Projekti / Programi
Pretvorniki električne energije in regulirani pogoni
01. januar 2004
- 31. december 2008
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.12.00 |
Tehnika |
Električne naprave |
|
2.10.00 |
Tehnika |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
|
2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
mehkomagnetni kompoziti, trajni magneti, posebni električni stroji, obnovljivi viri energije, avtomobilska industrija, prečni transformator, tonfrekvenčni transformator, usmerniški transformator, nadzor stanja, diagnostika, linearni asinhronski motor, linearni sinhronski motor, linearni pogoni, elektromagnetno polje, močnostni stikalni pretvorniki, magnetne komponente, merilni pretvorniki, elektromagnetna združljivost (EMC), mikroprocesorska tehnika, gorivne celice, aktivni močnostni filtri, hibridni pogoni vozil
Raziskovalci (26)
Organizacije (1)
Povzetek
Izzivi in raziskave:
Alternativni viri energije (veter, sonce, gorivne celice...):
- Nove topologije in krmilni principi polprevodniških močnostnih pretvornikov s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...)
- Gorivne celice s polimerno membrano
Ekologija (zmanjševanje emisij, varčevanje z energijo)
- Polprevodniški močnostni pretvorniki s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...)
- Pretvorniki za izločanje težkih kovin iz galvanotehničnih odplak
- Konstruiranje električnih strojev (rotacijski, linearni, transformatorji) s čimvečjim izkoristkom
Hibridna in električna vozila
- Polprevodniški močnostni pretvorniki s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...)
- Integrirani zaganjalnik-generator, tudi kot dodatni pogon vozila
Prehod s 14 V na 42 V napajanje v vozilih
- Polprevodniški močnostni pretvorniki s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...)
- Integrirani zaganjalnik-generator
Mehkomagnetni kompozitni materiali, trajni magneti iz redkih zemelj
- Integrirani zaganjalnik-generator, tudi kot dodatni pogon vozila
- Drugi posebni stroji
Biomedicina
- Polprevodniški močnostni pretvorniki s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...) za elektroporacijo celic (npr. elektrokemoterapija, genski inženiring)
Elektromagnetna združljivost (EMC)
- Polprevodniški močnostni pretvorniki s posebnimi zahtevami (visok izkoristek, visoka dinamika, EMC...)
- Metode proženja stikalnih elementov v pretvornikih (DTC pri izmeničnih motorjih, DCC pri aktivnih močnostnih filtrih)
- Nadaljnji študij komutacijskih prehodnih pojavov pri kolektorskih strojih za optimalizacijo njihove konstrukcije
Uvajanje trga z električno energijo
- Uravnavanje pretoka moči v EES: prečni transformator
- Komunikacija po visokonapetostnih vodih: tonfrekvenčni transformatorji
- Energetski transformatorji: iskanje optimalnih rešitev glede izgub, lokalnih pregrevanj, prenapetostnih nihanj in sil na navitjih
- Prenosni precizijski vir za umerjanje števcev električne energije
Zahtevni pogonski sistemi
- Diagnostika izmeničnih pogonov - razvoj ekspertnih sistemov
- Visokodinamični pogoni z linearnimi motorji (asinhronski, sinhronski)
- modeliranje polja (metoda končnih elementov)
- različni načini vodenja (skalarni U/f, vektorski v koordinatnem sistemu sekundarnega magnetnega polja)
- optimalno tokovno napajanje linearnih motorjev (pretvornik)
- obdelovalni stroji, dvigala, vozila
Pomen za razvoj znanosti
Krmiljenje električnih strojev za doseganje čim višjih izkoristkov ter razvoj modulacijskih metod za posebne aplikacije predstavljata svetovni znanstveno-raziskovalni izziv, s končnim ciljem zmanjšati porabo krmiljenih pretvorniških sistemov. Ob tem se pa pojavljajo potrebe po boljšem modeliranju sistemov, metodah adaptivne regulacije za spremljanje njihovega spreminjanja med obratovanjem ter zmanjšanja uporabljenih elementov, ki so prisotni v trenutno razvitih aplikacijah (npr. reduciranje števila senzorjev). Ti izzivi zahtevajo pridobivanje novih znanj tako na teoretični kot tudi na aplikativni ravni.
Pomen za razvoj Slovenije
Obnovljivi viri energije, njena učinkovita raba in shranjevanje so čedalje pomembnejši; širši razmah pa bo možen le z uporabo pripadajočih pretvorniških naprav z visokim izkoristkom. Soočamo se z visoko rastjo cene energije, zato bodo dosedanji alternativni viri postali ekonomsko konkurenčni ob usteznih tehnologijah (npr. vodik, gorivne celice), ki jih bodo podpirali učinkoviti polprevodniški pretvorniki. Slovenija je znana po dobro razviti industriji, ki pokriva področje krmiljenih elektromotorskih pogonov. V tem smislu bo skupina nadaljevala sodelovanje z renomiranimi slovenskimi podjetji, kjer bodo naše raziskave našle pot do konkretnih izdelkov. Na področju proizvodnje električnih strojev bomo vpeljali nove, ekološko sprejemljivejše mehkomagnetne kompozitne materiale. Optimizacijske metode ter kompozitni materiali omogočajo manjši energetski vložek pri proizvodnji električnih strojev ter dvig kvalitete in konkurenčnosti slovenske elektromotorske industrije. Iz dosedanjega sodelovanja s podjetji je razbrati potrebo po hitrejšem razvoju novih izdelkov, ki bi imeli vgrajeno večjo količino znanja, s čimer bi segali v višje cenovne razrede in tako zagotavljali višjo dodano vrednost. Med takšne izdelke spadajo tudi novi tipi hitrotekočih električnih strojev iz mehkomagnetnih kompozitnih materialov. Sinhronski generatorji so po moči največji stroji nasploh in z njimi se proizvaja takorekoč vsa električna energija. Ker v Slovenji ni rezervnih kapacitet za proizvodnjo, je zanesljivost obratovanja obstoječih generatorjev strateškega pomena za zanesljivo preskrbo z električno energijo. Zanesljiva preskrba z lastno električno energijo pa je pogoj za trajnostni razvoj Slovenije. Ustrezno obvladovanje procesa krivljenja žice vodi k višji dodani vrednosti in povečuje konkurenčnost podjetja Niko na globalnem trgu, poleg tega pa bo lahko tržil tudi nov proizvod – pameten žično-krivilni avtomat. Vse ima pozitiven učinek za ekonomski razvoj Slovenije. Železniški transport je ekološko najmanj sporen, a je v Sloveniji na sistemu električne vleke treba še precej postoriti. Podrobnejše poznavanje električnega sistema in učinkovita prenapetostna zaščita je pomemben del celote.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si