however are generally of the same order
for both methods. For convenience and brevity, the term PNM is used to refer to
the method throughout this paper.
Il est montré que la solution numérique des problèmes de dispersion
électromagnétique par des méthodes instantanées peut se réaliser
progressivement en divisant la surface de dispersion en plusieurs aires
réduites. Le procédé transforme la grande matrice de la méthode instantanée
conventionnelle en plusieurs petites matrices des régions et facilite la
solution du problème de la dispersion par les très gros objets La précision de
la méthode et les critères pour le décèlement des erreurs quantitatives sont
étudiés en appliquant la méthode à des problèmes à deux dimensions En assumant
des polarisations aussi bien parallèles que perpendiculaires, on examine
l¹efficacité des solutions par des distributions de champ filtrées et simples
sur des cylindres ronds et des prismes On constate que les distributions en
surface. telles que les courants induits, s¹obtiennent avec plus de précision
par cette méthode que par la méthode conventionnelle. La précision pour les
champs éloignés, par contre, est généralement du même ordre pour les deux
méthodes. Aux fins de brièveté et de facilité, les initiales PNM serviront à
désigner celte méthode dans tout le texte du rapport.
Accumulation du verglas sur les nouveaux types d¹isolateurs sous
haute tension
Par C. L. Phan, M-A. Allaire et P. McComber, Département
des Sciences
Appliquées, Université du Québec à Chicoutimi. .
Pages: 24-28
Quatre
isolateurs en matières synthétiques de forme long fût (rod insulators) et deux
isolateurs classiques de forme capot tige ont été mis sous l¹effet simultané du
verglas et de la haute tension. On mesure l¹épaisseur de la glace sur les
isolateurs ainsi que sa forme d¹accumulation à chaque intervalle régulier du
temps. Le courant de fuite est enregistré en fonction du temps jusqu'à ce que
l'épaisseur radiale de glace accumulée sur un conducteur témoin atteigne
1"3/4. . Dans le but de réduire la durée d¹accumulation. Dans cette
première partie du programme de recherches sur les isolateurs couverts de
glace, les essais ont été conduits à une température de -10°C. Les résultats
montrent que le poids et l¹épaisseur de la glace accumulée sont reliés à la
géométrie de l¹isolateur. L'amplitude du courant de fuite croit avec
l¹épaisseur de la glace accumulée Les isolateurs synthétiques, à cause des
faibles distances entre les jupes favorisent la formation des glaçons qui
génèrent des grands pics du courant de décharge, susceptibles de produire des
arcs de contournement (flashover) lorsque l'accumulation de glace devient
importante
Four synthetic rad insulators
and two classical cap stem insulators were subjected to the simultaneous
effects of freezing rain and high tension. The thickness of ice on the
insulators and the type of formation is measured at regular intervals. The
leakage current is shown as a function of the time elapsed before the radial
thickness of ice accumulated an a pilot conductor reaches 1 3/4". This is
the limit of ice load proposed for Hydro-Quebec¹s future 735 kV lines. With a
view to cutting down on accumulation time in this first section of research
programme on ice-covered insulators, the tests were performed at a temperature
of -10°C. The results show that the weight and thickness of accumulated ice are
related to the geometry of the insulator. The leakage current increases with
the thickness of ice accumulated. Because of the small distances between their
skirts, the synthetic insulators favour the formation of lumps of ice which
create considerable peaking in the discharge current, liable to cause flashover
when the accumulation becomes considerable.
Calculation of the suppression of signals and intermodulation noise
when multiple unequal carriers are amplified by a TWT
By C. Loo, Communications Research Centre, Department of
Communications, Ottawa.
Pages: 29-32
Weak signals are suppressed and
intermodulation noise is generated when a number of carriers having different
amplitudes are amplified by a TWT. These effects are analyzed using an
extension of a method which has been described previously2 and which
is simpler to use than other methods in current use4¹5¹6¹7. This paper
describes the calculations and includes a comparison of the results with
experimental observations. The results are useful in the design of a satellite
communications system in which a TV signal and multiple radio or two-way voice
signals are present in one satellite transponder. The calculations show that
for each 1 dB signal suppression of the small carriers due to the presence of a
large carrier at saturation, the suppression of intermodulation noise is by
more than 2 dB. Based on these results, it would be advantageous to operate
with a single carrier saturating the transponder when multiple unequal carriers
are present.
Lorsqu¹un certain nombre d¹ondes porteuses sont amplifiées par un tube à
propagation d¹ondes, les signaux faibles sont supprimés et des bruitages
d¹intermodulation sont créés. Ces effets sont analysés par extension d¹une
méthode décrite antérieurement2, plus simple que d¹autres méthodes
couramment employées4¹5¹6¹7. Ce rapport décrit les calculs et comprend une
comparaison des résultats aux observations expérimentales. Les résultats sont
utiles pour la conception d¹un système de communications par voie de satellite
dans lequel un signal de télévision et plusieurs signaux de radio ou de trafic
vocal bilatéral sont présents dans un seul transpondeur satellite. Les calculs
montrent que pour chaque décibel de suppression des petites ondes porteuses
causée par la présence d¹une grande onde porteuse à saturation, les bruitages d¹intermodulation
sont supprimés à raison de plus de 2 dB. En fonction de ces résultats, il
serait préférable que le transpondeur soit saturé par une seule onde porteuse
lorsque plusieurs ondes porteuses inégales sont présentes.
Measured performance comparison of fast FSK and BPSK
By J. L. Pearce, Communicationc
Research Centre. Departrnent of Communications . Ottawa. .
Pages: 33-38
The measured performance of a binary PSK and a Fast PSK modem are
presented, compared, and discussed. The modem tests were performed at 16 Kbps,
a rate suitable for delta modulation and tactical satellite communications
voice service. The performance of the modems was examined when they were in
turn subjected to wide-band Gaussian noise, channel band restriction, adjacent
channel interference, co-channel interference, and finally impulsive noise.
Modem lock-up times are presented for the Fast FSK modem,
Présentation, comparaison et discussion des rendements nsesurés d¹un
modem PSK binaire et d¹un modem FSK rapide. Les essais furent effectués à 16
Kbps, un taux convenant au service mobile de modulation delta et au service
tactique de communications vocales par satellite. Le rendement des modems fut
examiné pendant que ceux-ci furent assujettis tour à tour aux bruits blancs sur
bande large, aux restrictions de piste de bande, aux interférences adjacentes,
aux diaphonies et finalement aux parasites de courte durée. Les délais de
blocage sont indiqués pour le modem FSK rapide.
Le mini-ordinateur en
ingénierie
Par M. R. Baldur et M. J.
Gaumond, École Polytechnique, Université de Montréal.
Pages: 39-44
Les
mini-ordinateurs évoluent rapidement et cette publication traite de leurs
utilisations dans un laboratoire universitaire de génie mécanique. Le texte
couvre les coûts relatifs de plusieurs niveaux de complexité basé sur les
développements réalisés à l'École Polytechnique. Les nombreux avantages d¹un
tel système et les difficultés provenant principalement du manque de support
technique sont aussi discutés.
The application of mini-computers is rapidly expanding and this paper
deals with their use at a university laboratory of a mechanical engineering
department. Comparative costs are given for various levels of sophistication
and actual experience is reported at the Ecole Polytechnique. Described are
many advantages which can be gained from such an installation and also the
difficulties, due mostly to the scarcity of technical support both in hardware
and software fields.