Кафедра электрических машин
Даже сегодня электрические машины являются основой в процессе конверсии энергии, выработки электроэнергии и в системах привода механического движения. Малые ведущие механизмы ответственные за установку в определённое положение и большие генераторы на электростанциях базируются на одних и тех же принципах электрического и механического взаимодействия, а также взаимодействия напряжения.
На сегодняшний момент генераторы производят наибольшую часть электрической энергии. С другой стороны, электромоторы в системах ведущих механизмов являются практически безграничным источником энергии; они делают возможным осуществление автоматических операций, двигают машины, и используются в бытовой технике.
Основными темами исследовательской работы в сфере генерации электроэнергии и приводов являются улучшение эффективности, экономия ресурсов и постоянное улучшение надёжности. Всё это возможно в результате изменения, адаптации и расширения существующих концепций.
- Оптимизация разработки электромашин с помощью компьютерных программ. Эмпирические данные могут быть заменены точными вычислениями для производства безопасных моделей и экономии материала в постройке двигателя.
- Электронные исполнительные звена делают возможным адаптацию рабочих точек электромашин к электросети и двигателям. Это даёт возможность работать с наименьшими потерями, с максимальной утилизацией и желаемой динамикой. В результате возникает дополнительная возможность оптимизации – а именно, возможность производства механизмов с идеально приспособленными данными и наивысшей надёжностью.
- концепции силовых преобразователей и алгоритмы управления на прямую влияют на изнашивание и эксплуатационные качества генераторов и ведущих механизмов.
Научная работ на кафедре сосредоточена на разработке специальных электромашин и связанных с ними силовых преобразователей. Кафедра имеет огромные знания и опыт работы в следующих сферах:
Постоянный аксиально магнитный генератор переменного тока с высокой плотностью рассеиваемой мощности
Этот легко устанавливающийся механизм разработан для специальной сферы применения. Магнитная цепь улучшена с помощью метода конечных элементов, таким образом, что возможна более высокая утилизация материала и предотвращается нежеланное распределение плотности потока на соседние элементы конструкции. Это помогает достичь более высокого уровня эффективности. Огромная работа проводиться с симуляторами магнитных полей OPERA-3d and MAXWELL для изучения магнитно геометрических частей и SIMPLORER для изучения электрохарактеристик.
Для изучения аксиально магнитных генераторов переменного тока в механизмах была построена тестовая установка. Она позволяет тестировать ведущие механизмы с многочисленными моторами, к примеру, при работе в электромоторах в транспортных средствах.
Если их применить в генераторах, то этот тип механизмов создает напряжение, которое зависит от скорости и нагрузки. С помощью инверторов они приспосабливаются к дальнейшему использованию. В тоже время существует возможность эксплуатировать двигатель внутреннего сгорания на его оптимальном диапазоне скоростей. Несколько таких генераторов для использования в блоках питания переменного тока были разработаны и сконструированы на кафедре.
Процедура управления для матричных конвертеров
Матричных конвертер позволяет управлять трёх фазными механизмами на переменных скоростях, на трёх фазном токе. Данных конвертер имеет ряд привлекательных характеристик, таких как отсутствие связи постоянного тока и фазового угла между входом-выходом. Новая система коммутации была разработана на кафедре, которая позволяет устранить некоторые недостатки, такие как общие компоненты. Анализ технических и электрических характеристик проводиться с помощью программы симуляции SIMPLORER.
Оборудование кафедры позволяет разрабатывать, конструировать и проводить тестирование различных концепций генераторов и ведущих механизмов. Различные тестовые установки с мощностью в сотни киловатт позволяют проводить эксперименты на крупных системах.
Наши партнёры ABB Cottbus, ANTRIMA Halle, BFE Cottbus, DB Cargo Cottbus, FIMAG Finsterwalde и VW Wolfsburg уже использовали возможности нашей кафедры для разработки, конструкции и тестирования компонентов.
