Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
DWD/4/39/2020
Wykonawcy badań/ podległość
Politechnika Białostocka
Tytuł
Finansowanie 2 stypendiów doktoranckich oraz kosztów ubezpieczenia społecznego ponoszonych przez wnioskodawcę i dofinansowanie kosztów wykorzystania infrastruktury badawczej
Streszczenie
1. Temat 1: „Synteza właściwości elektrycznych i magnetycznych wielozwojowych cewek impulsowych z uwzględnieniem rozkładu zwojów”. Opis problemu do rozwiązania. Wielozwojowe cewki impulsowe są stosowane w konstrukcji nowoczesnych układów elektronicznych (układy przemienników częstotliwości z izolacją transformatorową), układów elektroniki samochodowej (układy zapłonowe, systemy ładowania). Partner przemysłowy przedstawił temat związany z rozwiązaniem problemu technologii nawijania cewek pracujących w trybie impulsowym (występujące przepięcia) w celu ograniczenia występowania uszkodzeń uzwojeń. Wydłużenie czasu eksploatacji tych układów wymaga rozpatrzenia zagadnień związanych z układem zwojów (sposobem nawijania cewek) przy występowaniu sygnałów szerokopasmowych (przebiegi odkształcone, szybkie zmiany stanów pracy układu). Znane metody projektowania i konstruowania uzwojeń cewek niskich częstotliwości (typowe transformatory) mają w tym przypadku ograniczone zastosowanie. W projektowaniu i ocenie konstrukcji cewek impulsowych trzeba uwzględnić oddziaływania obwodowe (galwaniczne) i dodatkowo polowe (rozkłady pól elektromagnetycznych). W szczególności efekty polowe (bezpośrednie i pasożytnicze) wpływają na zmianę warunków pracy, parametry robocze i długotrwałą wytrzymałość układów. Celem pracy będzie opracowanie metody analizy pola magnetycznego cewek impulsowych z uwzględnieniem dobranych schematów nawinięcia uzwojeń (zmienny skok, liczba zwojów, zmienny zakres posuwu). Opracowanie metody analizy cewek wielozwojowych powinno umożliwić wykonanie oceny różnych wariantów nawinięcia cewki w celu minimalizacji pasożytniczych zjawisk polowych i poprawy trwałości produktów. Poprawa konstrukcji cewek ma również na celu zwiększenie maksymalnej energii impulsu oraz wzrost efektywności układu. Zakres pracy: opracowanie modelu analitycznego cewek wielozwojowych z uwzględnieniem zakładanego rozkładu zwojów (zakładany skok i liczba zwojów w segmencie, zakres posuwu w segmencie); opracowanie modelu numerycznego cewek przy założeniu ujednorodnienia obszarów cewek; analiza numeryczna (z uwzględnieniem modelu analitycznego oraz numerycznego) właściwości magnetycznych oraz zjawisk elektrycznych zachodzących w cewkach (analiza na poziomie segmentu cewki, z uwzględnieniem układu zwojów); analiza pracy wybranych konfiguracji cewek (układu zwojów) przy wymuszeniach impulsowych; weryfikacja otrzymanych wyników przy zastosowaniu innych metod numerycznych lub na stanowisku pomiarowym. 2. Temat 2: „Metoda badań emisji zaburzeń elektromagnetycznych promieniowanych pozwalająca na identyfikację źródeł niepożądanych emisji w urządzeniu badanym”. Opis problemu do rozwiązania. Urządzenia wprowadzane do obrotu muszą spełniać określone wymagania techniczne w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Istotny problem w badaniach EMC stanowi nadmierna emisja zaburzeń promieniowanych, wytwarzanych np. przez roboty mobilne, z uwagi na ich złożoną budowę oraz restrykcyjne wymagania norm. Poziom emisji, zwykle mierzonej znanymi metodami dla całego urządzenia, należy obniżyć do poziomu akceptowalnego. Brakuje efektywnych narzędzi, rozwiązań konstrukcyjnych stanowisk, umożliwiających identyfikację i lokalizację źródeł emisji zaburzeń wewnątrz urządzenia. Celem pracy jest opracowanie metody badań i stanowiska do pomiaru emisji zaburzeń elektromagnetycznych promieniowanych przez roboty mobilne konstruowane w PIAP. Przedmiotem pracy będą metody pomiaru zaburzeń promieniowanych i konstrukcja stanowiska do wykonywania pomiarów pola elektromagnetycznego w strefie bliskiej. Prace będą ukierunkowane na modyfikacje istniejących i poszukiwanie nowych metod badań, umożliwiających szybką identyfikację i lokalizację źródeł niepożądanych emisji. Zakres pracy: opracowanie założeń oraz analiza i wykonanie symulacji w zakresie możliwych do zastosowania metod pomiaru i rozwiązań koncepcyjnych/konstrukcyjnych stanowiska; opracowanie alternatywnych koncepcji stanowiska i metod badań oraz ocena tych koncepcji poprzez wykonanie wstępnych pomiarów emisji zaburzeń; badania eksperymentalne wybranych koncepcji, mające na celu optymalny dobór metod pomiaru i rozwiązań; badania weryfikujące, przez porównanie otrzymanych wyników pomiarów z wynikami: symulacji, innych badań eksperymentalnych lub uzyskanymi w innych warunkach pomiarowych; budowa stanowiska, wykonanie badań końcowych oraz ocena spełnienia założeń.
Program
Doktorat wdrożeniowy
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
cewka zapłonowa; emisja zaburzeń elektromagnetycznych promieniowanych; energia iskry; kompatybilność elektromagnetyczna; przebicia; roboty mobilne; uzwojenie; wysokie napięcie

Informacje o projekcie

Stopka
Minister Nauki

Zadanie finansowane w ramach zlecenia
Ministra Nauki pod nazwą "Politechniczna Sieć VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego" w latach 2022-2025

MNiSW
Wersja: 0.1b Właścicielem i administratorem danych zawartych w bazie danych są uczelnie: Politechnika Rzeszowska, Politechnika Lubelska oraz Politechnika Białostocka. Zaprojektowanie witryny: Paweł Kuraś, Krzysztof Demidowski, Veronika Vanivska
Built with using Oracle APEX