piątek, 24.11.2017 - tydzień (N)ieparzysty
logoPolSl100logoRE100
Wydział Elektryczny

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Laboratorium Energoelektroniki

Przystosowane jest do prowadzenia prac naukowo-badawczych i zajęć dydaktycznych. Modułowa konstrukcja stanowisk umożliwia wielowariantowe łączenie obwodów silnoprądowych przekształtników w oparciu o tyrystory, diody i tranzystory IGBT (200 A/1200 V). Te ostatnie, w konfiguracji 6-cio tranzystorowego mostka, mają wejścia starowania światłowodowego. Umożliwia to podłączenie różnych układów sterowania przekształtników, które są dostępne w laboratorium. Niektóre stanowiska są oddzielne, ponieważ wymagają zwartej konstrukcji. Są one dedykowane np. do badania właściwości tranzystorów (IGBT, Mosfet) oraz przekształtników w.cz. (falowniki klasy E i DE).

Laboratorium wyposażone jest m.in. w:

  • 6 oscyloskopów cyfrowych prod. Agilent (np. DSO6014, MSO6034, DSO-X-2004A),
  • sondy prądowe, cęgowe np: Tektronix A622,
  • dedykowane do oscyloskopów sondy różnicowo-napięciowe, np: AgilentN2772A,
  • mierniki Sanwa 500, zestawy rezystorów obciążenia do kilku kW, opornice suwakowe.
Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Laboratorium Nadprzewodnictwa

Laboratorium o powierzchni około 30 m2 przystosowane do badań w zakresie nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego (taśm wysokotemperaturowych HTS BiSCCO oraz YBCO oraz nadprzewodników masywnych) z możliwością badania przewodów niskotemperaturowych o temperaturach krytycznych z zakresu powyżej 20 K, w tym najważniejszego z tej grupy materiału MgB2. Laboratorium wyposażone w stanowiska pomiarowe do badań nadprzewodników chłodzonych zanurzeniowo w ciekłym azocie, zarówno w zakresie pomiarów prądu krytycznych, jak i oddziaływań mechanicznych wynikających ze zjawiska Maissnera. Do badań niskotemperaturowych przystosowana jest komora kriogeniczna 15 K, 10-7 mbara z osprzętem (głowica kriogeniczna, kompresor, system pomp próżniowych, chłodnica). Laboratorium wyposażone w zasilacze wysokoprądowe, generator przebiegów sinusoidalnych, układy pomiarowo-akwizycyjne DataTaker oraz National Instruments oraz rozbudowaną bazę narzędziowo materiałową. W laboratorium prowadzone były badania w ramach programów badawczych 5 i 6 Programu Ramowego UE, obecnie realizowany jest projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Pracownia Przekształtników w.cz.

Pracownia przeznaczona jest do badań własnych. Znajduje się w niej zestaw trzech stanowisk badawczych z doprowadzonym zasilaniem napięcia zmiennego (3x400 V) i stałego (2x110 V). Na wyposażeniu pracowni znajduje się niezbędna aparatura, narzędzia oraz materiały, w tym: oscyloskopy cyfrowe Tektronix (TDS350, TDS620B, TDS3032, TDS3034B), specjalistyczne sondy prądowe Tektronix (TCP202, P6021), chłodnice wodne OZAS (UchW-2, UchW-5), wielofunkcyjny system rejestracji temperatury i napięć firmy National Instruments na bazie karty pomiarowej PCI-6052 33 kS/s, pirometr Raytec model 3iG5S.C. (-50 do 1600 ºC), precyzyjny analizator impedancji Agilent typu 4294A, specjalizowane watomierze 4421 oraz Bird 43 do pomiarów mocy czynnej wysokich częstotliwości.

Przykładowymi układami laboratoryjnymi znajdującymi się w Pracowni są:

  • rezonansowe falowniki klasy E (1 MHz, 200 W; 1 MHz, 600 W – system lewitacji elektromagnetycznej; 16 MHz, 1 kW; 30 MHz, 300 W),
  • falownik klasy EF (1 MHz, 500 W),
  • falowniki klasy DE (8 MHz, 200 W; 13,56 MHz, 500 W),
  • falownik klasy D z nagrzewnicą indukcyjną (22 kHz, 7,5 kW).

W Pracowni mogą być prowadzone prace naukowo-badawcze z zakresu zaawansowanego projektowania, konstruowania i pomiarów przekształtników energoelektronicznych, a w szczególności przekształtników rezonansowych o częstotliwościach pracy do kilkudziesięciu MHz.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Laboratorium Robotów Mobilnych

Laboratorium Robotów Mobilnych wyposażone jest w dwanaście robotów kroczących klasy HEXOR, trzy roboty kołowe z napędem różnicowym, manipulator równoległy 6DOF oraz osiem stanowisk komputerowych z zestawem urządzę peryferyjnych umożliwiających programowanie, sterowanie i komunikację z układami sterowania robotów i ich pokładowych systemów wizyjnych oraz sensorycznych. Dydaktyczny Robot Mobilny HEXOR stanowi unikalne połączenie sześcionożnej platformy kroczącej, napędzanej impulsowymi serwomechanizmami prądu stałego z nowoczesnym sterownikiem mikroprocesorowym oraz zestawem czujników i układów akwizycji danych ze środowiska otaczającego robota. Istniejący sprzęt i oprogramowanie sterujące umożliwiają: transmisję i analizę obrazu z kamery umieszczonej na pokładzie robotów na nadrzędny komputerze sterującym klasy PC, identyfikacje i sterowanie robota za pośrednictwem sygnału mowy, oraz nawigacje w przestrzeni laboratorium w oparciu o sonarową mapę otoczenia i bazowe punkty nawigacyjne. Baza sprzętowo programowa laboratorium pozwala na realizacje badań w zakresie: systemów zasilania i oszczędzania energii elektrycznej; układów napędowych i rozwiązań kinematycznych; mikroprocesorowych układów sterowania; systemów akwizycji danych i układów sensorycznych; sterowania i wizualizacji danych, budowy graficznych interfejsów użytkownika; aplikacji sztucznej inteligencji wykorzystujące sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i logikę rozmytą; rozpoznawania mowy i obrazu, komunikacji z maszynami za pośrednictwem języka naturalnego.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Laboratorium Energoelektronicznych Układów Napędowych

Laboratorium wyposażone jest w zestaw uniwersalnych stanowisk, pozwalających na badanie energoelektronicznych układów napędowych prądu stałego oraz prądu przemiennego (na każdym stanowisku znajduje się jeden napęd prądu stałego i jeden prądu przemiennego). W laboratorium istnieje możliwość badania następujących układów: silnik obcowzbudny zasilany z prostownika tyrystorowego lub przekształtnika tranzystorowego DC/DC, silnik bezszczotkowy prądu stałego, silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, silnik klatkowy sterowany częstotliwościowo, maszyna asynchroniczna dwustronnie zasilana, silnik krokowy oraz serwonapęd jedno- i wieloosiowy. Możliwa jest implementacja własnych algorytmów sterowania układami napędowymi. Część stanowisk wyposażona jest w karty sterowniczo-pomiarowe dSPACE 1104, co pozwala na realizację zagadnień związanych z szybkim prototypowaniem układów napędowych, bazującym na programowaniu w środowisku MATLAB-Simulink. Pozostałe stanowiska zawierają sterownik na bazie procesora sygnałowego TMS320F2812, realizujący algorytmy sterowania skalarnego i wektorowego (np. sterowanie polowo zorientowane, bezpośrednie sterowanie momentem) silnika klatkowego. Laboratorium dysponuje również napędami komercyjnymi wiodących producentów: Lenze, Siemens, Enel. W realizacji zagadnień związanych z szybkim prototypowaniem wykorzystywane są karty NI6008 firmy National Instruments, programowane w środowisku LabView.

Laboratorium jakości energii elektrycznej

Jest to laboratorium służące do badania wielu aspektów związanych z jakością energii elektrycznej. Wyposażenie laboratorium pozwala na badania nieliniowych odbiorników zgodnie z normami IEC-61000-X-X oraz normą PN-EN 50160. Laboratorium wyposażone jest w aparaturę pomiarową (oscyloskopy, multimetry, analizator jakości energii) oraz w typowe odbiorniki energii elektrycznej (prostowniki, falowniki, źródła światła, transformatory). Pomiary jakie można wykonywać w laboratorium wykonuje się przy napięciu 230 V i częstotliwości 50 Hz.

Laboratorium zasilaczy elektronicznych

Laboratorium badawcze zasilaczy elektronicznych, dedykowane zasilaczom niskiego napięcia DC-DC oraz zasilaczom AC-DC zasilanym z sieci 230 V, 50 Hz. Na wyposażeniu laboratorium znajduje się sprzęt lutowniczy, pomiarowy (multimetry, oscyloskopy). W laboratorium przeprowadza się cały proces tworzenia zasilaczy od projektowania przez ich wykonanie, badania laboratoryjne i optymalizację. W ciągu ostatnich 3 lat działania laboratorium powstało ok. 80 różnego rodzaju zasilaczy z przeznaczeniem na cele naukowe i dydaktyczne.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Analizator jakości energii elektrycznej FLUKE 435

Analizator służy do pomiarów parametrów jakości energii elektrycznej zgodnie z normami EN-PN 50160 i normami IEC 61000-4-X. Urządzenie ma klasę 0,5.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Kondycjoner energii elektrycznej 10 kVA, 400 V, 300 kJ

Kondycjoner skonstruowany w KENER służy do poprawy parametrów jakości energii elektrycznej na zaciskach zasilających odbiornika chronionego. W kondycjonerze zastosowano najnowocześniejsze rozwiązania technologiczne m.in. pięciopoziomowy przekształtnik wielopoziomowy, zasobnik energii w postaci baterii superkondensatorów o maksymalnej energii 300 kJ. Kondycjoner może być używany do badań nad najnowocześniejszymi przekształtnikami wielopoziomowymi oraz służyć jako szybki magazyn energii elektrycznej w systemach ze źródłami energii odnawialnej.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Stanowisko z pięciopoziomowym przekształtnikiem hybrydowym

3x1000 V, 15 kVA z hamownią elektryczną o mocy 3x400 V, 20 kW. Stanowisko skonstruowane w KENER służy do badania przekształtników wielopoziomowych na napięcie do 1000 V AC. Hamownia elektryczna z generatorem indukcyjnym wchodzi w skład stanowiska i może być używana do badań różnych przekształtników.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Specjalistyczna wiertarko-frezarka ProtoMatC40 firmy LPKF

Przeznaczona do produkcji prototypowych obwodów drukowanych jednostronnych i dwustronnych. Parametry krytyczne: minimalna szerokość ścieżki 0,2 mm; minimalna odległość między ścieżkami 0,2 mm; minimalna średnica otworów 0,3 mm; maksymalny rozmiar obwodu 195x280 mm.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Precyzyjny analizator impedancji 4294A

Analizator impedancji 4294A firmy Agilent Technologies jest wszechstronnym narzędziem dokonującym dokładnych pomiarów oraz analizy impedancji w funkcji częstotliwości w zakresie od 40 Hz do 110 MHz. Przeznaczony jest do pomiaru różnorodnych podzespołów elektronicznych i elektrycznych (elementów i podzespołów), jak również parametrów materiałów (w tym materiałów magnetycznych i dielektrycznych). Aktualnie na wyposażeniu analizatora znajdują się następujące przystawki:

  • 16047E (częstotliwość ≤ 110 MHz, maksymalny dc bias: ±40 V) do pomiarów impedancji dwójników,
  • 16065A (częstotliwość: 50 Hz do 2 MHz, maksymalny zewnętrzny dc bias: ±200 V) do pomiarów impedancji dwójników z biasem napięciowym,
  • 42941A (częstotliwość ≤ 110 MHz, maksymalny dc bias: ±40 V, długość sondy: 1.5 m) do pomiarów impedancji w obwodach („in-circuit”).
Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Specjalizowany watomierz 4421 w.cz. z głowicami

Watomierz Bird 4421 umożliwia precyzyjny pomiar mocy czynnej wysokiej częstotliwości (±1 lub ±3%) w zakresie zależnym od użytej głowicy. Aktualnie na wyposażeniu watomierza znajdują się następujące głowice:

  • 4024 (300 mW – 1000 W, 1,8 MHz – 32 MHz, dokładność ±3%),
  • 4027A12M (300 mW – 1 kW, 10 – 15 MHz, dokładność ±1%),
  • 4027A25M (3 W – 9 kW, 25 – 30 MHz, dokładność ±1%).
Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Komora kriogeniczna 15 K, 10-7 mbar

Komora kriogeniczna z przestrzenią roboczą o średnicy 300 mm i wysokości 350 mm, próżniowa, chłodzona ciekłym helem w obiegu zamkniętym poprzez głowicę kriogeniczną (coldhead) z płaszczem azotowym i systemem pomp próżniowych (wstępna, turbomolekularna) umożliwia uzyskanie próżni 10-7 mbara oraz temperatury głowicy od 4.2 K bez obciążenia do 15 K dla obciążenia kilku watów. Komora wyposażona jest w osprzęt dodatkowy, to jest zespół zasilaczy wysokoprądowych DC (łączny prąd znamionowy 400 A) oraz system pomiaru i akwizycji danych National Instruments z kartą pomiarową do pomiary temperatury i napięcia. Komora wyposażona w 4 przepusty prądowe o wydajności 100 A/200 A oraz 3 przepusty sygnałowe zawierające łącznie 32 piny dla sygnałów pomiarowych.

Baza laboratoryjna Wydziału Elektrycznego

Oprogramowanie ANSYS Academic Research – licencja 5-stanowiskowa

Oprogramowanie do obliczeń polowych 2D planarnych i osiowosymetrycznych oraz 3D, interdyscyplinarnych umożliwia prowadzenie obliczeń w zakresie elektromagnetyzmu, w tym elementów indukcyjnych, pojemnościowych, wyznaczanie stanów nieustalonych, wyznaczania parametrów zastępczych maszyn elektrycznych, obliczeń elektrostatycznych oraz prowadzenie obliczeń sprzężonych z elektromagnetycznymi w szczególności cieplnych i mechanicznych z uwzględnieniem nieliniowości parametrów materiałowych. Oprogramowanie wyposażone we własny język programowania APDL umożliwia prowadzenie obliczeń za pośrednictwem makr zawierających pętle i instrukcje warunkowe, a tym samym umożliwia analizy optymalizacyjne i porównawcze w dziedzinie dowolnej wielkości wymuszającej, w tym częstotliwości. Oprogramowanie jest kompatybilne z innymi systemami CAD umożliwia import i eksport geometrii oraz integrację obliczeń z innymi programami.