Nieuwe testinfrastructuur voor aandrijfsystemen in automotive, maak- en procesindustrie

(11-06-2020) In september opent de UGent Campus Kortrijk haar nieuwe testinfrastructuur voor aandrijfsystemen in automotive, maak- en procesindustrie.

Bediening meetapparatuurDe UGent Campus Kortrijk opent in september nieuwe en in Vlaanderen unieke testinfrastructuur voor aandrijfsystemen en componenten van voertuigen en machines. Dat de impact op het milieu lager kan en moet bij de ontwikkeling van nieuwe machines, daar is het team van prof. Kurt Stockman dat deze infrastructuur samen met Flanders Make op poten zette, zich ten volle van bewust. 


Aandrijfsystemen en aandrijfcomponenten moeten aan steeds hogere vereisten voldoen op vlak van energiedichtheid, energie-efficiënte en betrouwbaarheid. Dit is een direct gevolg van de globale trend om meer milieuvriendelijke, compacte en betrouwbare oplossingen te ontwikkelen om de machines en voertuigen van morgen aan te drijven zonder daarbij de totale kost uit het oog te verliezen.



Om deze nieuwe generatie aandrijfsystemen effectief te ontwikkelen is het essentieel om de energieverliezen gedetailleerd in kaart te kunnen brengen om zo betrouwbare verliesmodellen op te stellen en te valideren.

Professor Kurt Stockman, hoofd van het labo elektromechanische aandrijftechnologie: “De aandrijfcomponenten worden steeds energie- efficiënter en dat is natuurlijk een goede zaak. Hierdoor wordt het  steeds uitdagender om deze componenten voldoende nauwkeurig te bemeten. Dankzij deze nieuwe testinfrastructuur gekoppeld aan onze expertise kunnen we zowel de bedrijven als het onderzoek ook in de toekomst verder ondersteunen.” 

Directe meting van de warmteverliezen 

In de nieuwe testopstelling wordt het aandrijfsysteem gemonteerd in een gesloten calorimeter. Het warmteverlies van het aandrijfsysteem wordt via actieve koeling door een warmtewisselaar afgevoerd om tot een stabiele binnentemperatuur te komen. De warmteverliezen in het aandrijfsysteem kunnen zo op een directe manier opgemeten worden met een nauwkeurigheid beter dan 1%. Dit is veel nauwkeuriger dan wat met klassieke meetmethoden gebaseerd op koppels en snelheden mogelijk is.

Andere kenmerken testopstelling:Calorimeter

  • de thermische hogesnelheidscamera met hoge resolutie verzamelt gedetailleerde real-time informatie van snel draaiende onderdelen;  
  • meet vermogensverliezen van enkele watt tot 20 kW op en is bovendien  uitgerust met een 150 kW / 3000 rpm belastingsmoto;
  • diverse programmeerbare DC en AC voedingsbronnen, verschillende koelmethodes en een uitgebreide set sensoren laten toe om verschillende realistische belastingsscenario’s te emuleren voor een veelvoud aan combinaties van elektrische motoren, generatoren, transmissies en vermogens elektronica;
  • De setup kan worden aangepast aan bedrijfsspecifieke noden. 

 

 

Steven Vanhee, system engineer new vehicles bij Dana in Brugge verwoordt het als volgt: “De testopstelling levert ons een alternatieve meetprocedure die ons in staat stelt ook de kleinste verliezen in onze aandrijfsystemen nauwkeurig te meten. Dit levert nieuwe, gedetailleerde inzichten in de efficiëntie van onze transmissies en motoren, waardoor ze in de toekomst verder geoptimaliseerd kunnen worden.” 

Onder één dak met Flanders Make

De testinfrastructuur staat opgesteld in de gebouwen van de UGent Campus Kortrijk en is deels gefinancierd door Flanders Make, het strategisch onderzoekscentrum voor de maakindustrie in Vlaanderen. De experts van de UGent Campus Kortrijk maken enerzijds deel uit van het FlandersMake@UGent corelab EEDT-MP dat focust op actieve kennisoverdracht over aandrijftechnieken naar Vlaamse bedrijven. Anderzijds behoort een deel van het team tot onderzoekslabo EElab/Lemcko dat zich richt op de interactie tussen het aandrijfsysteem en het elektriciteitsnet, opslagsystemen en hernieuwbare energie.

De UGent Campus Kortrijk en bij uitbreiding EEDT-MP werkt heel vaak samen met (West-) Vlaamse bedrijven zoals bijvoorbeeld Magnax, Picanol, Dana, Precisa Motoren, Eriks, LVD en Atlas Copco. De nieuwe testinfrastructuur vormt voor die bedrijven een waardevolle aanvulling op de bestaande testinfrastructuur van de UGent die de industrie ondersteunt bij de validatie van aandrijfcomponenten en systemen.

 

Nieuwe testinfrastructuur gebruikt in onderzoek naar mogelijkheden circulair onderhoud van elektrische motor

Een van de onderzoeksprojecten dat gebruik zal maken van de nieuwe infrastructuur is het Interreg project ‘Circulair Onderhoud’. Hier wil men de levensduur van een elektrische motor analyseren vanuit het standpunt van de circulaire economie. De bedoeling is om de optimale onderhouds- en revisiestrategie te bepalen zodat de motor langer in dienst kan blijven en onderhoudskosten en energieverbruik worden geoptimaliseerd. Aan de hand van case studies bij de industriële partners wordt de theorie aan de praktijk getoetst zowel op technisch als op economisch vlak.  


Nog meer onderzoek voor en met bedrijven via 'Machineries&Factories' consortium

De onderzoekers van de UGent Campus Kortrijk maken ook deel uit van het industrieel onderzoeksconsortium Machineries &Factories (M&F) dat met de steun van het Industrieel Onderzoeksfonds IOF specifiek gericht is op industrieel relevant onderzoek in het domein van de maakindustrie. Hierbij ligt de focus op actieve “knowledge-exchange” met zowel regionale als Europese spelers, in eerste instantie met bedrijven. Dit leidt tot industrieel relevante projecten én het realiseren van maatschappelijke, economische impact door het gebruik van UGent technologie door de bedrijven. Om maximaal te kunnen inspelen op de noden van de bedrijven en de beschreven trends, brengt M&F-onderzoekers samen vanuit drie expertisedomeinen: elektromechanica, industrieel systeemontwerp, en data engineering.

Meer informatie