Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/123 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-9627 Naslov projekta Optimiranje direktnega pogonskega sistema za električna dvokolesna vozila Vodja projekta 18553 Joško Valentinčič Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 3.150 Cenovni razred C Trajanje projekta 07.2007 - 06.2010 Nosilna raziskovalna organizacija 782 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Raziskovalne organizacije -soizvajalke 106 Institut "Jožef Stefan" 248 ISKRA AVTOELEKTRIKA d.d. Družbenoekonomski cilj 06. Industrijska proizvodnja in tehnologija 1.1. Družbeno-ekonomski cilj1 Šifra 13.02 Naziv Tehnološke vede - RiR financiran iz drugih virov (ne iz SUF) 2. Sofinancerji2 1. Naziv Iskra Avtoelektrika d.d. Naslov Polje 15, 5290 Šempeter pri gorici 2. Naziv Naslov 3. Naziv Naslov B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega projekta - 2011 / 1. rok 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta3 Projekt je ves čas potekal v skladu s prijavo in tam predstavljenim terminskim planom. Po prvem letu izvajanja projekta smo imeli pripravljen prvi prototip elektromotorja za direkten pogon (DD) Elaphe*3-v1 in ga statično testirali. Do takrat so uspešno potekale aktivnosti v delavnih sklopih (DS) od 1 do 4. Pri konstrukciji motorja so bili upoštevani vsi predvideni ukrepi za odpravo t.i. "cogging torque", ki povzroča glasno delovanje motorja, kar je bilo opazno na prototipu Elaphe*2, ki je bil razvit v okviru prejšnjega ARRS projekta. S temi ukrepi smo zagotovili izjemno tiho delovanje nove serije prototipa in-wheel elektromotorjev Elaphe*3. V drugem letu izvajanja projekta smo delo nadaljevali v DS 5: Laboratorijsko testiranje in izboljšave. Prvi testi v Iskri Avtoelektriki d.d. s krmilnikom izdelanim na Fakulteti za elektrotehniko so pokazali, da je končna hitrost vrtenja motorja manjša od izračunane. Vsi drugi parametri motorja so bili primerljivi z izračunanimi. Razlog je bil identificiran in nato smo izbrali drugačen način vezave (vzporedno, zaporedno) motorja ob nespremenjeni obliki statorja (statorske pločevine) in rotorja (razporeditve magnetov). Tako je nastala druga verzija prototipa Elaphe*3-v2. Izvedli smo tudi zagonske in iztekalne teste na prvem prototipu motorja s krmilnikom, ki je dostopen na trgu. Rezultati testov z obema krmilnikoma so se dobro ujemali s teoretičnimi izračuni. V tretjem letu izvajanja projekta smo nadaljevali delo v DS 5: Laboratorijsko testiranje in izboljšave. Testirali smo oba prototipa z dvema krmilnikoma, komercialno dostopnim krmilnikom podjetja Piktronik in s krmilnikom narejenim v sodelovanju Iskre Avtoelektrike in Fakultete za elektrotehniko iz Ljubljane. Slednji je uporabljal absolutni senzor položaja rotorja, ki ga je izdelalo podjetje RLS d.o.o. Pri obremenitvah motorja nad 40 Nm krmilnik narejen na Fakulteti za elektrotehniko ni pravilno deloval. Na signalu iz senzorja je bila pri večjih obremenitvah opazna motnja, ki bi lahko povzročala napake pri delovanju. Vendar možnost napake delovanja krmilnika ni izločena. Problem ni bil nadalje analiziran, ker smo oba motorja testirali v kombinaciji s komercialnim krmilnikom, ki je deloval tudi v t.i. "sensorless" načinu. Druga verzija prototipa, imenovan Elaphe*3-v2, je bolje uresničevala zastavljene cilje, zato samo ta prototip testirali tudi v realni aplikaciji - pogon skuterja. V primerjavi z originalnim motorjem, ki je vgrajen na skuter, ki smo ga testirali, se je Elaphe motor veliko bolje odrezal. Poleg boljših pospeškov in večje končne hitrosti pri vožnji v klanec, je dosežena tudi večja avtonomija. Hlajenju motorja smo posvetili veliko pozornost. V režo med tuljavo in magnete smo nalili primerno količino dielektrične tekočine. Preizkusi na testni mizi so pokazali, da se je hlajenje motorja bistveno izboljšalo ob praktično nespremenjenem izkoristku motorja. 4. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev4 V dosedanjem delu na raziskovalnem projektu smo uspeli realizirati vse zastavljene cilje. Prototip Elaphe*3 je pokazal sledeče: • Z uvedenimi konstrukcijskimi modifikacijami smo uspeli zadostno zmanjšati t.i. cogging-torque in s tem zagotoviti tiho in mirno delovanje motorja. • Z lastnimi računalniško podprtimi metodami optimizacije motorja Elaphe* smo uspeli zasnovati in izdelati prototip elektromotorja, ki ima 30% boljši specifični navor od trenutno najboljših tovrstnih motorjev na trgu in nekaj procentov boljši izkoristek. • Največji izziv za serijsko proizvodnjo še vedno ostaja navijanje tuljave. Topologija le-te je relativno kompleksna in je ena od bistvenih inovacij, ki je v fazi patentiranja. Prototip Elaphe*3-v1 je pokazal napako v izračunu inducirane napetosti. Narejen je bil nov prototipa Elaphe*3-v2, ki je dosegel predvideno končno hitrost. Večina laboratorijskih meritev smo izvedli na merilnem sistemu Mohilo v merilnici sofinacerja projekta. Motorja Elaphe*3-v1 in Elaphe*3_v2 se ločita po topologiji navitja tuljave. Med izvedbo meritev se je pokazalo, da se krmilnik in motor dobro razumeta v področju nižjih obremenitev motorja. Problem je bilo delovanje krmilnika v načinu „konstantni vrtljaji" pri obremenitvah nad 50 Nm. Dodatna omejitev je bil varnostni izklop krmilnika zaradi tokovne preobremenitve pri navoru okoli 70 Nm. Kljub omejitvam krmilnika smo meritve uspešno opravili in dokazali, da prototip Elaphe*3-v2 dosega predpisane lastnosti: 1. Teža motorja je 8,9 kg, kar je za 900 g več od ciljne teže. 2. V delovni točki 50 km/h in 23 Nm pride motor v toplotno ravnovesje pri temperaturi okoli 100 °C, torej je lahko pri vožnji po ravnini trajno obremenjen s tem navorom (podatek velja za motor brez hladilne tekočine v reži). 3. Pri vožnji v 10 % klanec zmore hitrost 40 km/h in to hitrost zagotavlja 8 minut, potem se temperatura navitja dvigne nad 120 °C (v primeru uporabe hladilne tekočine v reži, se motor segreje na temperaturo 100 °C v času 12 minut). 4. Pri vožnji v 20 % klanec zmore hitrost 20 km/h, vendar zaradi prekratkega časa meritve težko sklepamo koliko časa lahko motor deluje v tej delovni točki. 5. Izkoristki motorja so po pričakovanjih. V nekaterih delovnih točkah celo boljši kot so bili predvideni (zahtevani), v nekaterih delovnih točkah pa malenkostno slabši - gibljejo se v območju med 40 % (nizki vrtljaji, visoka obremenitev) in 90 %. 6. Obremenilna krivulja je v območju navorov do 40 Nm boljša od teoretično izračunane, pri večjih navorih pa je verjetno zaradi delovanja krmilnika veliko slabša od pričakovane. Iz rezultatov je razvidno, da prototip ustreza v naprej postavljenim zahtevam in s tem uresničujemo vse zastavljene cilje projekta. Največji izziv za serijsko proizvodnjo še vedno ostaja navijanje tuljave. Z novo, še vedno ročno metodo navijanja tuljave smo dosegli bolj enakomerno navitje in znatno skrajšali čas potreben za navijanje tuljave.Delo na tem področju se nadaljuje izven tega projekta. 5. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 Ni sprememb. 6. Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Indukcija modela s strojnim učenjem za sprotno izbiro parametrov grobe elektroerozijske obdelave ANG Machine learning induction of a model for online parameter selection in EDM rouqh machining Proces elektroerozijske obdelave se pogosto uprablja pri izdelavi prototipov, Opis SLO kjer je potrebno uporabljati primerno gostoto toka v reži za odbelavo dane obdelovalne površine. S tem dosegamo največje stopnje odvzema ob minimalni obrabi elektrode. Zato morajo biti obdelovalni parametri izbrani glede na obdelovalno površino. V prispevku je uporabljena metoda induktivnega strojnega učenja za izgradnjo modela izbire obdelovalnih parametrov. ANG In Electrical Discharge Machining, as one of often used machining proceses for prototyping, appropriate average current in the gap has to be selected for the given machining surface to obtain the highest material removal rate at low electrode wear. Thus, rough machining parameters have to be selected according to the machining surface. In this paper, inductive machine learning is used to derive a model for selection of process parameters. Objavljeno v J. Valentinčič, B. Filipič, M. Junkar: Machine learning induction of a model for online parameter selection in EDM rough machining, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Volume 41, Issue 9 (2009), Page 865. DOI: 10.1007/s00170-008-1532-3 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 10882587 2. Naslov SLO Nov pristop h konstruiranju za izdelavo v orodjarstvu: študij na primeru ANG A novel approach to DFM in toolmaking : a case study Opis SLO Predlagan je nov pristop k sistemu konstruiranja za izdelavo. Prednost predlaganega sistema je v tem, da konstrukterju dopušča popolno svobodo pri snovanju izdelka, a je še vedno namenjen konstrukterju, ki je med snovanjem ali šele po tem opozorjen na kritična mesta konstrukcije s stališča izdelave. Konstrukter se nato na podlagi zahtev za izdelek, ki jih sam najbolje pozna, odloči: kritično mesto prilagodi izdelavi in s tem olajša in poceni izdelavo, ali pa bo potrebno uporabiti kompleksnejšo in dražjo rešitev izdelave. ANG A novel approach to avoid the knowledge gap between design and production is presented in this paper. The main idea is to build a system in the form of a computer program whose core is the manufacturing expert systems to be used by the product designer. The system reveals critical features of the designed product from the manufacturing point of view and points them out to the product designer. The product designer can decide whether to change the critical part of the product or not. Objavljeno v VALENTINČIČ, Joško, BRISSAUD, Daniel, JUNKAR, Mihael. A novel approach to DFM in toolmaking : a case study. Int. j. comput. integr. manuf.. [Print ed.], 2007, letn. 20, št. 1, str. 28-38. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 8915995 3. Naslov SLO Na poti k učinkovitem nadzoru obrabe elektrode pri mikro EDM dolbenju ANG Towards the effective tool wear control in micro-EDM milling Opis SLO Obraba elektrode med procesom mikro elektroerozijskega dolbenja (EDM) je eden glavnih problemov, ki ga je potrebno rešiti za doseganje večje natančnosti procesa. v članku je predstavljena raziskava obrabe in odvzema materiala med EDM procesom za obdelovalne parametre, ki določajo grobo in fino obdelavo mikro oblik v jeklu. ANG The electrode wear in micro-electrical discharge milling (EDM) is one of the main problems to be solved in order to improve machining accuracy. This paper presents an investigation on wear and material removal in micro-EDM milling for selected process parameter combinations typical of rough and finish machining of micro-features in steel. Objavljeno v BISSACCO, G., VALENTINČIČ, Joško, HANSEN, H.N., WIWE, B.D. Towards the effective tool wear control in micro-EDM milling. Int. j. adv. manuf. technol., Mar. 2010, vol. 47, no. 1-4, str. 3-9 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 11316507 4. Naslov SLO Uporaba deleža kratkostičnih razelektritev za spremljanje ploskovne gostote toka pri elektroerozijskem obdelovalnem procesu ANG Percentage of harmful discharges for surface current density monitoring in electrical discharge machining process Opis SLO Ploskovna gostota toka je zelo pomembna pri grobi eleektroerozijski obdelavi, kjer je želena čim večja stopnja odvzema. Za dano velikost erodirne površine obstaja optimalni električni tok, pri katerem dosegamo največjo stopnjo odvzema. S preizkusi je dokazano, da je na podlagi deleže kratkostičnih razelektritev med elektroerozisjkim procesom mogoče uspešno spremljati ploskovno gostoto toka v reži med elektrodo in obdelovancem. ANG The surface current density is very important in the case of the machining of rough surfaces where the highest material removal rate is preferred. For a given eroding surface there exists an optimal electrical current at which the highest material removal rate is achieved. It was experimentally proved that the percentage of harmful discharges during the EDM process can be used to monitor the surface current density in the gap between the workpiece and the electrode. Objavljeno v BLATNIK, Oki, VALENTINČIČ, Joško, JUNKAR, Mihael. Percentage of harmful discharges for surface current density monitoring in electrical discharge machining process. Proc. Inst. Mech. Eng., B J. eng. manuf., 2007, letn. 221, št. 12, str. 1677-1684. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 10335515 5. Naslov SLO Kapacitivni tip števca nano delcev z zraku ANG Capacitive-type counter of nanoparticles in air Opis SLO Razvit je bil kapacitivni tip števca nano delcev z zraku deluje na principu merjenja kapacitivnosti kondenzatorja s spremenljivim dielektričnim medijem. Metoda omogoča detekcijo aerosolov v širokem spektru koncentracij ne glede na obliko in kemično sestavo. Metoda je eksperimentalno prikazana in preverjena z numeričnimi simulacijami. Števec omogoča konstrukcijo enostavnega, prenosnega in cenovno ugodnega detektorja nano delcev za nadzor kvalitete zraka. ANG A capacitive-type counter of nanoparticles in air, based on measurement of the capacitance of a capacitor with a variable dielectric part, has been developed. The method is suitable for detection of aerosols in a wide concentration range, regardless of shape or chemical composition. The method is demonstrated experimentally and verified by numerical simulations. The counter allows for construction of a simple, portable, and cheap nanoparticle detector for air quality control. Objavljeno v ISKRA, Ivan, DETELA, Andrej, VIRŠEK, Marko, NEMANIČ, Vincenc, KRIŽAJ, Dejan, GOLOB, Damjan, ELTEREN, Johannes Teun van, REMŠKAR, Maja. Capacitive-type counter of nanoparticles in air. Appl. phys. lett., 2010, vol. 96, no. 9, str. 093504-1-093504-3. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 23475495 7. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO Zmanjšanje cogginga z novimi dimenzijami in oblikami magnetov ANG Cogging torque reduction by new dimensions and shapes of the magnets Opis SLO Patent ščiti inovativno oblikovane magnete, ki zmanjšajo "cogging" moment in hkrati ne vplivajo na konstanto navora. ANG Patent protects the innovative shape of the magnets that reduces cogging torque with no influence in torque constant. Šifra F.33 Patent v Sloveniji Objavljeno v Ni objavljeno. Številka prijave P-201000171. Tipologija 2.23 Patentna prijava COBISS.SI-ID 201000171 2. Naslov SLO O naravi kreativnega procesa na poti do inovacij ANG About the nature of creative process towards innovations Opis SLO Ker pri ustvarjanju nečesa novega, kar je pravzaprav bistvo vsake inovacije, stopamo zunaj območja že znanega in konvencionalnega, je prav, da znanstveno metodo linearnega razmišljanja kontinuirno nadgrajujemo in prepletamo z lateralnim načinom. Prvi način dela je po svoji naravi bolj racionalen, drugi pa bolj vsepovezujoč, intuitiven. V zvezi s tem smo se dotaknili številnih problemov, ki izhajajo iz pretiranega neravnovesja na eno ali drugo stran. ANG When something new is created, which is actually the aim of any innovation, a step outside a known and conventional is done. Thus, the scientific method of linear thinking is continuously upgraded and interwined by lateral thinking. The first way of thinking is in its nature more rational and the latter more integrated, intuitive. The related problems that emerge from an unbalance between the two ways od thinking are topic of this lecture. Šifra F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Objavljeno v http://videolectures.net/kolokviji_detela_nkp/ Tipologija 2.18 Raziskovalni ali dokumentarni film, zvočni ali video posnetek COBISS.SI-ID 000000000 3. Naslov SLO Filozofski vpogled v moderno znanost ANG Philosophical insights about modern science Opis SLO To poglavje uvaja celostni pristop do dileme energetske bilance v človeški družbi. Začne se z zgodovinskim ozadjem energetike v človeški civilizaciji, nadaljuje z razlago fizikalnih zakonov za ohranitev energije. Opisane so sodobne oblike pretvarjanja energije od virov do potrošnikov; tudi ekološke in etične omejitve porabe energije so predstavljene. V tem trenutku se zdi, da potešitev potrebe po energiji ni enostavna ampak je kombinirana iz številnih majhnih rešitev znotraj kompleksne mreže energetskih virov. ANG The chapter introduces a holistic approach to modern dilemma of energy balance in human society. It starts with historical background of energy flows in human civilization, continues with explaining the physical foundations of the law of energy conservation. Modern forms of energy conversion from sources to consumers are outlined; also ecological and ethical limits to growth of energy consumption are discussed. It seems at this moment that the solution to energy thirst is not straightforward but is rather combined of many small solutions inside the complex network of energy sources and drains. Šifra F.30 Strokovna ocena stanja Objavljeno v DETELA, Andrej. Ways to sustainable energy sources. V: ZEROVNIK, Eva (ur.), MARKIČ, Olga (ur.), ULE, Andrej (ur.). Philosophical insights about modern science, (Scientific revolutions series). New York: Nova Science Publishers, cop. 2009, str. 147-171. [COBISS.SI-ID 23400743] Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji COBISS.SI-ID 23400743 4. Naslov SLO Optimiranje direktnega pogonskega sistema za električna dvokolesna vozila : poročilo izvajanja projekta za obdobje 1. 7. 2008 do 31. 12. 2008. ANG Optimization of the direct drive propulsion system for electrical two wheel vehicles : project report for the perod from 1/7/2008 to 31/12/2008 Opis SLO V okviru pričujočega projekta sta bili razviti in izdelani dve vrsti prototipov elektromotorjev za direkten pogon električnega skuterja. ANG In the frame of the project, two types of direct drive electric motor were developed and manufactured. Šifra F.08 Razvoj in izdelava prototipa Objavljeno v VALENTINČIČ, Joško, DETELA, Andrej, LAMPIČ, Gorazd, MODRIJAN, Gorazd. Optimiranje direktnega pogonskega sistema za električna dvokolesna vozila : optimiranje in izdelava prototipa elektromotorja Elaphe*3-v2 : poročilo izvajanja projekta za obdobje 1. 7. 2008 do 31. 12. 2008. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2009. 1 zv. Tipologija 2.13 Elaborat, predštudija, študija COBISS.SI-ID 23400743 5. Naslov SLO Moderno proizvodno inženirstvo ANG Modern production engineering Opis SLO Priročnik obsega področja materialov, s katerimi se srečujemo v proizvodnji, in to od kovin, keramike do polimerov in slojev, s katerimi plemenitimo površine visoko obremenjenih izdelkov, ter potrebna znanja iz njihovi preizkušanj. Tehnološka poglavja obravnavajo procese odnašanja, oblikovanja, spajanja in rezanja, nanašanja slojev, nekonvencionalnih tehnologij ter toplotnih obdelav materialov. Nadaljnja poglavja vsebujejo predstavitev obdelovalnih strojev, strego in montažo, izdelovalne sisteme ter znanja za uspešno vodenje proizvodnje. ANG The handbook covers wide range of materials encountered in production, such as metals, ceramics, polymers, and coating materials used to enhance surfaces as well as processes for material characterisation. Technology chapters include cutting, forming, and non-conventional processes, welding, coating layers, non-conventional technologies and heat treatment of materials. Further sections include the representation of machine tools, handling and assembly, fabrication systems and skills to successfully manage production. Šifra B.06 Drugo Objavljeno v ANŽEL, Ivan, BALIČ, Jože, BLATNIK, Oki, ČUŠ, Franc, DRSTVENŠEK, Igor, FICKO, Mirko, GRUM, Janez, HERAKOVIČ, Niko, JUNKAR, Mihael, KAMPUŠ, Zlatko, KOPAČ, Janez, NOE, Dragica, ORBANIČ, Henri, PAHOLE, Ivo, PANJAN, Peter, POLAJNAR, Andrej, PRIVŠEK, Henrik, STARBEK, Marko, ŠMUC, Boštjan, TUŠEK, Janez, VALENTINČIČ, Joško, KUZMAN, Karl (ur.). Moderno proizvodno inženirstvo : [priročnik]. Grosuplje: Grafis trade, 2010. XXXVI, 1251 str., ilustr. ISBN 978-961-6401-50-0. Tipologija 2.06 Enciklopedija, slovar, leksikon, priročnik, atlas, zemljevid COBISS.SI-ID 244690944 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine8 Projektna skupina deluje na področju popularizacije električnih prevoznih sredstev. Med različnimi načini popularizacije, ki jih izvaja projektna ekipa, velja omeniti dogodek Čista električna vozila za ekološko osveščene ljudi (ČEVELJ), ki poteka vsako leto v jesenskem času. Dogodek je medijsko dobro podprt in vsakič privabi preko 100 udeležencev. Poleg tega se uvaja te tehnologije v učni proces na Univerzi v Ljubljani v obliki seminarskih nalog za študente višjih letnikov. 9. Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 9.1. Pomen za razvoj znanosti10 SLO_ Uveljavitev sinhronih elektromotorjev za direktne pogone ima vrsto spodbudnih vplivov na razvoj znanosti. Izpostavimo na primer spodbudo k razvoju polprevodniških krmilnih vezij (močnostna elektronika), k razvoju mikroprocesorskih algoritmov v zvezi s krmiljenjem motorjev, ali k nadaljnjemu razvoju redkozemeljskih magnetnih materialov. Razvoj elektromotorjev spodbuja tudi razvoj novih tehnoloških postopkov za njihovo izdelavo in pripravo materialov. Spodbuda na vseh naštetih področjih bo ob uveljavitvi elektromotorjev Elaphe* za poganjanje vozil visoke potrošnje še toliko večja, saj bodo elektromotorji Elaphe* imeli visoko dodano vrednost. Vzporedno poteka tudi razvoj električnih energijskih virov kot so akumulatorji, gorivne in sončne celice, kondenzatorji, vztrajniki, mikroturbine in termo-ionski pretvorniki, ki so pogoj za uveljavitev električnih pogonov. Na to se vežejo tudi tehnologije pridobivanja vodika in drugih goriv. Uspešna uveljavitev električnih in hibridnih vozil je pogojena tudi s temi znanstvenimi segmenti. ANG Implementation of synchronous electric motors for direct drive will have a number of stimulative influences to the science, especially applied sciences such as high power semiconductor driving circuits, microprocessor electric motors driving algorithms and especially for the further development of the rare-element magnetic materials. Development of the electric motors stimulates also the development of new technological procedures for their production and materials preparation. Stimulus on all of the listed scientific fields will be even more emphasized when the Elaphe* motors will be used in car industry. Car industry application will enable high added value and more interest of the scientific community. Huge scientific effort is already put in the research and development of the energy sources such as accumulators, fuel cells, solar cells, capacitors, flywheel energy storage, micro-turbines and thermionic converters. This technologies are mutually dependent due to the source and consumer relation. Successful implementation of electric and hybrid vehicles is therefore conditioned with the progress on these scientific fields. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije11 SLO_ Glavni cilj projekta je masovna proizvodnja najsodobnejših elektromotorjev v Iskri Avtoelektriki (sofinancer, uporabnik in razvojni partner v projektu). Poleg same izdelave elektromotorjev in pripadajoče elektronike pa bi omogočili tudi nastanek novih produktov z največjo stopnjo dodanega znanja v slovenski industriji, npr. pralni stroji z direktnim pogonom v podjetju Gorenje, električni mopedi z direktnim pogonom v podjetju Tomos, električna kolesa z direktnim pogonom v podjetju Elan bikes, invalidski vozički z direktnim pogonom in podobni izdelki v drugih podjetjih. Le razvoj inovativnih izdelkov z najvišjo dodano vrednostjo bo Slovenji omogočal učinkovito uresničevanje Lizbonske strategije. V zadnjem desetletju se v razvitem svetu vse bolj uveljavljajo manjši mestni avtomobili. Ker so ta vozila lažja od večjih osebnih avtomobilov in ker je njihov pogonski sistem primerno šibkejši, lahko pričakujemo enostavnejšo vpeljavo električnega pogona. Tudi večja vozila so primerna za uveljavitev direktnega pogona, saj je v njih več prostora za gorivo in vir energije. Predvsem mestni avtobusi, katerih vozni cikel vsebuje veliko pospeševanja in zaviranja, so zanimivi za uporabo regenerativnega zaviranja. Po literaturi so ocenjeni več kot 20 % prihranki samo z uporabo regenerativnega zaviranja. Mestni avtobusi pa so zanimivi tudi s stališča mestnih oblasti, ki lahko spodbujajo sodobne, okolju prijazne tehnologije. V javnem prometu so tudi stroški ureditev črpališč novih goriv nižji. Izveden projekt predstavlja velik potencial za sofinancerja. Poleg vseh zgoraj omenjenih aplikacij je še najbolj ambiciozno zastavljen prodor v avtomobilsko industrijo. S pravilnimi poslovnimi potezami bi postali prvi izdelovalec najboljših DD motorjev v svetovnem merilu, katere bi v prihodnosti lahko izdelovali za vse pomembnejše avtomobilske tovarne. S tem bi si na razvijajočem se trgu ustvarili veliko prednost pred konkurenco ter imeli zavidljivo prednost v razvoju. Nova znanja pridobljena tekom razvijanja novih pogonskih sistemov bi z veliko koristijo uporabili tudi na drugih sorodnih razvojnih področjih. Stranska (a nikakor ne nepomembna) uporaba DD motorjev je v robotih, v industrijski avtomatiki, v električnih invalidskih vozičkih, v pralnih strojih itd. Svetovno tržišče za take motorje je vedno večje, kajti DD pogon (tu veljajo zahteve po velikem specifičnem navoru) ima pred pogoni s transmisijo številne prednosti, razvidne iz opisa prednosti DD pogona. ANG The main goal is the mass production of the stat-of-the-art DD motors in company Iskra Avtoelektrika (co-funder, beneficiary and development partner in the proposed project). It will enable the production of the stat-of-the-art DD motors, as well as emerging of the new products with the highest added value in Slovenian industry, e.g. washing machines with DD system in Gorenje, scooters propelled by DD system in Tomos, bicycles propelled by DD system in Elan Bikes, electric wheelchairs propelled by DD system and similar products in variety of companies. Only the development of the high added value products will enable successful fulfilment of Lisbon strategy. In the last decade, small city cars are more and more popular in the developed world. Due to the less weight of such vehicles, the DD system could be less powerful and the easier introduction of DD propulsion system is expected. Bigger vehicles are also suitable for DD propulsion system implication since there is more space for fuel and energy source. Especially city buses, which driving cycle incorporates a lot of acceleration and breaking, are a good candidate for regenerative breaking application. According to the literature, more than 20% of the energy can be saved only by using such breaking system. City buses are interesting for the city authorities which are stimulating modern and environment friendly technologies. Additionally, the new fuel stations are much easier to arrange in the domain of public transport. Finalized project gives a great potential to beneficiary. Besides all other applications, the most ambitious is a breakthrough in the car industry. With proper business moves it is possible to become the first producer of the best DD motors for the car industry on the global market. Being the first producer on the developing market creates important advantage against the competitors and gives additional time in which further development enables to hold the market position. New knowledge acquired during the development of direct drive systems would be of great benefit also on the similar projects of the beneficiary. Secondary, but not unimportant use of DD motors is in robots, industrial automatics, electric wheelchairs, washing machines, etc. The global market of such motors is constantly growing since DD propulsion systems (a high specific torque is required) have many advantages compared to the propulsion systems with transmission. The advantages are evident from the description of the DD system. 10. Samo za aplikativne projekte! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri aplikativnem projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti d F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti d F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj *> DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih d Uporaba rezultatov Delno d F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih d F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti d F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov V celoti ^J F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj .) DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj ') DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj .) DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov V celoti ^J F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov V celoti ^J F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj *> DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov V celoti ^J F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov zJ F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj .) DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih ^J Uporaba rezultatov Ni uporabljen ^J F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov Ni uporabljen ^J F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.35 Drugo Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat Uporaba rezultatov zJ Komentar Vsi zastavljeni cilji so bili uspešno doseženi. Vsi sodelujoči v projektu smo pridobili nova znanja, ki so nastajala s sinergijo vseh sodelujočih raziskovalcev in razvojnikov. 11. Samo za aplikativne projekte! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O O 0 o G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o o 0 o G.01.03. Drugo: o o O o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O O 0 G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o o 0 G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje 0 o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije ® O O O G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o o 0 G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o o 0 G.02.07. Večji delež izvoza o o o 0 G.02.08. Povečanje dobička o o o 0 G.02.09. Nova delovna mesta o © o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih ® O O O G.02.11. Nov investicijski zagon o o o 0 G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O O O 0 G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti O 0 O O G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o o 0 G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o o 0 G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja ® o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave ® O O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti ® o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe ® o o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete ® O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj O O O ® G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura ® O O O G.07.02. Prometna infrastruktura ® o o o G.07.03. Energetska infrastruktura ® o o o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva o ® o o G.09. Drugo: o o o o Komentar Zaradi velikih prednosti, ki jih nudijo DD motorji pred motorji z notranjim izgorevanjem, se bodo z razvojem DD tehnologije tovrstni motorji vedno pogosteje uporabljali v vseh vrstah vozil. Njihova uporaba pomeni odpravo vseh decentraliziranih onesnaževalcev okolja, kar je še posebej pomembno v mestih. Če je električna energija, ki jo uporabljajo tovrstno motorji pridobljena iz obnovljivih virov, potem je uporaba prevoznih sredstev opremljenih z DD motorji ekološko skoraj neoporečna. Zato smatramo, da ima projekt pozitivne učinke tudi na kvaliteto življenja, varovanje okolja in trajnostni razvoj in varovanje zdravja. 12. Pomen raziskovanja za sofinancerje, navedene v 2. točki12 Sofinancer Iskra Avtoelektrika d.d. Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 35.403,00 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25,00 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. DETELA, Andrej. Elaphe - najsodobnejši elektromotorji za električna vozila. V: VINTAR, Jelka (ur.). Inovativni potencial Slovenije! : [katalog prireditve]. Ljubljana, 2008, str. 30. B.06 2. VALENTINČIČ, Joško, DETELA, Andrej, LAMPIČ, Gorazd, MODRIJAN, Gorazd. Optimiranje in izdelava prototipa elektromotorja Elaphe*3-v1. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2008. 1 zv. F.08 3. VALENTINČIČ, Joško, DETELA, Andrej, LAMPIČ, Gorazd, MODRIJAN, Gorazd. Optimiranje in izdelava prototipa elektromotorja Elaphe*3-v2. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2009. 1 zv F.07 4. DETELA, Andrej. Motor, vgrajen v kolo. Mehanik in voznik, 2007, letn. 5, št. 38, str. 10-12. F.18 5. LAMPIČ, Gorazd, DETELA, Andrej, VALENTINČIČ, Joško. Management of innovative technology of Elaphe - in-wheel electric motor : a case study. Proceedings of MIT'2007, Piran, Slovenia. B.03 Komentar Vsi zgoraj navedeni rezultati bodisi podajajo rezultate, ki so nastali v okviru tega projekta ali pa širijo znanje in tehnologijo in-wheel motorjev v širšo javnost. Električni pogoni postajajo vedno bolj priljubljeni in tudi vedno bolj dostopni širši družbi. Pri tem ima pomembno vlogo tudi popularizacija te tehnologije. Ocena V Iskri Avtoelektriki d.d. ocenjujemo opisani in izpeljani projekt kot pozitiven. V družbi je predhodno že obstajalo nekaj znanja s področja razvoja in konstrukcije in-wheel motorjev, vendar smo se za sodelovanje na projektu odločili, ker ne zavračamo možnosti poglobitve tega znanja. In-wheel motorji in njihove alternativne izpeljanke se izkazuje kot zelo zanimivi izdelki z velikim potencialom za nadaljnji razvoj. Z vključitvijo oz. sodelovanjem pri razvoju ter meritvah ELAPHE*3-v2 motorja smo si že obstoječe znanje še poglobili in pridobili nenadomestljive izkušnje o konstrukcijskih, mehanskih in električnih rešitvah zasnove elektromotorja. Slednje bomo lahko s pridom uporabili v prihodnjih izdelkih. 2. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 3. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 6., 7. in 8. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: Joško Valentinčič in podpis vodje raziskovalnega projekta zastopnik oz. pooblaščena oseba RO Kraj in datum: Ljubljana 13.4.2011 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/123 1 Zaradi spremembe klasifikacije družbeno ekonomskih ciljev je potrebno v poročilu opredeliti družbeno ekonomski cilj po novi klasifikaciji. Nazaj 2 Samo za aplikativne projekte. Nazaj 3 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega projekta. Največ 18.000 znakov vključno s presledki (približno tri strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta (obrazložitev). V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikosti pisave 11). Nazaj 6 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali... (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates 62 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 7 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki), izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk-rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 10 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 11 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 12 Rubrike izpolnite/prepišite skladno z obrazcem "Izjava sofinancerja" (http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/), ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj Obrazec: ARRS-RPR0J-ZP/2011-1 v1.01 BD-61-CD-56-E9-D8-A9-E5-5A-12-02-64-02-89-9D-F4-E9-3F-C7-EC