Projekti / Programi
Vodenje elektromehanskih sistemov
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.12.00 |
Tehnika |
Električne naprave |
|
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T190 |
Tehnološke vede |
Elektriško inženirstvo |
Električne naprave, elektromehanski sistemi, dinamično modeliranje, načrtovanje elektromehanskih naprav in sistemov, analiza in načrtovanje linearnega in nelinearnega vodenja elektromehanskih sistemov, analiza obratovanja EES
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskovalnem programu Vodenje elektromehanskih sistemov sestavljata dva tematska sklopa. Prvi sklop predstavlja modeliranje, analiza in sinteza vodenja elektromagnetnih naprav in sistemov (asinhronski stroj, sinhronski stroj, reluktančni stroj, linearni in cilindrični stroji, vse vrste dinamično zahtevnih pogonov in aktivni magnetni ležaji), drugi sklop pa predstavlja modeliranje, analiza in vodenje elektroenergetskih sistemov (področje lokalnega vodenja in zaščite elektroenergetskih sistemov). Oba tematska sklopa združuje v smiselno vsebinsko celoto dinamičen način obravnave, ki je osnova za načrtovanje vodenje v najširšem smislu. V okviru prvega sklopa se programska skupina ukvarja z različnimi vrstami dinamičnega modeliranja ektromagnetnih naprav in kompleksnih tehniških sistemov (analitični modeli). Dinamični modeli so podlaga za analizo obratovalnih lastnosti in načrtovanje sodobnih načinov nelinearnega vodenja. Pri določanju parametrov dinamičnih modelov elektromagnetnih naprav so poleg novo razvitih eksperimentalnih metod uporabljeni tudi razširjeni moderni numeričnimi postopki, ki so jih do sedaj uporabljali zgolj načrtovalci - razvijalci naprav. V okviru drugega sklopa se programska skupina ukvarja z načrtovanjem, dinamičnim modeliranjem in analizo elementov elektroenergetskega sistema, kakor tudi elektroenergetskega sistema kot celote. Za obravnavo je ponovno značilen dinamičen pristop. Dinamičen model obravnavanega sistema namreč omogoča kvalitetno analizo različnih obratovalnih stanj in načrtovanje vodenja. Delo temelji na razvoju novih metod lokalnega vodenja (nelinearne metode) in zaščite elementov elektroenergetskih sistemov s ciljem povečanja razpoložljivosti in kvalitete dobavljene električne energije. Raziskovanje je usmerjeno na naslednja področja:
1) analiza prehodnih stanj in okvar (analitične metode),
2) razvoj orodij za računalniško podprto parametrizacijo, koordinacijo in preizkušanje zaščitnih naprav
3) razvoj adaptivnih stabilizatorjev
4) načrtovanje in razvoj novih elektroenergetskih naprav in
5) razvoj alternativnih virov proizvodnje električne energije.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalna skupina se ukvarja z reševanjem stvarnih problemov, s katerimi se podjetja v elektrokovinski industriji in upravljalci EES srečujejo vsakodnevno. Problemi, s katerimi se v podjetjih srečujejo pri razvoju novih proizvodov in pri vodenju EES na mejah zmogljivosti 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 je na tematskem področju, ki ga bo pokrivala načrtovana raziskovalna skupina, malo in ne dosegajo kritičnega obsega potrebnih znanj. Zato je vzpostavljeno sodelovanje vseh vrst, predvsem pa mednarodno, toliko bolj pomembno za vsestranski prenos in izmenjavo znanstvenih spoznanj, kar je pomembno za razvoj znanost doma in v svetu. Podobnega mnenja so raziskovalci v številnih evropskih državah, s katerimi smo se uspeli povezati tako, da je sodelovanje obojestransko. Tudi drugod v svetu, zlasti pa v Evropi, teme s področja elektrotehnike niso v prvih razvojnih prioritetah, zato nekatere evropske države že sedaj z vzhoda uvažajo kvalificirane raziskovalce. Sodelavci raziskovalne skupine so vzpostavili dobro raziskovalno sodelovanje z raziskovalci iz preostalih raziskovalnih institucij v Sloveniji, Hrvaški, Avstriji, Nemčiji, Belgiji, Franciji, Finski, 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. Vse objave v kvalitetnih tujih revijah so temeljile na izvirnih inovativnih rešitvah in so bile za mednarodno raziskovalno okolje pomembne, drugače jih nebi sprejeli v objavo. Povečan odmev na objave v obliki navedb nedvoumno kaže na izvirnost, inovativnost in naprednost predlaganih rešitev, kar je eden od pomembnih ciljev zastavljenega raziskovalnega programa. Člani programske skupine so permanentni sodelavci številnih uveljavljenih raziskovalnih skupin v tujini, kjer aktivno delajo kot gostujoči raziskovalci in profesorji. Večina članov raziskovalne skupine je dalj časa preživela na raziskovalnem delu v tujini, kar je razvidno iz razpoložljive bibliografije. Projekti so bili zelo različni, koristi sodelovanja pa so vsestranske. Največjo korist ima vsekakor vsak posameznik, ki mu sodelovanje v raziskovalni skupini v širšem 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 pogosto tudi drago raziskovalno infrastrukturo. Navedbe potrjuje sodelovanje sodelavcev raziskovalne skupine v novo ustanovljenih univerzitetnih študijskih programih na vseh stopnjah, povečano število magistrantov in doktorantov, kakor tudi povečan obseg izmejave dodiplomskih univerzitetnih študentov iz vse Evrope.
Pomen za razvoj Slovenije
Domača elektrokovinska industrija je zaradi pretežne izvozne usmerjenosti pomembna za družbeno-ekonomski in vsestranski razvoj Slovenije. Obstoj mnogih podjetij, s katerimi sodelujemo, je odvisen od inovativnosti in kvalitete predlaganih rešitev pri načrtovanju novih naprav in sistemov. Težnja uspešnih podjetij 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 vsestransko učinkovit razvoj novih programov, kjer raziskovalci iz podjetja sodelujejo s kvalificiranimi raziskovalci, ki so sofinancirani v okviru nacionalnega raziskovalnega programa, v delo pa vključijo tudi kompetentne tuje raziskovalce. Podoben vzorec je bil uspešno uporabljen tudi pri delu z upravljalci EES. EES predstavlja osnovno infrastrukturo za mnoge druge dejavnosti, njegovo nemoteno obratovanje v okviru predpisanih specifikacij pa je predpogoj za kakršen koli razvoj, gospodarski in družbeni. Pri vprašanju kvalitete obratovanja EES pa so pomembni prav vsi načini pridobivanja energije od klasičnih do alternativnih. Predlagan raziskovalni program je povezan z razvojnimi cilji Slovenije na področjih razvoja visokega šolstva in raziskovalne dejavnosti, na področju uvajanja novih tehnološko visoko zahtevnih proizvodov, na področju racionalne proizvodnje in porabe električne energije (varovanje okolja) in na področju znanosti. Uspešnost pristopa je bila potrjena pri razvoju naprednega vodenja sistema za uporovno točkasto varjenje (prijava mednarodnega patenta), razvoju sistema nelinearnega vodenja različnih vrst izmeničnih strojev (prijava patenta) in razvoju novih naprav v primarnem ter sekundarnem delu EES. Izdelane energetske študije so bile podlaga za pridobitev državnega lokacijskega načrta za izgradnjo novega daljnovoda, sodelavci programske skupine so ustanovili podjetje s petimi zaposlenimi strokovnjaki (ICEM), ki razpolaga z edinim tovrstnim laboratorijem-preizkuševališčem v Sloveniji. Sodelavci raziskovalnega programa so razvili vrsto novih proizvodov ( VN generator, ki ga proizvaja podjetje METREL). Podoben vzorec dela namerava raziskovalna skupina ohranila tudi v bodoče. Učinkovit tehnološki razvoj na področju posameznih panog v elektrokovinski industriji pa zahteva tudi velika vlaganja v razvoj človeških potencialov - raziskovalcev in opremo. Kritični obseg raziskovalcev in opreme kot predpogoj za razvojno delo številna podjetja v Sloveniji zagotavljajo v sodelovanju z našo raziskovalno skupino. S pomočjo sodelovanja z raziskovalci predhodno naštetih evropskih držav in ZDA (implicitno vključena promocija Slovenije) prihajajo v Slovenijo po najkrajši poti specifična tehnološka znanja, ki jih pri nas trenutno ne rezvijamo. Raziskovalci v okviru izmenjave koristijo drago laboratorijsko in programsko opremo v tujini. Korist je vsestranska, kar potrjuje interes vseh udeležencev. Izvedba visoko zastavljenih tehnoloških ciljev je predpogoj za povečanje proizvodnje in odprtje novih delovnih mest v domači elektroindustriji, ki z ustvarjeno dodano vrednostjo ustvarja ekonomske pogoje za utrjevanje nacionalne identitete in ohranjanje kulturne dediščine.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
