NAZIV PROJEKTA

TEHNOLOGIJA ELEKTRIČNIH STROJEVA S TRAJNIM MAGNETIMA ZA POVEĆANJE ENERGETSKE UČINKOVITOSTI U ELEKTRIČNOJ VUČI I BRODSKOJ PROPULZIJI

VODITELJ PROJEKTA

Prof. dr. sc. Damir Žarko

NOSITELJ PROJEKTA

Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva

PARTNER

  Sveučilište u Mariboru Fakulteta za energetiko

SURADNICI

Tema d.o.o. Voltića 14, 52100 Pula, www.tema.hr
Končar Električna vozila d.d. Velimira Škorpika 7, 10090 Zagreb, www.koncar-kev.hr/hr

VRIJEDNOST

279.559,38 eura

IZVOR FINANCIRANJA

TRAJANJE

09/04/2013 – 08/04/2015

ODGOVORNO TIJELO

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta

UGOVORNO TIJELO

  Središnja agencija za financiranje i ugovaranje

SVRHA PROJEKTA

Jačanje istraživanja, razvoja, proizvodnje i iskorištavanja električnih strojeva s trajnim magnetima u Hrvatskoj u svrhu:

• razvoja ekološki prihvatljivih, energetski učinkovitih, po performansama i cijeni optimiranih prijevoznih sredstava u kopnenom i vodenom transportu,
• povećanja kapaciteta za prijenos tehnologije između visokih učilišta i hrvatskih proizvođača prijevoznih sredstava i električnih strojeva,
• povećanja konkurentnosti hrvatskog gospodarstva.

GLAVNI CILJEVI

• Jačanje kapaciteta sveučilišta za kontinuirano pružanje znanja, inovacija i stručnih usluga malim i srednjim poduzećima u području projektiranja, razvoja i ispitivanja strojeva s trajnim magnetima za vuču, brodsku propulziju, obnovljiveizvore energije i druge industrijske primjene
• Demonstracija glavnih značajki i prednosti tehnologije trajnih magneta krajnjim korisnicima kroz projektiranje, izradu i ispitivanje prototipa tipičnog vučnog motora za pogon tramvaja te prototipa motora za brodsku propulziju

SAŽETAK PROJEKTA

Motori s trajnim magnetima su učinkovitiji i manjih dimenzija za istu nazivnu snagu u usporedbi s asinkronim motorima koji predstavljaju industrijski standard u suvremenim elektromotornim pogonima. Unatoč njihovoj višoj cijeni, motori s trajnim magnetima imaju prednosti u pogonima gdje su dimenzije, masa i učinkovitost pogonskog motora važni.

Tržište takvih motora je u stalnom porastu, što otvara mogućnosti i hrvatskom gospodarstvu koje ima veliko iskustvo i tradiciju u proizvodnji električnih strojeva (industrijski motori i sinkroni generatori) i složenih sustava koji koriste električne strojeve (tramvaji, vlakovi, brodovi, vjetroagregati, elektrane). Proizvodnja strojeva s trajnim magnetima već postoji u nekoliko tvrtki u Hrvatskoj, a znanje o njihovom projektiranju je koncentrirano na sveučilištima. Takva situacija
je idealna prilika za jačanje procesa transfera znanja između sveučilišta i industrije u obliku kontinuiranih istraživačkih i razvojnih aktivnosti s ciljem povećanja proizvodnje i primjene takvih motora. Sinergija sveučilišta i gospodarstva omogućit će razvoj suvremene tehnologije motora s trajnim magnetima usmjerene specifičnim potrebama razvoja novih i unapređenja postojećih proizvoda u područjima transporta, energetike i industrije s ciljem povećanja globalne konkurentnosti hrvatskog gospodarstva.

Projekt MAGEF demonstrira glavne značajke i prednosti tehnologije trajnih magneta kroz razvoj, projektiranje, izradu i ispitivanje prototipa tipičnog vučnog motora za pogon tramvaja te prototipa motora za brodsku propulziju. Za provođenje navedenih aktivnosti razvijeni su novi računalni programi za projektiranje i optimiranje motora s trajnim magnetima te je modernizirana infrastruktura u Laboratoriju električnih strojeva Fakulteta elektrotehnike i
računarstva potrebna za provođenje ispitivanja prototipova različitih vrsta električnih strojeva. Na taj način su znanstvenici poboljšali svoje kompetencije za razvoj i istraživanje strojeva s trajnim magnetima te su spremni zajedno s partnerima iz industrije prihvatiti nove tehničke izazove i razvijati optimalna rješenja. Osim toga, novostečena znanja će se prenositi sadašnjim i budućim generacijama studenata koji će biti osposobljeni za izazove suvremenog, konkurentnog gospodarstva.

REZULTATI PROJEKTA

• Razvijeni su napredni programski alati za projektiranje motora s trajnim magnetima primjenom metode konačnih elemenata i matematičke optimizacije
• Unaprijeđena je energetska oprema u laboratoriju električnih strojeva koja omogućuje implementaciju vlastitih
  algoritama upravljanja motorima s trajnim magnetima i opterećenje do snage 300 kW u motorskom ili generatorskom režimu rada
• Unaprijeđen je sustav za precizno mjerenje, akviziciju i obradu električnih (napon, struja, snaga) i neelektričnih (moment, brzina vrtnje, temperatura) veličina na električnim strojevima
• Uspješno su provedeni projektiranje, izrada i ispitivanje prototipa motora za pogon tramvaja te prototipa motora za brodsku propulziju
• U slučaju tramvajskog motora s trajnim magnetima postignuta je ciljana snaga 50 % veća od snage postojećeg asinkronog motora uz visoku korisnost od 96,7 % (klasa IE4)
• U slučaju propulzijskog motora nisu postignuti ciljani nazivni podaci motora, no stečeno je dragocjeno projektantsko iskustvo i spoznata je važnost detaljnijeg pristupa proračunu gubitaka u magnetima
  u realnim uvjetima napajanja motora iz učinskog pretvarača te podrobnije analize sprege elektromagnetskih sila i buke u motoru
• Suradnici na projektu povećali su svoje iskustvo i poboljšali svoje kompetencije za razvoj i istraživanje strojeva s trajnim magnetima za različite primjene u industriji
• Stečena su nova znanja koja će se prenositi sadašnjim i budućim generacijama studenata