Proiectul SAMREC: Sistem de actionare multi-motor cu turatie variabila
Proiectul SAMREC: Sistem de actionare multi-motor cu turatie variabila
Director proiect: Dr. Marcel Nicola (Cercetator ICMET Craiova)
Date generale proiect
- Titlu engleza: Multi-engine drive system with variable speed and network recovery of individual braking power used in applications with high dynamics
- Acronim: SAMREC
- Durata: 39 luni
- Valoare totala: 806.000 lei (include surse atrase)
- Valoare contract (buget stat): 700.000 lei
Parteneri consortiu (2 participanti)
- ICMET Craiova (Coordonator)
- CESI Automation Craiova (Partener industrial)
Rezumatul proiectului si caracteristici tehnice
Propunem realizarea unui dispozitiv electronic inovator. Acesta actioneaza simultan trei motoare asincrone. Folosim reteaua industriala trifazata de 0.4kV/50Hz. Echipamentul este destinat actionarilor electrice cu turatie variabila. Se utilizeaza doua sau mai multe motoare asincrone. Acestea au rotorul in scurtcircuit. Produsele se aplica excelent in industrie. De asemenea, sunt perfecte in tractiunea electrica.
Principalele caracteristici electrice:
- Tensiunea de alimentare: 3x400Vac;
- Convertizoare de frecventa: 2x55KW;
- Frecventa de iesire: 0÷400 Hz;
- Sincronizare in frecventa sau in cuplu.
Schema bloc a dispozitivului electronic
Schema proiectata prin aceasta tema de cercetare este complexa. Ea contine urmatoarele blocuri functionale de baza:
- Circuitul de cuplare la reteaua industriala (rol de conectare si protectie);
- Blocul redresor cu diode si filtrul pentru circuitul intermediar;
- Invertorul de recuperare in retea a energiei individuale de franare;
- Convertizoarele de frecventa realizate in tehnologie avansata IGBT;
- Unitatea de comanda cu DSP care controleaza fiecare bloc functional.
Invertorul inlocuieste clasicele choppere si rezistente de franare. Convertizoarele de frecventa vor functiona in regim master-slave. Ele folosesc metoda moderna de reglare vectoriala.
Domenii de utilizare si avantaje majore
Domenii industriale de aplicabilitate:
- Industria cimentului (mori si benzi transportoare);
- Industria de fabricare a hartiei (tamburi);
- Industria extractiva (excavatoare si abzetere);
- Tractiunea electrica urbana (tramvai, troleibuz, metrou);
- Tractiune feroviara (locomotive, rame electrice);
- Alte aplicatii multi-motor complexe.
Avantajele utilizarii dispozitivului:
- Incarcarea optima a fiecarui motor electric;
- Protectia individuala si sigura a fiecarui motor;
- Utilizarea unui circuit unic de curent continuu;
- Cresterea semnificativa a eficientei energetice;
- Pret de cost redus fata de echipamentele clasice;
- Realizare modulara pentru un service mult mai usor.
Etapele de dezvoltare si rezultate
Etapa 1 (Termen finalizare: 31.12.2014)
Am analizat atent contextul tehnologic actual. Acesta priveste direct actionarile electrice multi-motor. Am inventariat riguros metodologiile specifice din industrie. De asemenea, am studiat in detaliu bazele teoretice deja existente.
Etapa 2 (Termen finalizare: 31.12.2015)
Am realizat cu succes documentatia de executie. Aceasta descrie amanuntit modelul functional dorit. Sistemul vizat este cel de actionare multimotor. Specificatiile tehnice respecta toate standardele europene de calitate.
Etapa 3 (Termen finalizare: 31.12.2016)
Am elaborat documentatia de executie intr-o forma avansata. Am realizat partial modelul functional al intregului sistem. Am intocmit documentele legale necesare protejarii inventiei. Astfel, am elaborat propunerea pentru protejarea drepturilor de proprietate industriala.
Etapa 4 (Termen finalizare: 30.09.2017)
Am finalizat complet documentatia tehnica a proiectului de cercetare. Am realizat fizic si am testat riguros modelul functional. In final, am evaluat datele si am asigurat diseminarea. Rezultatele confirma utilitatea practica a noului sistem de actionare multimotor.
Publicatii stiintifice, brevete si rezultate remarcabile
Lucrari stiintifice si conferinte (Partea 1)
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, A. Hurezeanu. Sensorless Control in Multi-Motors Electric Drives with High Dynamic and Flexible Coupling. Proceedings of The 7th International Conference on Modern Power Systems (MPS 2017), Cluj-Napoca, 6-9 Iunie 2017.
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, A. Hurezeanu. Simulation and Implementation of Sensorless Control Using Estimators in Electric Drives with High Dynamic. Annals of the University of Craiova, Electrical Engineering Series, 2016.
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, A. Hurezeanu. Sensorless Control Using the Model Reference Adaptive Control Estimator in Electric Drives with High Dynamic. International Conference on Applied and Theoretical Electricity ICATE 2016, Craiova, 6-8 October 2016.
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, M. Duta, C.I. Nicola. Simularea convertoarelor AC-AC utilizand mediul Simulink-Matlab. Simpozionul National de Informatica, Automatizari si Telecomunicatii in Energetica SIE 2016, pp. 262-265, Sinaia, 26-28 Octombrie 2016.
Lucrari stiintifice si conferinte (Partea 2)
- M. Nicola, D. Sacerdotianu. Simularea sistemelor de actionare electrica destinate vehiculelor inteligente de transport urban. SINGRO 2016 Simpozionul Stiintific al Inginerilor Romani de Pretutindeni, Craiova, septembrie 2016 (publicat in Buletinul AGIR nr. 1/2017).
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, C.I. Nicola, A. Hurezeanu. Simulation and Implementation of Sensorless Control in Multi-Motors Electric Drives with High Dynamics. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal ASTEJ, Vol. 2, No. 4, 59-67 (2017).
- M. Nicola, D. Sacerdotianu, A. Hurezeanu. Sensorless Control in Multi-Motors Electric Drives with High Dynamic and Rigid Coupling. Proceedings of Joint International Conference Optimization of Electrical & Electronic Equipment and Aegean Conference on Electrical Machines and Power Electronics (OPTIM-ACEMP), pp. 495-500, Brasov, 2017.
Brevete de inventie si distinctii acordate
- Brevet de Inventie (OSIM): A. Hurezeanu, M. Nicola, F. Velea. Metoda si echipament pentru comanda numerica si controlul actionarilor electrice multimotor cu recuperarea energiei de franare, utilizate la instalatiile de extractie de mare capacitate. OSIM CBI-A00749/24.10.2016, RO 131719 A0, RO 131719 A8.
- Medalia de Argint (EUROINVENT): Diploma si medalia de argint pentru lucrarea „Method and equipment for digital control of multi-motor electrical drives with braking energy recovery…”, European Exhibition of Creativity and Innovation, mai 2017, Iasi.
- Medalia de Aur (PRO INVENT): Diploma de excelenta si medalia de aur pentru lucrarea „Metoda si echipament pentru comanda numerica si controlul actionarilor electrice multi-motor…”, Salonul International de Inventica, martie 2017, Cluj-Napoca.
Rapoarte de audit ale proiectului SAMREC
Audit Etapa 1 (Termen: 31.12.2014)
Am efectuat analiza contextului tehnologic actual din industrie. Domeniul studiat este cel al actionarilor electrice multi-motor. Am inventariat atent toate metodologiile specifice publicate. De asemenea, am integrat in studiu si bazele teoretice existente.
Audit Etapa 2 (Termen: 31.12.2015)
Am elaborat si realizat o varianta tehnica preliminara. Aceasta contine documentatia de executie pentru diverse subansamble. Vizat a fost direct modelul functional al sistemului de actionare multimotor. Proiectarea a decurs exact conform graficului de implementare propus.
Audit Etapa 3 (Termen: 31.12.2016)
Am elaborat in detaliu documentatia de executie necesara. Am construit cu succes, desi partial, modelul functional complex. Pe langa aspectele tehnice, am asigurat si partea legala. Am formulat o propunere valida pentru protejarea drepturilor de proprietate industriala.
Audit Etapa 4 (Termen: 30.09.2017)
Am definitivat oficial documentatia tehnica finala a proiectului. Am testat cu rezultate excelente intregul model functional propus. Am evaluat performantele tehnologice la nivel de industrie. Toate informatiile acumulate au fost diseminate mediului stiintific international.
Contact si detalii director proiect
Director proiect: Cercetator St. II dr. ing. Marcel Nicola
E-mail: marcel_nicola@yahoo.com
Adresa: ICMET Craiova, Bdv. Decebal nr. 118A
