Tehnični problem, ki ga pričujoči izum rešuje, je konstrukcijska rešitev in postopek izdelave naprave za mnogopolno precizno magnetenje visoko koercitivnih trajnih magnetov (kot so feriti in redke zemlje SmCo ali NdFeB), ki za doseganje točke magnetnega nasičenja materiala potrebujejo zelo veliko magnetno poljsko jakost, skoncentrirano na točno določenih in ozkih področjih. Pri tem je zagotovljena natančnost geometrične oblike magnetnih polov, stabilnost procesa magnetenja in minimalni raztros amplitud magnetnega polja med posameznimi poli. Magnetilna naprava mora vzdržati velike sile močnega magnetnega polja, ki nastaja pri tokovnih impulzih ob magnetenju. Pri tem se sprošča tudi toplota, kar povzroča segrevanje celotnega sistema med magnetenjem. Zaradi tega ima rešitev tudi v integriran hladilni sistem. Omenjeni patent vse naštete probleme uspešno rešuje, tako da je postopek uporaben za magnetenje trajnih magnetov v veliko serijski proizvodnji. Trenutno se ta postopek magnetenja uporablja v proizvodnji koračnih motorjev za magnetenje večpolnih rotorje v firmi Iskra MEHANIZMI, Kropa. S tem jim je uspelo doseči veliko boljše karakteristike motorjev od svetovne konkurence koračnih motorjev, kar je prispevalo k razširitvi njihovega tržišča.
F.32 Mednarodni patent
COBISS.SI-ID: 19721494Namen Stirlingovega motorja s kontinuiranim delovanjem je izkoriščanje obnovljivih virov energije in s tem zmanjšanje izpustov CO2 v ozračje. Obnovljivi viri, ki se s to napravo lahko izkoriščajo so predvsem solarna energija in biomasa. Ciljne naprave, v katerih bi tovrstni mehanizem nastopal, so mikrokogeneracije za gospodinjstva, pri čemer bi ob uporabi biomase toploto uporabljali za segrevanje stanovanja in za ogrevanje sanitarne vode, električno energijo, ki bi istočasno proizvedli z napravo, pa bi uporabili za samooskrbo ali pa bi jo prodajali. V primeru izkoriščanja solarne energije, ki je imamo na razpolago največ v poletnem času, bi toplotno energijo uporabljali samo za segrevanje sanitarne vode, električno energijo pa uporabili za samooskrbo. Večjo družbeno ekonomsko korist ima zagotovo izkoriščanje solarne energije, ki nima nobenih izpustov CO2 v okolje, prav tako pa imamo energent, ki je brezplačen. V primeru povezave manjših kogeneracijskih enot v večje mrežne sisteme, lahko toploto, ki jo proizvedemo v poletnih mesecih s solarno energijo, uporabimo pri proizvodnih procesih, ki zahtevajo uporabo višjih temperatur v posameznih fazah proizvodnje. Z napravo lahko izkoriščamo energijo, pri katerih se pojavi visok temperaturni potencial (npr. solarna energija ob uporabi koncentratorja) v sistemu pa uporabljamo plin helij. V kolikor imamo nizek temperaturni potencial (npr. odpadno toploto pri ohlajevanju proizvodnih procesov), lahko v sistemu uporabljamo hladilne pline, ki imajo nizke temperature uparjanja in visoke temperature kondenzacije.
F.33 Patent v Sloveniji
COBISS.SI-ID: 513888631Doktorska disertacija obravnava področje optimizacije proizvodnje električne energije iz hidroelektrarn in termoelektrarn. Nanaša se na kratkoročno obdobje in predstavlja kompleksen optimizacijski problem. Kompleksnost problema izhaja iz velikega števila odvisnih spremenljivk in številnih omejitev elektrarn. Glede na kompleksnost problema je za optimizacijo uporabljen algoritem diferenčne evolucije, ki je sicer znan kot uspešen in robusten optimizacijski algoritem. Uspešnost delovanja algoritma diferenčne evolucije je tesno povezana z izbiro krmilnih parametrov, zmogljivost pa je mogoče izboljšati med drugim tudi s paralelizacijo algoritma. V doktorski disertaciji je predstavljen modificiran algoritem diferenčne evolucije, ki z novim načinom paralelizacije izboljša zmogljivost doseganja globalno optimalnih rešitev pri optimizaciji proizvodnje električne energije. Uspešnost delovanja algoritma pa je izboljšana tudi z novim načinom dinamičnega spreminjanja velikosti populacije. S tem se poleg doseganja kvalitetnejših rešitev v primerjavi s klasičnim algoritmom diferenčne evolucije doseže hitrejša konvergenca postopka oz. se skrajša čas optimizacijskega procesa. Rešitve, ki so predstavljene v disertaciji, so poleg preverjanja na testnih modelih elektrarn, uporabljenih v številnih strokovnih in znanstvenih publikacijah, preverjene tudi na modelih realnih elektrarn. Pri optimizaciji proizvodnje električne energije iz hidroelektrarn in termoelektrarn je zasledovanih več kriterijev: zadovoljitev dane sistemske zahteve oz. voznega reda, minimiziranje porabe vode na enoto proizvedene električne energije, znižanje oz. eliminiranje prelivanja vode, zadovoljitev končnih stanj rezervoarjev hidroelektrarn ter minimiziranje stroškov energenta in emisij pri termoelektrarnah.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 18645782Aktivno mednarodno delovanje sodelavcev programske skupine, se kaže tudi v članstvu v odborih naslednjih mednarodnih znanstvenih konferenc: - ISEF Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical & Electronic Engineering - ELECTROMOTION Symposium on Advanced Electro Mechanical Motion System, - EHE Conference on Electromagnetic Fields, Healt and Environment, - EMF Symposium on Electric and Magnetic Fields - SAEM Symposium on Applied Electromagnetics, - ENRE Conference of Energy & Responsibility, - PES Conference on Applied Electromagnetics - ENERGYCON – IEEE International Energy Conference, - SDEWES Conference on Sustainable Development of Energy, Water & Environment Systems - Conference THERMOPHYSICS - Euro-mediterranean Hydrogen Technologies Conference Transformer Research and Asset Management
D.03 Članstvo v tujih/mednarodnih odborih/komitejih
Podjetje Hidria Rotomatika d.o.o je priznani slovenski proizvajalec asinhronskih motorjev za vgradnjo v sisteme polhermetičnih kompresorjev in je eden večjih dobaviteljev podjetjem s področja hermetike kot so npr. Bitzer in Frascold in drugi. Za podjetje Hidria Rotomatika d.o.o smo v letu 2015 načrtovali štiripolni hibridni sinhronski motor s potopljenimi trajnimi magneti in kratkostično kletko moči 37kW (50 Hp) za pogon semi-hermetičnih kompresorjev. S spremembo rotorske lamele (spremembo oblike in površine rotorskega utora, ustreznim položajem in ustrezno izbiro materiala trajnega magneta) smo dosegli približno 5 % povečanje izkoristka v okolici nazivne delovne točke stroja v primerjavi z obstoječim asinhronskim motorjem enakih fizičnih dimenzij. Rezultati predlaganih raziskav lahko imajo bistven vpliv na zmanjšanje emisije toplogrednih plinov. S predstavitvijo energetsko visoko učinkovitih produktov potencialnim industrijskim partnerjem se lahko izboljšata njihova konkurenčnost in dobiček na globalnem trgu. Direkten vpliv raziskav se bo lahko odrazil tudi v zmanjšanju porabe energije in povečanju proizvodnje in izvoza energetsko učinkovitih produktov.
F.06 Razvoj novega izdelka