Detail projektu

Zlepšování vybraných parametrů elektrických strojů na malé napětí projekt GA ČR

Období řešení: 01.01.2003 — 31.12.2005

O projektu

aždém vozidle je celá řada elektrických strojů,používaných pro nejrůznější účely. Hlavním zdrojem elektrického proudu na vozidle je alternátor, spalovací motor se roztáčí na potřebné otáčky elektrickým spouštěčem, každý elektrický nebo elektronický systém obsahuje akční člen, kterým je obvykle elektrický motor nebo elektromagnet. Jednotlivé druhy strojů se od sebe liší především výkonem, rozměry, hmotností, umístěním a způsobem připojení k poháněnému zařízení. Elektrické stroje pro motorová vozidla, s výjimkou alternátoru, jsou dosud konstruovány jako klasické stejnosměrné stroje s komutátorem a s elektromagnetickým buzením, nebo - pro stroje do výkonu 1.5 kW - s buzením permanentním magnetem. Jsou napájeny z akumulátorové baterie o jmenovitém napětí 12 V nebo 24 V. Hlavním cílem projektu je, pro obě skupiny strojů teoreticky a experimentálně analyzovat ztráty a účinnost, prozkoumat a navrhnout opatření ke snížení ztrát, ověřit návrhy na konkrétních vzorcích a vypracovat podklady pro realizaci. Řešit některé dosud málo prozkoumané oblasti ztrát – např. dodatečné ztráty, určení mechanických ztrát apod. Ověřit možnosti aplikace moderních optimalizačních metod, ( genetické algoritmy atd.) pro optimalizaci elektrických strojů z hlediska účinnosti. Konečným cílem je výzkum, vývoj a realizace nové generace alternátorů se zvýšenou účinností a spouštěčů s buzením permanentními magnety ze vzácných zemin, s řešením teplotních poměrů a problematiky kontaktů spínacího elektromagnetu.

Popis anglicky
every vehicle, there is a number of electric devices used for various purposes. The main source of electric current in a vehicle is an alternator, the combustion engine is turned at the required revolutions by an electric starter, every electric or electronic system contains an actuator, which is usually an electric motor or an electromagnet. The individual types of electric devices differ from each other particularly by the power output, dimensions, weight, location, and the way of connection to the driven equipment. Electric devices for motor vehicles, except for the alternator, have been designed so far as classical direct current devices with a commutator and electromagnetic excitation, or – in machines of an output of up to 1.5 kW – with excitation by permanent magnet. They are supplied by an accumulator battery of a rated voltage of 12 V or 24 V. The aim of the project: to analyse, experimentally, losses and efficiency in both groups of machines. To examine and design measures to reduce losses, test the designs on particular samples and draw up data for implementation. To solve some, still not sufficiently examined, losses, such as additional losses, specifying mechanical losses, etc. To test the possibilities of applying modern optimising methods (genetic algorithms etc.) to optimise electric machines from the view of efficiency. The final goal is the research, development and implementation of new generation of alternators with higher efficiency, and starters with excitation by permanent magnets made of rare earths, with solving temperature ratio and other problems.

Klíčová slova
Elektrické, stroje, malé napětí, alternátory spouštěče, účinnost, parametry

Klíčová slova anglicky
Low voltage,Electric,Machines,Alternators, Starters, Parameters,Efficiency

Označení

GA102/03/0813

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
- hlavní řešitel (20.03.2002 - nezadáno)

Útvary

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky
- příjemce (20.03.2002 - nezadáno)

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty
- plně financující (2002-03-20 - nezadáno)

Výsledky

HÁJEK, V. Vědeckovýzkumná spolupráce mezi technickými vysokými školami v ČR a SR. In Sborník prispevkov zo seminára učitelov elektrotechnických predmetov na VŠ. Trenčín, Slovak Republic: 2001. s. 39 ( s.)ISBN: 80-88914-42-6.
Detail

SIKORA, L., POZDNÍK, J., HÁJEK, V. Design and analysis of wiper drive prototype. In Low Voltage Electrical Machines. Brno: VUT Brno, 2003. p. 107 ( p.)ISBN: 80-214-2308-0.
Detail

KUCHYŇKOVÁ, H. 3D Modelling Software as a Tool in Teaching at Heavy Current. In Proceeding of International Conference on COMPUTER AS A TOOL. EUROCON 2003. Slovenia: Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana, Slovenia., 2003. p. 1 ( p.)ISBN: 0-7803-7763-X.
Detail

HÁJEK, V. Alternators and Starters – Quo Vadis?. In Joint Czech-Polish Konference on Low Voltage Electrical Machines. Brno: UVEE FEKT TU Brno, 2003. p. 1 ( p.)ISBN: 80-214-2308-0.
Detail

HÁJEK, V., TRÁVNÍČEK, M., KYSELÝ, B. Integrated Starter Alternator. In Joint Czech-Polish Konference on Low Voltage Electrical Machines. Brno: UVEE FEKT TU Brno, 2003. p. 13 ( p.)ISBN: 80-214-2308-0.
Detail

VÍTEK, O., HÁJEK, V. External magnetic field analysis of electrical machines. In Low Voltage Electrical Machines. Brno: 2003. p. 125 ( p.)ISBN: 80-214-2308-0.
Detail

AUBRECHT, V., BARTLOVÁ, M. Contribution of Cu Vapour to Radiation Transfer in SF6 + PTFE Arc Plasmas. In Proceedings of 16th International Symposium on Plasma Chemistry. Taormina, Italy: Department of Chemistry, University of Bari, 2003. p. 682-682. ISBN: 978-1-899072-30-9.
Detail

AUBRECHT, V. Prediction of Radiative Heat Transfer in Argon Arc Plasmas Using the Method of Partial Characteristics. In Proceedings of XVth Symposium on Physics of Switching Arc. Brno: UVEE FEKT, 2003. p. 13-16. ISBN: 80-214-2307-2.
Detail

VÍTEK, O. EXTERNAL MAGNETIC FIELD ANALYSIS OF INDUCTION MOTOR. In Student EEICT 2004, Volume 3. Brno: 2004. p. 540 ( p.)ISBN: 80-214-2636-5.
Detail

VÍTEK, O., HÁJEK, V. MEASUREMENT OF EXTERNAL MAGNETIC FIELD AROUND ELECTRICAL MACHINES. In XII. International Symposium on Electric Machinery in Prague ISEM 2004. Czech Technical University in Prague, 2004. p. 119 ( p.)ISBN: 80-01-03061-X.
Detail

AUBRECHT, V., BARTLOVÁ, M., URBAN, F., VALENTA, J. Partial characteristics of radiation for thermal plasmas in H2O and argon. In XVth International Conference on Gas Discharges and their Applications. Toulouse: Paul Sabatier University, 2004. p. 141-144. ISBN: 978-1-899072-30-9.
Detail

AUBRECHT, V. Plasma Technology - State of the Art. In New Trends in Physics. Brno: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., Ondráčkova 105, Brno, 2004. p. 152-155. ISBN: 80-7355-024-5.
Detail

DUROŇ, J. AUTOMATIZOVANÉ MĚŘENÍ ELEKTRICKÝCH STROJŮ. In EPVE 2004 Elektrické pohony a výkonová elektronika. Vysoké učení technické v Brně: Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií,Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky, 2004. s. 60 ( s.)ISBN: 80-214-2766-3.
Detail

LEUCHTER, J., KURKA, O., BAUER, P., HÁJEK, V. Configuration for Mobile Power Source. In Výkonová elektronika a pohony. Nurnberg, Germany: ZM COMMUNICATIONS GMBHLina-Ammon-Str. 1790471 Nurnberg, Germany, 2004. p. 916 ( p.)ISBN: 3-928643-39-8.
Detail

VÍTEK, O., HÁJEK, V. TIME BEHAVIOURS MEASUREMENT OF EXTERNAL MAGNETIC FIELD OF INDUCTION MOTOR. In EPVE 2004 Elektrické pohony a výkonová elektronika. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky, 2004. p. 281 ( p.)ISBN: 80-214-2766-3.
Detail

VÍTEK, O., HÁJEK, V. PRACTICAL MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD AROUND ELECTRICAL APPLIANCES. In Low Voltage Eletrical Machines. Department of Power Electrical and Electronic Engineering, Faculty of Electrical Engineering and Communication, Brno University of Technology, 2004. p. 139 ( p.)ISBN: 80-214-2632-2.
Detail

BERGEROVÁ, A. Možnosti aplikace optimalizačních metod v technické praxi. In EPVE 2004. Brno: VUT Brno, 2004. s. 33 ( s.)ISBN: 80-214-2766-3.
Detail

SIKORA, L. Analysis and Design of DC Motor and Gear for Truck Wiper Systems. In STUDENT EEICT 2004. Brno: VUT Brno, 2004. p. 503 ( p.)ISBN: 80-214-2636-5.
Detail

MELICHAR, P. THE ELECTRONIC CONTROL OF VEHICLE STARTER MOTOR. In proceedings of the 11th conference STUDENT EEICT 2005 volume 2. Skorkovského 70a, Brno: Ing. Zdeněk Novotný CSc., Ondráčkova 105, Brno, 2005. p. 131 ( p.)
Detail

MELICHAR, P., HÁJEK, V. The Protection of Vehicle Starter Motor. In XLI International Symposium on Electrical Machines SME 2005. Opole: Ofycina Wydawnicza politechniki Opolskej, 2005. p. 714 ( p.)ISBN: 83-88492-74-8.
Detail

DUROŇ Jiří, HÁJEK Vítězslav. DESIGN OF AUTOMATIC MEASURING SYSTEM FOR MEASURING ELECTRICAL MACHINES. In ISEM 2005. ČVUT FEL, Katedra elektrických pohonů a trakce, 2005. p. 50 ( p.)
Detail

Ondřej VÍTEK, Vítězslav HÁJEK. Induction machine analysis provided by magnetic field measurement. In XLI Internacional Symposium on Electrical Machines. Technical University of Opole, Poland, 2005. p. 398 ( p.)ISBN: 83-88492-74-8.
Detail

KUCHYŇKOVÁ, H. Hájek, V. Compatibility of CAD Exchange Formats. In EDPE 2005- International Conference on Electrical Drives and Power Electronics. Zagreb,Croatia: KoREMA,Zagreb, Croatia, 2005. p. 79 ( p.)ISBN: 953-6037-43-2.
Detail

Hájek, V. Kuchyňková, H. Motor Type for Specific Application. In EDPE 2005- International Conference on Electrical Drives and Power Electronics. Zagreb, Croatia: 2005. p. 90 ( p.)ISBN: 953-6037-43-2.
Detail

KUCHYŇKOVÁ, H. The CAD Systems Data Format Compatibility. In Proceedings on ISEM 2005. Praha: ČVUT Praha, 2005. p. 127 ( p.)ISBN: 80-01-03328-7.
Detail

Hájek, V. Kuchyňková, H. Sikora, L. New Type of Windshield Wipers Motors. In ISEM 2005. Praha: ČVUT Praha, 2005. p. 51 ( p.)ISBN: 80-01-03328-7.
Detail

MELICHAR, P., SIKORA, L., HÁJEK, V. FEM OPTIMIZATION OF BRUSHLESS ALTERNATOR TEETH. In XIII. International Symposium on Electric Machinery in Prague ISEM 2005. Praha: ČVUT, 2005. p. 170 ( p.)ISBN: 80-01-03328-7.
Detail

MELICHAR, P., DUROŇ, J., HÁJEK, V. Trends and Evolution in Automotive Electrical and Electronical System. In Low Voltage Electrical Machines. Brno: VUT v Brně, 2005. p. 85 ( p.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

KUCHYŇKOVÁ, H. Compatibility of Exchange Drawing Format at Modern CAD System. In Joint Czech – Polish Conference on Project GACR 102/03/0813. Brno: VUT Brno, 2005. p. 161 ( p.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

HÁJEK, V., KUCHYŇKOVÁ, H. Low Voltage Electric Machines - Future Trends. In Joint Czech – Polish Conference on Project GACR 102/03/0813. Brno: VUT Brno, 2005. p. 13 ( p.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

KUCHYŇKOVÁ, H. HÁJEK, V. Current CAD Systems Utilization for Motor Modeling. In MIPRO 2005 – XXVIII. International Convention. Crotia: Zagreb, Croatia, 2005. p. 57 ( p.)ISBN: 953-233-012-7.
Detail

HÁJEK, V., KUCHYŇKOVÁ, H. Improvement of the Selected Parameters of Low Voltage Electric Machines. In Joint Czech – Polish Conference on Project GACR 102/03/0813. Brno: 2005. p. 28 ( p.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

AUBRECHT, V., BARTL, J. Recording of Fast-Moving Actions by a High-Speed Camera. In Joint Czech-Polish Conference on Project GACR 102/03/0813: "Low Voltage Electrical Machines". Brno: Department of Power Electrical and Electronic Engineering, FEEC BUT, Brno, 2005. p. 1-4. ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

PEŘINA, R. Possibility of magnetic bearing control unit improving with fractional calculus. In Joint Czech Polish Conference Low voltage electrical machines. Brno: 2004. p. 121 ( p.)
Detail

ŽAJDLÍK, J. Návrh prstů antropomorfní protézy ruky a její řízení. In EPVE 2004 Elektrické pohony a výkonová elektronika. Brno: Vysoké učení technické v Brně; Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií; Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky; Technická 8; 616 00 Brno, 2004. s. 297-300. ISBN: 80-214-2766-3.
Detail

Petr Melichar, Jiří DUROŇ, Vítězslav Hájek. Automotive Alternator as EC Motor. In XLII International Symposium on Electrical Machines. 2006. p. 315 ( p.)
Detail

Ondřej Vítek, Vítězslav Hájek. Induction Motor Condition Monitoring by Leakage Magnetic Field Analysis. In Low Voltage Electrical Machines. Department of Power Electrical and Electronic Engineering, 2005. p. 128 ( p.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

DUROŇ, J., SIKORA, L., HÁJEK, V. STUDY OF SLIPRING VEHICLE ALTERNATOR PROBLEMS AND THEIR POSSIBLE SOLUTIONS. In Low Voltage Electrical Machines. Brno: VUT v Brně, 2005. s. 109 ( s.)ISBN: 80-214-3047-8.
Detail

ZEMÁNEK, M. Výkonové zdroje vysokého napětí. In EPVE 2005 Elektrické pohony a výkonová elektronika. VUT v Brně, FEKT, UVEE, 2005. s. 188 ( s.)ISBN: 80-214-3052-4.
Detail

JANDA Marcel, KUCHYŇKOVÁ Hana. Cooperation Autodesk Inventor with Ansys Workbench. In ISEM 2006. Praha: 2006. p. 89 ( p.)ISBN: 80-01-03548-4.
Detail

JANDA, M.; KUCHYŇKOVÁ, H. Simulation of thermal fields. In XVII Conference COMPUTER APPLICATIONS IN ELECTRICAL ENGINEERING. 1. Poznan: 2008. p. 205-206. ISBN: 978-83-89333-19-3.
Detail

JANDA, M.; KUCHYŇKOVÁ, H. SIMULATION OF PHYSICAL FIELD IN ELECTRIC MACHINE WITH ANSYS WORKBENCH. In 16th International Conference on Electrical Drives and Power Electronics. Košice: TULIP, Ing. Jaroslav Tulipán, Košice, 2007. p. 1-4. ISBN: 978-80-8073-867-9.
Detail

AUBRECHT, V., BARTLOVÁ, M. Radiation absorption coefficients in arc plasmas. Czechoslovak Journal of Physics, 2004, vol. 2004, no. 54, p. 759-765. ISSN: 0011-4626.
Detail

JENIŠTA, J.; BARTLOVÁ, M.; AUBRECHT, V. Radiation in water-vortex stabilized electric arc comparison among different models. High Temperature Material Processes: An International Journal, 2005, vol. 8, no. 2, p. 195-205. ISSN: 1093-3611.
Detail

PEŘINA, R. Possibility of magnetic bearing control unit improving with fractional calculus. Brno: Department of Power Electronics and Electrical Engineering, 2004. p. 5 ( p.)
Detail

HÁJEK, V. Electric Equipment of Vehicles. neuvedeno. neuvedeno. Košice, Slovak Republic: Mercury-Smékal, Košice, 2001. 36 p. ISBN: 80-89061-00-1.
Detail

HÁJEK, V. Elektrická výzbroj vozidel. neuvedeno. neuvedeno. Košice, Slovenská republika: 2001. 35 s. ISBN: 80-89061-40-0.
Detail

HÁJEK, V. Electric Drives for Electric Vehicles. neuvedeno. neuvedeno. Košice, Slovak Republic: Mercury-Smékal, Košice, Slovak republic, 2001. 59 p. ISBN: 80-89061-06-0.
Detail

HÁJEK, V. Elektrické stroje pro elektromobily. neuvedeno. neuvedeno. Košice, Slovak republic: Mercury-Smékal, Košice, Slovak Republic, 2001. 6 s. ISBN: 80-89061-41-9.
Detail

HÁJEK, V., NETTER, D. New types of Electrical Machines for Automation. neuvedeno. neuvedeno. Košice, Slovak Republic: Mecury-Smékal Košice, 2001. 58 p. ISBN: 80-968550-8-5.
Detail

DOHNAL, P. Fuses in protection of reactive power compensation. ProFuse International Competition. Brno 2003: 2003. p. 1 ( p.)
Detail

Faculty of Electrical Engineering and Communication, BUT, Brno Department of Electrical Machines and Devices, SUT, Gliwice: Low Voltage Electrical Machines. Brno (14.11.2005)
Detail