Opis projektu
W ramach projektu prowadzone będą prace naukowo-badawcze zmierzające do wdrożenia nowatorskich energooszczędnych elektrycznych układów napędowych. Rozpatrywane będą przede wszystkim napędy do pomp i wentylatorów kopalnianych. Badania będą prowadzone z myślą o zastąpieniu dotychczasowych układów napędowych z silnikami indukcyjnymi o niezadowalającej sprawności, układami z energooszczędnymi silnikami o magnesach trwałych, nazywanych silnikami magnetoelektrycznymi. Poszukiwane będą nowe oryginalne struktury silników magnetoelektrycznymi i nowe energooszczędne układy sterowania napędami z tymi silnikami. Rozpatrywane będą silniki o różnorodnej strukturze obwodu magnetycznego, np.
- silniki o strukturze odpowiadającej maszynom z biegunami wpisywanymi,
- silniki o magnesach hybrydowych złożonych z silniejszych magnesów utworzonych metodą spiekania i dielektromagnesów,
- silniki o kompaktowym wirniku hybrydowym, wykonanym z trzech typów materiałów proszkowych (dielektromagnetyku miękkiego pełniącego rolę ferromagnetycznego rdzenia, materiału magnetycznie twardego i materiału z domieszkami przewodzącymi, tak uformowanego, aby indukowane w układzie prądy wznieciły asynchroniczny moment rozruchowy).
W ramach projektu prowadzone będą też badania nad optymalizacją napędów z silnikami o znanych strukturach, ale zbudowanych z nowych materiałów magnetycznych i izolacyjnych.
Przy opracowywaniu energooszczędnych układów napędowych prowadzone będą badania w strategicznych kierunkach, a mianowicie badania nad nowymi materiałami i badania nad nowymi metodami obliczeniowymi, pozwalającymi na wiarygodne zoptymalizowanie konstrukcji. Dzięki zastosowaniu nowych materiałów będzie można stworzyć nowe oryginalne struktury maszyn elektrycznych i nowe energoelektroniczne układy zasilające. W związku z tym w Projekcie dużą uwagę poświęcono pracom związanym z poszukiwaniem nowatorskich konstrukcji.
Całość badań zawarta jest w 11 zadaniach naukowych:
- analiza wymagań stawianych napędom wentylatorów i pomp pracujących w kopalniach;
- opracowanie bazy wiedzy o napędach kopalnianych;
- badanie materiałów magnetycznych przeznaczonych na obwody magnetyczne ze szczególnym uwzględnieniem narażeń występujących w napędach wentylatorów i pomp w warunkach kopalnianych;
- opracowanie metod wytwarzania i badania układów hybrydowych przeznaczonych na obwody magnetyczne;
- opracowanie i badanie spoiw do materiałów magnetycznych i specjalizowanych środków zabezpieczających, izolacyjnych do uzwojeń i obwodów magnetycznych;
- opracowanie i badanie nowych struktur maszyn magnetoelektrycznych dostosowanych do wymagań napędów kopalnianych;
- opracowanie polowych algorytmów projektowania energooszczędnych silników do napędu pomp i wentylatorów;
- wykonanie obliczeń projektowych i optymalizacyjnych serii prototypów silników;
- opracowanie projektów układów sterujących;
- opracowanie technologii wykonania prototypów silników;
- badanie i ocena parametrów funkcjonalnych modeli prototypów układów napędowych.
Badania zostaną zakończone opracowaniami pozwalającymi na wdrożenie do produkcji nowych energooszczędnych napędów. Zostaną wykonane i przebadane w warunkach kopalnianych modele układów napędowych.