Projekti / Programi
Sinhroni usmernik za velike tokove v sistemih za uporovno točkovno varjenje
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.12.02 |
Tehnika |
Električne naprave |
Pretvorniki močnostne elektronike |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T190 |
Tehnološke vede |
Elektriško inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Sistemi za uporovno točkovno varjenje, izhodni sinhroni usmernik za velike toke, izboljšanje energetske učinkovitosti, optimizacija glede izgub
Raziskovalci (20)
Organizacije (3)
Povzetek
Prvi in osnovni cilj je zmanjšanje izgub izhodnega usmernika sistema za uporovno točkovno varjenje (UTV), kar nameravamo doseči z razvojem izhodnega sinhronega usmernika (SU). V primeru uporabe SU vlogo usmerniških diod prevzamejo ustrezni MOSFET tranzistorji, ki imajo zelo nizko prevajalno upornost, zato lahko z njihovo uporabo izredno zmanjšamo usmerniške izgube v primerjavi z uporabo klasičnih diod.
Drugi cilj je integracija modula SU v obstoječe sisteme za UTV, kar bo omogočilo znatno izboljšanje izkoristka celotnega sistema za UTV in hkrati zmanjšalo potrebno količino tekočega medija, ki se uporablja za hlajenje sistema. Ob tem pa se bo zmanjšala tudi količina energije, ki je potrebna za hlajenje hladilnega medija.
Tretji cilj je izbira ustrezne zgradbe SU, ki bo zagotovila potrebno fizično in elektromagnetno združljivost razvitega SU z varilnim transformatorjem, ki bo v spremenjeni obliki ostal sestavni del sistema za UTV. Pomemben cilj projekta bo vsekakor preizkus tehnološke izvedljivosti predlagane rešitve SU in možnost bolj kompaktne izvedbe integriranega modula transformatorja za UTV s SU.
Četrti cilj predstavlja izbor takšne zgradbe SU, ki bo z izboljšano simetrijo v električnem podsistemu poskrbel tudi za izboljšano simetrijo v magnetnem podsistemu, kar se bo odražalo v izboljšanem vodenju celotnega sistema za UTV.
Predlagani projekt združuje razvojno raziskovalne kapacitete in kompetence podjetja Indramat d.o.o., Univerze v Mariboru in TECES-a. Razvoj čisto novega proizvoda bo znatno izboljšal energetsko učinkovitost postopka UTV, ki je za spajanje pločevin prisoten v številnih industrijskih procesih, na primer pri izdelavi karoserij v avtomobilski industriji.
Podjetje Indramat d.o.o. je hkrati sofinancer in glavni uporabnik rezultatov projekta. Omenjeno podjetje sodi v skupino Bosch – Rexroth, ki je hkrati tudi vodilni proizvajalec tovrstnih sistemov v svetovnem merilu, kar bo imelo implikacije na energetske prihranke v globalnem svetovnem obsegu.
Pomen za razvoj znanosti
Partnerji pri projektu so navajeni na skupinsko raziskovalno delo in se ukvarjajo z reševanjem stvarnih problemov, s katerimi se podjetje Indramat d.o.o. srečujeje vsakodnevno. Problemi, s katerimi se v podjetju srečujejo pri razvoju novih proizvodov so pogosto tako zahtevni, da jih je mogoče razrešiti le z uporabo znanstvenih raziskovalnih metod. Tak način dela obvladajo le kvalificirani raziskovalci z dobrim teoretičnim znanjem in praktičnimi izkušnjami, teh pa imajo projektni partnerji dovolj, kar kaže njihova bibliografija z več kot 10 patenti in več kot 10 patentnimi prijavami s področja načrtovanja elektromehanskih naprav in sistemov. Vzpostavljeno sodelovanje med projektnimi partnerji zagotavlja potreben kritični obseg potrebnih znanj vseh vrst, predvsem pa mednarodno sodelovanje, vsestranski prenos in izmenjavo znanstvenih spoznanj, kar je pomembno za razvoj znanosti doma in v svetu.
Podobnega mnenja so raziskovalci v številnih evropskih državah, s katerimi smo se uspeli povezati tako, da je sodelovanje obojestransko. Sodelavci raziskovalne skupine so vzpostavili dobro raziskovalno sodelovanje z raziskovalci iz preostalih raziskovalnih institucij v Sloveniji, Hrvaški, Avstriji, Nemčiji, Belgiji, Franciji, Finski, Poljski, Češki, Slovaški, Grčiji in ZDA. Kakovostno raven sodelovanja potrjujejo skupne objave, katerih število z leti narašča. Število objav v kvalitetnih revijah narašča, kar zagotovo kaže na to, da so rezultati zanimivi tudi za širšo mednarodno javnost.
Raziskovalci partnerjev pri projektu so permanentni sodelavci številnih uveljavljenih raziskovalnih skupin v tujini, kjer aktivno delajo kot gostujoči raziskovalci. Večina vključenih raziskovalcev je dalj časa preživela na raziskovalnem delu v tujini, kar je razvidno iz razpoložljive bibliografije. Projekti so bili zelo različni, koristi sodelovanja pa so vedno vsestranske. Največjo korist ima posameznik, ki mu sodelovanje v raziskovalni skupini v mednarodnem raziskovalnem okolju omogoča znanstveno rast s pomočjo novo osvojenih znanj. Posredno korist ima mednarodna strokovna sredina, neposredno pa domača podjetja, ki s posredovanjem raziskovalcev v okviru programske skupine vzpostavljajo stike s tujimi raziskovalci in s tem koristijo njihove dragocene znanstvene izkušnje in drago raziskovalno infrastrukturo.
Znanstveni izsledki, ki bodo pridobljeni z razvojem novega izhodnega sinhronega usmernika in predlog njegove integracije v sistem za uporovno točkovno varjenje, bodo omogočili veliko zmanjšanje izgub, kar bo znatno prispevalo k zmanjšani porabi električne energije. Razvoj novega izhodnega SU bo omogočil možnost boljše integracije le-tega v kompleksen sistem za UTV. Tako zastavljeni cilji bodo imeli multiplikativne učinke, saj bodo spodbudili tehnološki razvoj tudi na drugih področjih, kar bo zagotovilo večjo dodano vrednost proizvoda kot celote.
Pomen za razvoj Slovenije
Uporabnik rezultatov projekta je zaradi pretežne izvozne usmerjenosti pomemben za družbenoekonomski razvoj Slovenije, njegov nadaljni obstoj pa je v veliki meri odvisen od inovativnosti in kvalitete predlaganih rešitev pri načrtovanju novih naprav in sistemov. Težnja podjetja Indramat d.o.o. je vodenja lastnega razvoja bodočih proizvodov, v katerega vključujejo kompetentne raziskovalce, domače in tuje, kakor tudi infrastrukturni potencial, s katerim ti raziskovalci razpolagajo. To je vzorec za učinkovit razvoj novih programov, kjer se raziskovalci iz podjetja povezujejo s kompetentnimi raziskovalci iz partnerskih institucij.
Razvoj novega izhodnega SU z integracijo v kompleksen sistem za UTV bo tehnično prvič omogočil ''celovito'' optimizacijo energetske učinkovitosti celotnega sistema za UTV. Za vse tri partnerje bo imel različen pomen. Za podjetje Indramat d.o.o, kot uporabnika rezultatov, to pomeni, da bo ob uspešni realizaciji projekta razpolagal s povsem novim sistemom za UTV, ki bo zaradi izjemnega zmanjšanja izgub v sistemu imel izredne prednosti pred konkurenti, kar bo povečalo možnost za doseganje večjega tržnega deleža in odpiranje novih delovnih mest. Za UM FERI pomeni izvedba projekta pridobitev novih znanj, ki bodo dobila popolno potrditev z ustreznimi preizkusi na laboratorijskem prototipu. TECES-u pa bo omogočena krepitev svoje vloge kot strateškega in kompetentnega partnerja slovenskih podjetij pri razvoju inovativnih pretvornikov električne energije, ki zaradi svoje kompleksnosti na trgu dosegajo največjo dodano vrednost.
Uspešna industrializacija in trženje izdelka pa pomeni tudi povečevanje multiplikativnih in finančnih učinkov tega projekta, ki se nenazadnje poznajo v številu na novo vključenih majhnih podjetij kot industrijskih dobaviteljev, večjem zaposlovanju, kot tudi v bogatejšem državnem proračunu.
TECES združuje slovenske gospodarske in raziskovalne akterje s panog pretvornikov električne energije (http://www.teces.si) in pametnih omrežij (http://www.sure.si) ter tako zagotavlja učinkovit prenos dobrih praks, znanja in nadaljnjega povezovanja.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
