V doktorski disertaciji je predstavljeno brezsenzorsko vektorsko vodenje sinhronskega stroja s trajnimi magneti za puhala s širokim razponom hitrosti vrtenja. Volumski pretok zraka skozi puhalo je pri nizkih hitrostih vrtenja zelo majhen, zato puhala obratujejo pri pretežno višjih hitrostih. Iz tega razloga se ta disertacija posveča problematiki brezsenzorskega vodenja sinhronskega stroja s trajnimi magneti v področju slabljenja polja in višjih hitrosti vrtenja. Predstavljena izvedba brezsenzorskega vodenja je primerna za širšo industrijsko uporabo. Zaradi relativne enostavnosti je izvedbo vodenja mogoče uporabiti tudi v nizkocenovnih industrijskih aplikacijah. Izvedba vodenja puhalo najprej zažene do določene hitrosti vrtenja z odprto hitrostno regulacijsko zanko. Ob zadostni hitrosti vrtenja se hitrostna regulacijska zanka sklene tam, kjer je informacija o položaju rotorja in hitrosti vrtenja dobljena z uporabo PLL-opazovalnika. Eden izmed osrednjih delov te disertacije je tudi analiza občutljivosti dveh struktur PLL-opazovalnika na variacijo parametrov sinhronskega stroja s trajnimi magneti. Na podlagi analize je izbrana struktura PLL-opazovalnika, ki je primerna za uporabo v širokem področju hitrosti vrtenja. Širok razpon hitrosti vrtenja dosežemo z novo izvedbo vodenja sinhronskega stroja s trajnimi magneti v področju slabljenja polja, ki izkoristi vso razpoložljivo napetost na enosmernem vodilu pretvornika. Izvedena je analiza stabilnosti nove izvedbe vodenja, na podlagi katere so podana navodila za izbiro parametrov izvedbe vodenja, da je zagotovljeno stabilno obratovanje sinhronskega stroja v področju slabljenja polja. Izvedena je simulacijska in eksperimentalna primerjava učinkovitosti delovanja nove in obstoječe izvedbe vodenja. Iz primerjave je razvidno, da je pri uporabi nove izvedbe prehod iz področja konstantnega navora v področje obratovanja v slabljenju polja bolj gladek. Na koncu je delovanje izbranega PLL-opazovalnika in nove izvedbe vodenja za obratovanje v področju slabljenja polja preverjeno eksperimentalno na puhalu, ki obratuje v zelo širokem razponu hitrosti vrtenja.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 265977600Kompetenčni center »KC-SURE - Napredni sistemi učinkovite rabe električne energije« je kot eden od ključnih nacionalnih mehanizmov povezovanja aktiven od leta 2011 in vključuje 16 partnerjev dejavnih na področju učinkovite rabe električne energije. TECES je nosilec kompetenčnega centra in koordinator aktivnosti, UM-FERI in DOMEL sta partnerja. Namen KC-SURE je, da se s celovitim obravnavanjem problematike pametnih omrežij od proizvodnje električne energije, njene distribucije ter porabe vzpostavi koncept aktivnega oz. pametnega elektroenergetskega omrežja Smart Grid, ki bo omogočal verifikacijo rešitev in potrdil primernost novo razvitih izdelkov partnerjev za vključevanje v pametna elektroenergetska omrežja prihodnosti. Znotraj programa KC-SURE se izvaja več delovnih sklopov, pri čemer se DOMEL in UM-FERI fokusirata na aktivnostih Energijsko učinkovitih pogonskih pretvornikov. Več informacij je na voljo na spletni strani http://www.sure.si. V letu 2012 uspešno zaključen projekt »CESLA - Čezmejna implementacija okolju prijaznih ultra-lahkih vozil v Sloveniji in Avstriji« je predstavljal enega izmed prvih projektov, ki so se ukvarjali z električno mobilnostjo na območju Podravja, avstrijske Koroške in Štajerske. Dosežki in rezultati projekta imajo velik vpliv na vse sledeče aktivnosti v omenjenih regijah in v širšem okolju. Partnerstvo je obsegalo 4 partnerje iz Slovenije in 2 iz Avstrije, pri čemer v Sloveniji največjo vlogo še vedno izvajata TECES kot vodilni partner in UM-FERI kot projektni partner. Glavni namen projekta pa je bil vzpodbujanje rabe trajnejših načinov osebnega prevoza v dnevih migracijah in rekreacijski rabi z demonstracijo učinkovite uporabe manjših in lažjih brez-emisijskih vozil temelječih na električnem pogonu. Več informacij je na voljo na spletni strani http://www.cesla.eu .
D.01 Vodenje/koordiniranje (mednarodnih in domačih) projektov
Nov algoritem vodenja električnih strojev v področju slabljenja polja Opis SLO: Tekom izvajanja aktivnosti aplikativnega raziskovalnega projekta so člani projektne skupine pridobili in osvojili nova znanja na področju brezsenzorskega vodenja BLDC pogonov in vodenja strojev pri visokih hitrostih vrtenja. Kot najpomembnejši znanstveno-raziskovalni prispevek projekta štejemo razvoj novega algoritma vodenja električnih strojev v področju slabljenja polja. Algoritem je bil v BLDC pogonu testiran do hitrosti 20.000 vrtljajev na minuto. Izhajajoča znanstvena spoznanja in izkušnje pri praktični implementaciji algoritma v digitalnem signalnem procesorju so seveda nepogrešljivi pri nadaljnjem razvoju aplikacij za visoke hitrosti vseh projektnih partnerjev, predvsem pa sofinancerja DOMEL. Na podlagi rezultatov projekta je bila tudi vložena patentna prijava. Patent bo podeljen v mesecu maju 2013, takrat bo slednji tudi viden v bazi patentov.
F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin
COBISS.SI-ID: 69091329Predlagan nov pristop vodenja bo uporabljen v družini pretvornikov za puhala v podjetju DOMEL, in sicer za družine pogonov motorjev od 1,6 kW do 5,5 kW, ki se uporabljajo v industriji gretja, ventilacije in klimatizacije. V DOMEL-u so pred izvedbo aplikativnega projekta na globalnem trgu ponujali svoje motorje za te pogone - brez pretvornika v večini segmentov. Rezultati projekta pa omogočajo, da sofinancer DOMEL pod svojo lastno blagovno znamko celovito trži družino pogonov za puhala, tj. motor z ustreznim in konkurenčnim pretvornikom v vseh segmentih.
F.04 Dvig tehnološke ravni
Vodja in člani projektne skupine so aktivno sodelovali v programskem, uredniškem in organizacijskem odboru strokovnega posveta »SPOT 2012 - Inovativni pretvorniki električne energije«, ki se je odvijal 13. in 14. junija 2012 v Novi Gorici. V organizacijo posveta so bili vključeni vsi partnerji aplikativnega projekta, TECES kot organizator, UM-FERI in DOMEL skupaj z drugimi kot soorganizatorja. Namen posveta je bil vzpostavitev vpogleda na stanje slovenske elektroindustrije s področja pretvornikov električne energije, identifikacija razvojnih izzivov slovenskega gospodarstva in krepitev medsebojnega razvojnega sodelovanja podjetij in raziskovalnih organizacij za doseganje konkurenčnosti slovenskih izdelkov na hitro se spreminjajočem področju pretvornikov električne energije. Dogodek je privabil 157 udeležencev. Več informacij je na voljo na spletni strani http://spot-2012.teces.si .
F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso