Научен проект № КП-06-Австрия/7 от 2022 г.

„Перспективи при хибридните системи за задвижване с електродвигатели и магнитни редуктори“

НачалоРезюме на проекта/AbstactПубликации/Publications

Договор № КП-06-Австрия/7 от 2022 г. е финансиран от Министерството на образованието и нaуката (МОН) – Фонд „Научни изследвания”

Двустранно сътрудничество България – Австрия – 2022 г.
Bilateral Cooperation Programs Bulgaria – Austria – 2022

Заглавие на проекта: „Перспективи при хибридните системи за задвижване с електродвигатели и магнитни редуктори “
Project title: Perspectives of hybrid drive systems with magnetically geared electric motors

Ръководител на научния колектив: проф. д-р Валентин Матеев
Coordinator of the research team: Prof. Valentin Mateev, PhD

Партньорска организация от държавата-партньор: Johannes Kepler University Linz, Institute of Electrical Drives and Power Electronics, с ръководител Prof. Wolfgang Gruber (https://www.jku.at/)
Partner organization in the partner country: Johannes Kepler University Linz, Institute of Electrical Drives and Power Electronics, partner organization coordinator Prof. Wolfgang Gruber (https://www.jku.at/)

Новите предизвикателства в енергийната и ресурсната ефективност изискват нови концепции в устройствата за електрическо задвижване и системите за управление на задвижванията. Някои от обещаващите нови решения са в областта на хибридните електрически системи за задвижване, където електрически мотор и новоразработващите се магнитни редуктори са комбинирани с ефективен усъвършенстван управляващ блок, за контрол на цялата задвижваща система. Тясната интеграция на електродвигател с магнитен редуктор може да осигури по-компактни по размер и по-ефективни задвижвания, с нови подобрени възможности за управление, без типичните ограничения на механичните редуктори. Общите елементи на конструкцията на електрическия двигател с постоянен магнит и магнитен редуктор са предпоставка за конструктивна интеграция и са обещаваща възможност за създаване на нови оптимизирани задвижвания и задвижващи системи за индустриална автоматизация, роботика, електрически превозни средства и не на последно място за преобразуване на кинетична енергия от възобновяеми източници като вятър и вода. Тези нови конструктивни концепции ще изискват адекватни методи и стратегии за проектиране и управление, за да осигурят оптимални работни условия на хибридната система от електродвигател и магнитен редуктор. В момента изследователската и развойната дейност на магнитни редуктори и хибридните електродвигатели с магнитни редуктори се развиват активно в световен мащаб, като магнитните редуктори в настоящия си вид са сравнително нова технология в етап на начално навлизане. Хибридизацията със съвременни конструкции електрически моторни задвижвания ще осигури нови перспективни системи за задвижване с широки възможности за управление на работните режими при екстремно висока енергийна ефективност. Новите производствени техники, новите магнитни материали за електродвигатели с магнитно задвижване също представляват актуален интерес за това изследване.

Abstract of the project:
New challenges in energy and resource efficiency requires new concepts in electric drive and propulsion systems. Some of the promising new solutions are in the field of hybrid electric propulsion systems, combining electric motor with newly developed magnetic gears and effective control unit for the whole system. Close integration of the electric motor with the magnetic gear could provide more compact in size and effective power drives, with new enhanced control capabilities, without typical limitations of mechanical gearboxes. Common design elements permanent magnet electrical motors and magnetic gears is a promising opportunity for optimized drive systems for electrical vehicles and renewable sources kinetic power conversion such as wind and water. These new design concepts will require adequate control methods and strategies to provide the best operational performance. At present the research and development activities for with magnetic gears are actively emerging and hybridization with recent development in electric motors drives will provide new state of the art propulsion systems with new operational regimes. New manufacturing techniques for magnetically geared electric motors are also of interest.

[1] Ivanov, G., Mateev, V., Marinova, I., Gruber, W., Marth, E., & Mallinger, S. (2025). Reinforcement Learning Optimization of Coaxial Magnetic Gear Geometry with Finite Element Analysis. Machines, 13(12), 1143. https://doi.org/10.3390/machines13121143 https://www.mdpi.com/2075-1702/13/12/1143

[2] E. Marth, W. Gruber, S. Mallinger, V. Mateev and I. Marinova, "Magnetic-Geared Bearingless Motor Unit with Central Exterior Output," 2024 23rd International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies (SIELA), Bourgas, Bulgaria, 2024, pp. 1-6, doi: 10.1109/SIELA61056.2024.10637872. https://ieeexplore.ieee.org/document/10637872

[3] Goldbeck, G., Marth, E., Mateev, V., Marinova, I., & Gruber, W. (Angenommen/Im Druck). Optimization of a Micro Wind Power Turbine Composed of a Magnetic Gear and Bearingless Generators. in ISMB-19th International Symposium on Magnetic Bearings https://research.jku.at/de/publications/optimization-of-a-micro-wind-power-turbine-composed-of-a-magnetic/

Leave a Comment