Projekty krajowe
Innowacyjny elektryczny zespół napędowy do pojazdów użytkowych
Tytuł:
Innowacyjny elektryczny zespół napędowy do pojazdów użytkowych
Nazwa programu: LIDER
Wartość projektu: 1 500 000,00 zł
Wkład ze środków krajowych: 1 500 000,00 zł
Dofinansowanie dla Łukasiewicz-GIT: 1 500 000,00 zł
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER XI
Czas realizacji projektu:01.01.2021 – 01.01.2024
Agencja wykonawcza: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Kierownik projektu:
dr inż. Bartłomiej Będkowski
Tel.: 32 258 20 41 w. 42
E-mail: bartlomiej.bedkowski@git.lukasiewicz.gov.pl
Cel projektu:
Celem projektu jest opracowanie konstrukcji oraz rozwiązanie problemów konstrukcyjnych i technologicznych napędów trakcyjnych wzbudzanych magnesami trwałymi zintegrowanych z przekładnią mechaniczną, przeznaczonych do zabudowy w kołach elektrycznych pojazdów użytkowych o zwiększonym zapotrzebowaniu na moment obrotowy.
Osiągnięcie celu planowane jest przez realizację 6 zadań podzielonych na 2 etapy.
W etapie 1 celem zadania 1 jest opracowanie założeń konstrukcyjnych, które pozwolą na zaprojektowanie modelowych napędów do badań. W tym zadaniu przeprowadzone zostaną analizy konstrukcyjne i technologiczne z wykorzystaniem możliwych do zastosowania metod wykorzystujących analizy kinematyczne, obliczenia analityczne i numeryczne oparte o metodę elementów skończonych. Zostaną wykonane również próbne elementy układu napędowego z wykorzystaniem technologii druku 3D (w technologii FDM) w celu wstępnej weryfikacji poprawności koncepcji planowanych do wykorzystania w modelowym napędzie rozwiązań mechanicznych części przekładniowej.
W ramach zadania 2 zostaną wykonane obliczenia elektromagnetyczne metodą obwodową oraz metodą obwodowo-polową w celu zaprojektowania obwodu elektromagnetycznego, oraz metody analityczne w celu zaprojektowania części mechanicznej (przekładni) układu napędowego. W obliczeniach projektowych zostaną uwzględnione wytyczne konstrukcyjne opracowane w ramach zadania 1. Obwód elektromagnetyczny zostanie zaprojektowany tak, aby napęd osiągał jak najwyższe parametry przy jednoczesnym uzyskaniu wysokiej sprawności i niskiej masy, natomiast część mechaniczna (przekładniowa) tak, aby uzyskać możliwie największe przełożenie przy zwartej budowie. W ramach realizacji zadania 3 zostaną wykonane modelowe napędy elektryczne przeznaczone do zabudowy w kołach pojazdu elektrycznego. Napędy zostaną wykonane zgodnie z opracowanymi dokumentacjami powstałymi w zadaniu 2. Po wykonaniu modelowych napędów zostaną przeprowadzone badania laboratoryjne uwzględniające między innymi ich pracę przy różnym obciążeniu oraz próby nagrzewania przy wykorzystaniu kamer termowizyjnych oraz rozmieszczonych w napędach czujników temperatury, oraz stosowanych w laboratorium Łukasiewicz-GIT procedur badawczych. W ramach realizacji etapu 2 celem zadania 4 jest opracowanie dokumentacji prototypowego napędu z uwzględnieniem wyciągniętych wniosków z badań przeprowadzonych w zadaniu 3. Nowy napęd zostanie wyposażony w najkorzystniejszy pod względem wydajności układ chłodzenia, natomiast jego konstrukcja zostanie zoptymalizowana pod względem masy, wytrzymałości, sprawności oraz osiąganych parametrów pracy. Wynikiem zadania będzie dokumentacja prototypu napędu trakcyjnego wykorzystującego najkorzystniejsze pod względem technologii i oczekiwanych parametrów rozwiązania, wyłonione podczas realizacji wcześniejszych zadań. W ramach realizacji zadania 5 zostanie wykonany fizycznie i przebadany laboratoryjnie prototyp napędu elektrycznego z wykorzystaniem opracowanego w etapie 1 stanowiska badawczego wyposażonego w falownik, przekładnie, układ sterowania, przyrządy pomiarowe, układ dostarczania substancji chłodzącej do silnika, wymiennika ciepła oraz wykonanego w ramach projektu posadowienia. Na stanowisku badawczym prototypowy napęd zostanie sprzęgnięty z maszyną obciążającą. Zostaną wykonane badania laboratoryjne analogiczne do badań zrealizowanych w zadaniu 3. Celem zadania 6 jest przeprowadzenie analizy wyników badań laboratoryjnych wszystkich napędów modelowych i prototypowego. Analiza będzie obejmowała porównanie wyników symulacji komputerowych oraz wyników obliczeń projektowych z otrzymanymi w laboratorium wynikami badań. Zostaną przedstawione wytyczne oraz rozwiązania konstrukcyjne wraz z opracowaną technologią do zastosowań w napędach przeznaczonych do zabudowy w kołach użytkowych pojazdów elektrycznych.
