|
|
|
| Project title: | Enhanced Thermal Management of Electric Drives in Orthopedic Rehabilitation Vehicles for their Better Reliability and Functionality |
|---|---|
| Number of project implementation agreement: | lzp-2020/2-0390 |
| Registration number: | 4423 |
| Department: | Department of Industrial Electronics and Electrical Technologies |
| Administrating department: | Department of Industrial Electronics and Electrical Technologies |
| Finance fund: | LZP fundamentālo un lietišķo pētījumu projekts |
| Project RTU role: | The sole implementer of the project |
| Status: | Ended |
| Project start date: | 01.12.2020. |
| Project end date: | 31.12.2021. |
| Title of grant issuer: | Latvijas Zinātnes padome |
| General manager: | Iļja Galkins |
| Administrative manager: | Iļja Galkins |
| Total finance: | |
| Projekta kopējas finansējums ir 100 389.00 EUR | |
| Summary: | |
|
Elektriskā piedziņa ir vismūsdienīgākais risinājums kustības tehnoloģiju realizācijā. Savukārt, paša piedziņa ir vairāku tehnoloģiju apvienojums, kuru augstākā pakāpē ir integrētā piedziņa – viena nesadalāma iekārta. Šādu piedziņu pielietošana ir īpaši aktuālā ortopēdiskās rehabilitācijas transportlīdzekļos – joma, kur cenas samazināšana, drošuma paaugstināšana un funkcionalitātes uzlabošana ir ne tikai ekonomisks, bet arī sociālas integrēšanas jautājums. Taču integrētu piedziņu konstruēšanu būtiski ierobežo enerģijas zudumu problēma. Zudumi noved pie paaugstinātas piedziņas darba temperatūras un mazākā drošuma. To novadīšana ārā no piedziņas pieprasa dzesēšanas iekārtu integrēšanu, kuru apgrūtina, pirmkārt, piedziņas zudumu nevienmērīgs laika profils ar ārkārtēju siltuma izdalīšanu noteiktajos laika punktos. Otrkārt, piedziņu zudumu izdalīšanas vietas un vietas, kur siltumu ērti izkliedēt var būt diezgan tālu. Treškārt, piedziņu zudumi parādās vairākas vietās - motorā, elektroniskajā pārveidotājā, mehāniskās daļās un pat enerģijas avotā. Visbeidzot, siltumu kā tādu dažreiz var lietderīgi izmantot, taču elektriskās piedziņas parasti to nenodrošina. Projekta galvenais pieņēmums saka, ka regulējamo siltuma cauruļu un kontūru izmantošana elektriskā piedziņā ļauj minētās problēmas atrisināt. Tāpēc projekta mērķis ir izstrādāt siltuma cauruļu un kontūru projektēšanas, ražošanas un elektriskā piedziņā integrēšanas tehnoloģiju, lai atrisinātu iepriekš minētās problēmas. |
|
| Activities: | |
|
Projektā iekļauto darba pakešu nosaukums un saturs kopumā izklāsta un atbilst tā mērķiem. Darba paketēm WP1-WP4 ir divas daļas, kas veltītas elektriskajai piedziņai a) EI/ar elektrību darbināma instrumenta un (b) EAR. Darba pakešu nosaukumi ir šādi: WP1 - enerģijas zudumu un siltuma pārneses analīze; WP2 - SCC sistēmu projektēšana; WP3 - jauno piedziņu salikšana un izmēģinājumi; WP4 - sākotnējo un jauno piedziņu salīdzinošā analīze; WP5 - tehnoloģiju izstrāde jauno uzlaboto piedziņas ražošanai. WP1 - Jaudas zudumu un siltuma pārneses analīze. Darba pakas būtība ir jaudas zudumu novērtēšana, kas izdalās piedziņā un to daļās. Attiecībā uz diviem konkrētiem EP (MI/EAR) darba pakete ietver piedziņas elektrisko, magnētisko un termisko modeļu izveidi. Atbilstošās simulācijas ļauj atrast “karstos punktus” – kritiskās vietas, kurām ir tendence pārkarst. Visbeidzot, darba paketē simulācijas rezultāti ir jāpārbauda eksperimentāli. Turklāt ir definētas piedziņas papildu funkcijas, kas saistītas ar siltuma pārvadi. WP2 – Siltumcauruļu/siltumcilpu sistēmu projektēšana. Šajā darba pakā tiek novērtēta un aprēķināta jauna siltuma sadale, izmantojot SCC, kā arī ir definētas SCC sistēmu konfigurācijas. Tas ietver iztvaikošanas un kondensācijas kameru skaita, vietu un parametru noteikšanu. Darba paka ietver arī stingru vai elastīgu sistēmu projektēšanu starp caurulēm šajās kamerās, kā arī vadības vārstu skaita un atrašanās vietas noteikšanu un to konstrukciju izstrādi. Šajā pakā galvenokārt ietverti projektēšanas darbi, tostarp simulācijas kā instruments iegūto konfigurāciju iepriekšējai novērtēšanai. WP3 – Uzprojektēto siltumcauruļu/siltumcilpu sistēmu montāža un atkļūdošana. Šī darba paka ir vērsta uz iekārtu ražošanas darbiem. Iepriekš izstrādāto SCC konfigurāciju elementus (iztvaicējus un kondensatorus) darbina un testē atsevišķi. Nākamajā posmā tās ir savienotas kopā, tādējādi veidojot iepriekš izstrādātās sistēmas. Paka ietver iegūto SCC nepārtrauktu integrēšanu EP sastāvdaļās. Komplektā iekļauta arī iegūto disku eksperimentālā izvērtēšana. WP4 – Esošo un jauno elektrisko piedziņu salīdzinošā analīze. Ceturtā darba paka ir pilnībā veltīta iepriekš iegūto datu par esošo EP termisko uzvedību salīdzinošajai analīzei un jauniem datiem par uzlabotajiem EP ar SCC. Ir plānots salīdzināt temperatūru kritiskajos punktos pirms/pēc SCC uzstādīšanas, novērtēt iegūto uzticamību un jaunu sasniedzamības funkcionalitāti. Pēc analīzes plānots izdarīt secinājumu par projekta hipotēzi. Ja nepieciešams un iespējams, var veikt EP izmaiņas ar SCC. Šī darba paka tiek nepārtraukti īstenota paralēli WP2 un WP3. WP5 – Tehnoloģijas izstrāde jauno uzlaboto piedziņu ražošanai. Visbeidzot, piektajā darba pakā plānots ierosināt un attīstīt ražošanas tehnoloģiju EP ražošanai ar SCC. Darba pakā ir iekļauti šādi posmi: (1) EP ķēdes sadalīšana ar SCC ražošanu vairākās tehnoloģiskās darbībās; (2) tehnoloģisko darbību galveno īpašību un parametru definēšana; (3) nepieciešamo iekārtu definēšana; (4) dokumentācijas sagatavošana katrai operācijai; (5) vajadzības gadījumā datoreksperimenta sagatavošana un izpilde tehnoloģiju ķēdē. Tehnoloģiskās ķēdes ir plānotas abiem izskatāmajiem EP pielietojumiem. |
|
| Project published on RTU website: | 01.12.2020. |