Systém pro měření rozložení magnetického pole ve vzduchové mezeře cívky

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26580845%3A_____%2F20%3AN0000007" target="_blank" >RIV/26580845:_____/20:N0000007 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Systém pro měření rozložení magnetického pole ve vzduchové mezeře cívky

Popis výsledku v původním jazyce

Cílem projektu EFFICoil byl vývoj nové, efektivní výrobní strategie pro výrobu vysoce výkonných cívek založené na flexibilním tváření vodiče při výrobě cívky. V rámci řešení byly analyzovány podstatné parametry výrobního procesu a procesní limity. Na jejich základě byl navržen a realizován nástroj pro flexibilní tváření vodiče při výrobě cívek. Tyto činnosti proběhly na Fraunhofer IWU (FhG-IWU). Úkolem VŠB-TU Ostrava bylo modelování elektrických vlastností takto navržených cívek, vytvoření koncepce a realizace měřicího systému pro ověření vlastností demonstračních prototypů cívek. Následně bylo provedeno měření těchto prototypů cívek. Měřením byly prokázány vylepšené vlastnosti cívek. Výsledky měření byly porovnány s výsledky matematických modelů a rovněž s výsledky měření konvenčních cívek. Na základě zkušeností z těchto aktivit byly vypracovány postupy výroby a testování takto modifikovaných cívek. V rámci projektu byla popsána nová výrobní technologie použitelná pro evropské společnosti zabývající se výrobou cívek. Je plánován transfer výsledků projektu malým a středním podnikům působícím v uvedené oblasti průmyslu. Podstatou dílčího výsledku s názvem Systém pro měření rozložení magnetického pole ve vzduchové mezeře cívky je systém pro ověření rozložení měření magnetického pole ve vzduchové mezeře testovaných modifikovaných cívek. Systém je tvořen polohovacím souřadnicovým XY mechanismem s možností ukotvení cívky pevně a přesně. Podstatná je také aretace a opakovatelnou přesností uložení měřené cívky. Jako polohovací systém pro sondu je zvolen pojezd XY s krokovými motory a dostatečnou přesností pro požadovanou aplikaci měření magnetického pole v jádře cívky. Bylo využito základů polohovací techniky, která se využívá pro laserové gravírování. Minimální délka kroku, kterou polohovací systém schopen dosáhnout je 0,1 mm. Pro měření rozložení magnetického v použitých měřeních cívkách se jedná o dostačující přesnost. Jelikož samotná šířka sondy je 4 mm. Měřený krok byl použitý v řádu několika mm. Zvolený krok byl 2,5 mm. Pomocí navrženého polohovacího zařízení je možné provést měření s požadovaným krokem měření, což by nebylo možné pouze při použití přístroje pro měření magnetického pole a ručního držení sondy. Systém pro měření by bylo možné po nastavení referenční nulové polohy plně automatizovat, při předpokladu robustnosti použité sondy, aby nedošlo ke zlomení sondy. Pro efektivní průběh měření je systém doplněn použita měřicí aplikací na bázi virtuální instrumentace.

Název v anglickém jazyce

A system for measuring the distribution of the magnetic field in the air gap of the coil

Popis výsledku anglicky

The goal of the EFFICoil project was the development of a new, efficient production strategy for the production of high-performance coils based on flexible wire forming during coil production. As part of the solution, essential parameters of the production process and process limits were analyzed. Based on them, a tool for flexible forming of the conductor during the production of coils was designed and implemented. These activities took place at the Fraunhofer IWU (FhG-IWU). The task of VŠB-TU Ostrava was to model the electrical properties of coils designed in this way, create a concept and implement a measuring system for verifying the properties of demonstration prototype coils. Subsequently, the measurement of these coil prototypes was carried out. The improved properties of the coils were proven by the measurement. The measurement results were compared with the results of mathematical models and also with the measurement results of conventional coils. Based on experience from these activities, production and testing procedures for such modified coils were developed. As part of the project, a new production technology applicable to European companies involved in the production of coils was described. It is planned to transfer the results of the project to small and medium-sized enterprises operating in the mentioned area of industry. The essence of the sub-result entitled System for measuring the distribution of the magnetic field in the air gap of the coil is a system for verifying the distribution of the measurement of the magnetic field in the air gap of the tested modified coils. The system consists of a positioning coordinate XY mechanism with the possibility of anchoring the coil firmly and precisely. Arresting and repeatable positioning accuracy of the measured coil is also essential. An XY drive with stepper motors and sufficient accuracy for the desired application of magnetic field measurement in the coil core is chosen as the positioning system for the probe. The basics of the positioning technique used for laser engraving were used. The minimum step length that the positioning system can achieve is 0.1 mm. This is sufficient accuracy for measuring the magnetic distribution in the used measuring coils. Since the width of the probe itself is 4 mm. The measured step was used in the order of several mm. The chosen step was 2.5 mm. Using the designed positioning device, it is possible to perform measurements with the required measurement step, which would not be possible only when using a device for measuring the magnetic field and holding the probe by hand. The measurement system could be fully automated after setting the reference zero position, assuming the robustness of the probe used, so as not to break the probe. For an efficient course of measurement, the system is complemented by a measurement application based on virtual instrumentation.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG16_079%2F0008848" target="_blank" >EG16_079/0008848: EFFICoil - Flexibilní výrobní a testovací postupy pro vysoce výkonné cívky</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

004/04-06-2020_OT

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Použitý měřici přistroj pro měření magnetického pole: FW Bell 5180 1% Gaus/Tesla Meter Použitá sonda pro měření magnetického pole: STD18-0404 Délka sondy pro měření magnetického pole: 101 mm Tloušťka sondy pro měření magnetického pole: 1,1 mm Šířka použité sondy pro měření magnetického pole: 4 mm Délka senzorové části pro měření magnetického pole: 0,83 mm Vyhodnocovací systém: PC s vytvořenou vlastní aplikací lab View. Výstup dat: Formát dat v souboru csv. Napájení posuvníku: AC/DC adapter 100-240V AC/12V DC 5A Ovládání posuvníku: Manuální pomocí ovladače k posuvníku nebo USB komunikace lab. wiev (převod na sériovou komunikaci) Maximální možný rozsah XY posuvníku bez zasunuté sondy: 460mm x 370mm Zvolený rozsah měření posuvu v cívce: 40 x 45 mm Měřená šířka uvnitř jádra použité cívky: 45,5mm x 96mm Minimální možný krok: 0,1 mm

Ekonomické parametry

Přínosem výsledku je zejména časová úspora při realizaci měření, která je dle experimentů zhruba 50% času. Dalším přínosem je automatizovaný průběh měření a ukládání dat. Ekonomický přínos potenciálních uživatelů je daný počtem měřených cívek a tedy množstvím ušetřeného času při vlastním měření a při zpracování dat.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26580845

Název vlastníka

NÁRODNÍ ENERGETICKÝ KLASTR, z.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

O - Doposud nevyužívaný výsledek

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—