Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Pretvorniki električne energije in regulirani pogoni

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.12.02  Tehnika  Električne naprave  Pretvorniki močnostne elektronike 
2.12.01  Tehnika  Električne naprave  Elektromagnetni pretvorniki 

Koda Veda Področje
T001  Tehnološke vede  Elektronika in elektriška tehnologija 

Koda Veda Področje
2.02  Tehniške in tehnološke vede  Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring 
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (18)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  17132  Aleksander Abramović    Tehnični sodelavec  2014 - 2016 
2.  07131  dr. Vanja Ambrožič  Električne naprave  Vodja  2014 - 2017  244 
3.  27964  dr. Selma Čorović  Električne naprave  Raziskovalec  2015 - 2017  116 
4.  17131  Smiljan Dečman    Tehnični sodelavec  2014 
5.  29555  dr. Klemen Drobnič  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2016  92 
6.  06633  dr. Rastko Fišer  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  391 
7.  37957  Božo Gerlica    Tehnični sodelavec  2016 
8.  29070  dr. Peter Kosmatin  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2015  18 
9.  19223  dr. Henrik Lavrič  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  138 
10.  14838  dr. Damijan Miljavec  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  351 
11.  12617  dr. David Nedeljković  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  251 
12.  24322  dr. Mitja Nemec  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  148 
13.  16349  dr. Marko Petkovšek  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  121 
14.  35418  dr. Andraž Rihar  Električne naprave  Raziskovalec  2016 - 2017  51 
15.  39217  dr. Denis Sušin  Električne naprave  Mladi raziskovalec  2016 - 2017  10 
16.  38528  Miha Šrekl    Tehnični sodelavec  2016 
17.  11262  dr. Danjel Vončina  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  374 
18.  15405  dr. Peter Zajec  Električne naprave  Raziskovalec  2014 - 2017  203 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  27.576 
Povzetek
Skupina bo svoje aktivnosti osredotočila na povečanje učinkovitosti in zmanjševanje stroškov izdelave ter zanesljivega delovanja električnih in elektromehanskih pretvornikov energije. Heterogena in kompatibilna znanja članov skupine pokrivajo področja močnostne elektronike, regulacijske tehnike, električnih strojev in elektromotorskih pogonov.   Razvoj naprav močnostne elektronike ter ustreznih regulacijskih pristopov je ključen za izboljšanje učinkovitosti pri pretvorbi iz električne v mehansko energijo in obratno, kakor tudi pri povečanju kvalitete električne energije. Na področju elektronskih močnostnih pretvorniških sistemov bo poudarek na krmiljenju in napajanju avtonomnih električnih pogonskih sistemov, zagotavljanju kvalitetnega pretoka energije in izdelavi ustreznih visoko zahtevnih napajalnih virov ter reševanju problematike kompatibilnosti raznorodnih energijskih virov.   Pri pogonih z asinhronskimi motorji bomo tehnike detekcije in diagnostike napak v stacionarnem stanju nadgradili s pristopi, ki omogočajo odkrivanje poškodb tudi v tranzientnem obratovanju. Detekcijo okvar bomo prilagodili reguliranim zaprtozančnim pogonom, ki so danes zaradi fleksibilnosti, izkoristka in cenovne dostopnosti vse pogostejši.   Do sedaj uporabljane metode detekcije kratkih stikov v vzbujalnih navitjih sinhronskih generatorjev nameravamo nadgraditi z novimi pristopi, ki ne zahtevajo nameščanja senzorjev magnetnega polja v zračno režo generatorja.   Raziskali bomo tudi primernost novih tehnologij vodnih strojev in mehansko električnih sklopov za učinkovito izrabo hidroenergetskega potenciala vodotokov z izredno nizkimi padci.   Hkrati se bomo posvetili trajnostnemu razvoju električnih strojev s poudarkom na sklopitvi elektromagnetnih, termičnih in mehanskih fenomenov v celovit optimizacijski postopek. Glavni cilj bo zmanjšanje količine vgrajenega materiala, zlasti cenovno dražjih komponent ob istočasnem dvigu zmogljivosti električnih strojev. To bo pripeljalo k nastanku novih oblik strojev, njihovi pocenitvi in znižanju njihovega ogljičnega odtisa. V okviru razvoja novih mikro- in nano- kompozitnih mehko-magnetnih materialov se bomo osredotočili na njihovo matematično modeliranje, formiranje in fizično izdelavo. Glavna lastnost novih materialov bo zaslanjanje stresanih elektromagnetnih polj v električnih strojih. Ta lastnost se bo vpeljala tudi na druga področja znanosti, kjer se pojavljajo potrebe po preprečevanju vplivov neželenih elektromagnetnih polj.
Pomen za razvoj znanosti
Skupina je že v preteklosti razvijala inovativne znanstvene metode na področju, ki ga pokriva. Svoje rezultate je objavljala v vrhunskih znanstvenih revijah, med katerimi so tudi najboljše v svoji kategoriji v svetovnem merilu. Rezultati znanstveno raziskovalnega dela na področju močnostnih stikalnih pretvornikov bodo izdelani simulacijski modeli, nove metode vodenja pretvorniških naprav in elektromotorskih pogonov, nove oz. izboljšane metode za diagnostiko stanj v električnih strojih in stikalnih pretvornikih, ki jih bomo objavili v uglednih mednarodnih revijah s področja industrijske elektronike, močnostne elektronike, merilne tehnike in mehatronike. Nove tehnične rešitve bomo zaščitili tudi v obliki patentov. Nenazadnje je naš cilj tudi sprotni prenos novih znanj, ki jih bomo pridobili pri raziskovalnem delu, v pedagoški proces. S tem se študentom skrajša potrebno prilagajanje po končanem študiju, ko začnejo s strokovnim oz. raziskovalnim delom v podjetjih.   V tujini je znanstvena dejavnost na področju diagnosticiranja napak v nenehnem vzponu. Predlagana rešitev dopolnjuje do sedaj zelo malo raziskano, a zelo aktualno področje reguliranih pogonov. Naš prispevek gre v smeri cenovno ugodne implementacije diagnostične metode tudi v sisteme srednjih in manjših moči, ki prevladujejo v praksi. Pri diagnostiki sinhronskih generatorjev bomo predstavili nove inovativne pristope in rešitve.   Poskusili bomo ustvariti temelje za iskanje smotrnosti izkoriščanja do sedaj zapostavljenega hidroenergetskega potenciala vodotokov z izredno nizkimi padci in raziskati vplive novih in razvijajočih se tehnologij na učinkovitost izkoriščanja ter poiskati optimalne kombinacije in načine vodenja postrojev.   Povezava fenomenoloških področij obravnav električnih strojev v celostno metodologijo bo vodila v nastanek novih strojev z manjšo porabo materialov in z izboljšanimi lastnostmi. Obravnava električnih strojev s celostnim pristopom bo v prvi meri pokazala še ne najbolj razjasnjena dogajanja v električnem stroju, kot so na primer elektromagnetno vzbujena strukturna nihanja rotacijskega stroja. V nadaljevanju pa bomo v povezavi z optimizacijskimi metodami razvili matematična orodja za odpravljanje sklopljeno (elektromagnetno, termično in mehansko) pogojenih problemov.   Z uporabo numeričnih metod bomo izdelali matematična orodja za določanje in opis električnih, magnetnih, termičnih in mehanskih lastnosti mikro- in nano- kompozitnih mehkomagnetnih materialov. Z razvojem materiala bomo vpeljali tudi nove eksperimentalne in merilne metode, tako za samo formiranje materiala kot tudi za testiranje kvalitete materiala.
Pomen za razvoj Slovenije
Naše raziskovalno delo je tesno povezano s številnimi izvozno usmerjenimi slovenskimi podjetji, ki razvijajo in prodajajo sisteme močnostne elektronike, elektromotorske pogone ter različne merilne sisteme. Rezultat tega sodelovanja bodo nova znanja, nove metode vodenja mehatronskih sistemov, novi prototipi naprav, nova oz. izboljšana simulacijska orodja in nove tehnološke rešitve v proizvodnih procesih.   V naše delo bodo tesno vpleteni tudi dodiplomski in podiplomski študenti. Velika večina izmed njih po končanem izobraževanju nadaljuje delo v enem izmed mnogih slovenskih podjetij s področja elektroindustrije. Na ta način bomo pripomogli k direktnemu prenosu znanja in raziskav v industrijo, poleg tega bo tak kader že ob začetku dela dodobra seznanjen z aktualnimi problemi na posameznem področju. Tu bi še posebej izpostavili podjetja, ki so že dolgo prisotna v svetovni avtomobilski industriji. Ker sta zanesljivost in varnost delovanja z naraščajočim deležem elektronike v sodobnih vozilih vedno bolj pomembni, bodo naše raziskave na tem področju omogočale omenjenim podjetjem, da še naprej ostanejo konkurenčna in omogočajo trajnostni razvoj Slovenije.   Z uporabo sodobnih diagnostičnih sistemov zagotavljamo varno in zanesljivo delovanje sinhronskih generatorjev (pri proizvodnji električne energije) in električnih pogonov (v industrijski proizvodnji) ter poskrbimo za dolgo življenjsko dobo postrojev brez nepotrebnih remontnih posegov.   Izraba hidroenergetskega potenciala za proizvodnjo električne energije na vodotokih z izredno nizkimi padci pomeni razpršeno proizvodnjo električne energije v bližini porabnikov. Proizvodnja te je neprimerljivo bolj stabilna - konstantna in zanesljiva od drugih oblik obnovljivih virov, npr. sončne ali vetrne, zato pripomore k razbremenjevanju prenosnih naprav in zanesljivejši preskrbi. Sama izgradnja okolju prijaznih MHE in obnova manj ohranjenih jezov ter spremljajoče infrastrukture ima pozitiven vpliv na gradbeno panogo. Umeščanje MHE ob lokacijah starih mlinov pripomore k ohranjanju zgradb, izgleda krajine in kulturne dediščine ter k razvoju turizma.   Celostni razvoj na področju električnih strojev bo vpeljal nove oblike električnih strojev z manj uporabljenega materiala in z izboljšanimi izhodnimi lastnostmi. Prvi cilj bo v smeri zmanjšanja količine vgrajenega materiala. Na ta način se bo izboljšal ogljični odtis električnega stroja že v samem proizvodnem postopku. Obenem pa se bo cena strojev znižala in produkti bodo postali konkurenčnejši. Drugi cilj pa bo dvig izkoristka pretvorbe energije, kar direktno vpliva na znižanje proizvodnje električne energije, še posebej iz fosilnih goriv.   Novi mikro- in nano- kompozitni mehkomagnetni materiali bodo v električnem stroju preprečevali parazitne efekte elektromagnetnih polj, ki se kažejo v dodatnem segrevanju in v ležajnih tokovih. Obenem pa se bo material lahko uporabil tudi na drugih področjih, kjer je potrebno zaslanjanje elektromagnetnih polj.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, 2016, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, 2016, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno