Descripción del proyecto
Máquinas eléctricas sin escobillas ni tierras raras
La dependencia europea de los materiales de tierras raras supone un reto para la sostenibilidad de la producción de máquinas eléctricas (ME). Además, las ME de campo bobinado convencionales utilizan escobillas para excitar el rotor, lo que ocasiona problemas de mantenimiento y reduce la fiabilidad. La demanda de soluciones de ME más rentables, duraderas y respetuosas con el medio ambiente es cada vez mayor. Eliminar la dependencia de los materiales de tierras raras a la vez que se garantiza un alto rendimiento sigue siendo un objetivo clave para el futuro diseño de máquinas eléctricas. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto HARMFIX está desarrollando un novedoso método de excitación del campo del rotor para lograr un funcionamiento sin escobillas en ME de campo bobinado. Al introducir una nueva configuración del bobinado del inducido y optimizar la topología de la máquina, el equipo del proyecto pretende reducir el consumo de cobre y eliminar la necesidad de costosos componentes auxiliares.
Objetivo
This project is focused on the design and development of new rotor field excitation methods to achieve brushless operation for wound-field electrical machines (EMs). The proposed method will provide an opportunity to reduce the reliance of EMs on rare-earth materials of which EU is lacking its resources and eliminate the usage of brushes for their rotor field excitation while improving the reliability and cost-efficiency of the machine systems. Through this method, a new armature winding configuration will be developed to generate not only the fundamental magnetomotive force (MMF) but also a suitable harmonic MMF component in the airgap of the EMs, while powered from a single customary current-controlled voltage source inverter (VSI). The rotor of these machines will be altered to house both harmonic and field windings. The harmonic MMF component will be employed to induce a harmonic current in the harmonic winding of the rotor, which will be rectified to excite the rotor field winding to achieve brushless operation and develop torque. A new topology optimization methodology will be developed to optimize the windings and minimize copper consumption. The EMs employing HARMFIX do not require rare-earth materials, costly auxiliary electromechanical excitation systems or custom-made power electronics circuitry, or control strategies for their brushless operation. Therefore, this method is a truly viable and sustainable alternative for commercial products which are currently employing rare-earth materials, brushless exciters or brushes, and slip rings.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaRégimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
33100 Tampere
Finlandia