Schválené projekty 2015

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2015

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 52 908 039 Kč

Z toho 2.5% - 1 320 739 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultapřidělená částka v Kč
FBI  1 172 500
EKF  4 962 700
FAST  3 070 000
FS  8 256 000
FEI 12 282 100
HGF  5 433 000
FMMI  6 188 000
VC 10 223 000
CELKEM 51 587 300
KódSP2015/151
Název projektuVýzkum vlivu neharmonického napájení na účinnosti el. pohonů, identifikace anomálií, diagnostika poruch a spolehlivosti napájení el. trakce
ŘešitelOtýpka Jan Ing.
Školitel projektudoc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D.<br /> prof. Ing. Josef Paleček, CSc.<br /> doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2015 - 31.12.2015
Předmět výzkumuPředkládaný vědecko-výzkumný projekt je zaměřen na problematiku účinnosti elektrických pohonů, modelování mechatronických systémů, identifikaci anomálií dat a spolehlivosti napájení elektrické trakce.
Elektrické pohony, především střídavé s asynchronními motory, jsou v dnešní době zásadní hybnou silou rozvoje průmyslu i součástí komunální techniky. Moderní řízení mechatronických soustav pomocí měničů kmitočtu přináší kromě velkých výhod v řízení i problémy v oblasti rušení a vlivu neharmonického napájení na jejich účinnost a spolehlivost. V oblasti, která je zaměřena na modelování těchto systémů a výzkumu jejich významných parametrů, patří naše katedra mezi přední pracoviště VŠ. Kromě mechanických vlastností je významných parametrem celková spotřeba elektrické energie, která se liší od idealizovaného stavu s harmonickým napájením. Tento multikriteriální problém je možné zkoumat důslednou analýzou, modelováním soustav a poté i experimentálními měřeními soustav měnič – motor – pracovní mechanizmus.
Pro analýzu dat je nutné vytvořit metodiky, které na základě programového vybavení dovede vyhodnotit anomálie v periodických průbězích. Tomuto fenoménu je věnována také část předkládaného projektu.
Spolehlivost napájení elektrické trakce především v extrémních podmínkách (námraza, hololedy, apod.) patří k tématům, které jsou velmi aktuální nejenom v podnicích, které zajišťují napájení trakčního vedení (SŽDC, ČEZ, ŽRF, apod.) ale i organizace, které toto napájení užívají (ČD, ČD Cargo, dopravní podniky, apod.).
Někteří členové řešitelského týmu zkoumají nesymetrii trakčního napájení na provoz trakčních vozidel a také vliv bludných proudů na korozi úložných zařízení.
Pro úspěšné splnění cílů tohoto projektu je nutné zajistit z jeho prostředků diagnostické a experimentální měřící pracoviště pro testování asynchronních motorů malých výkonů (do 4,5kW) napájených neharmonickým napětím s různým obsahem harmonických vyšších řádů. Na tomto pracovišti se bude provádět diagnostika provozních vlastností a parametrů pohonu s měřením vlivu vyšších harmonických. Harmonické vyšších řádů jsou generovány především měniči kmitočtu, které jsou tak značně přispívají ke zhoršování kvality napájecího napětí asynchronního motoru. Experimentálním měřením budou předcházet analýza konkrétní mechatronické soustavy, její modelování v prostředí MATLAB, případně COMSOL.
V oblasti výzkumu zpracování dat a indikace anomálií bude cílem najít vhodné metody a modely pro konkrétní aplikace z oblasti optoelektronických měření statistických dat, zpracování obrazu a identifikace značek mobilních prostředků. Částečně bude využito těchto modelů i při zpracování dat z dlouhodobých měření bludných proudů. Při srovnávání metod a postupů bude využito i znalosti fuzzy systémů.
V oblasti spolehlivosti napájení bude výzkum a vývoj zaměřen na snížení rizika přerušení cesty vrchní vedení – lokomotiva vlivem klimatických podmínek. Výzkum bude zaměřen především na analýzu vzniku elektrického oblouku při námraze vrchního vedení, popisu tohoto technického problémů fyzikálními rovnicemi s následným modelováním. V budoucnu bude vytvořen diagnostický systém s cílem technického řešení této problematiky tak, aby distribuovaný systém diagnostiky predikoval poruchy proudových přenosů v AC sítích elektrických drah. Řešení bude ve spolupráci s Energetickou fakultou, Rostov State Transport University.
Problematika diagnostiky bludných proudů a hledání technických opatření ke snížení jejich negativních účinků je také náplní tohoto projetu a tématem jednoho studenta.
Jeden z členů řešitelského týmu se bude věnovat výzkumu elektrických vlastností nových nanomateriálů – vodivých polymerů, vyvinutých v CNT. Jedná se o vlastnosti především pevné fáze polyanilín-silikát (kompozit).
Členové řešitelského týmuIng. Jiří Cigánek
Ing. Jan Dudek, Ph.D.
Ing. Maroš Ďurica
Bc. Petr Endryáš
Ing. Vojtěch Kalas
doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D.
Ing. Jan Otýpka
Ing. Jan Otýpka
prof. Ing. Josef Paleček, CSc.
Ing. Pavel Pečínka
Ing. Jiří Plaček
Bc. Petr Srnec
doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D.
Ing. Andrey Sukhanov
Ing. Pavel Svoboda
Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)1.Analýza vlivů neharmonického napájení na účinnost elektrického pohonu a na napájecí síť.
2.Výzkum vlivu kvality napájecího napětí na provozní vlastnosti střídavého pohonu.
3.Příprava a doplnění pracoviště pro experimentální měření asynchronních motorů.
4.Experimentální měření vlivu harmonických vyšších řádů proudů na kvalitu napětí.
5. Simulace jízdy vlaku v úseku střídavé trakce ČD.
6. Návrh programu s použitím generátoru čísel při simulaci zkratů na trakčním vedení.
7. Modely identifikátorů anomálií dat a jejich srovnání.
8. Příspěvek k tvorbě distribuovaného systému diagnostiky poruch přenosu proudů, výzkum šumu a rušení EO na provoz a spolehlivost kontaktní sítě a zabezpečovacích systémů elektrických drah.
9. Měření fyzikálních vlastností nanomateriálů - experimentální.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
31490,-29120,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)23500,-22000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti7990,-7120,-
2. Stipendia62000,-58000,-
3. Materiálové náklady37000,-525,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek21310,-17074,-
5. Služby65000,-101267,-
6. Cestovní náhrady53200,-64014,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory30000,-30000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady300000,-
Uznané náklady300000,-
Celkem běžné finanční prostředky300000,-300000,-