Interdyscyplinarne Centrum Badawczo-Rozwojowe Zaawansowanych Materiałów i Inteligentnych
Systemów Zarządzania w Budownictwie 2020+ Politechniki Łódzkiej

Oferta jednostek Wydziału Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki

Laboratorium Instututu Mechatroniki i Systemów Informatycznych  oferuje następujące badania i usługi:

• Projektowanie i optymalizacja przetworników elektromechanicznych pod względem elektromagnetycznym, mechanicznym oraz cieplnym;
• Badania wytrzymałości temperaturowej oraz rozkładu temperaturowego substancji organicznych i nieorganicznych.  Analiza rozkładu temperaturowego materiałów określająca możliwości zastosowania oraz zakres odporności na utlenianie;
• Badania powierzchni materiałów organicznych i nieorganicznych, dotyczące  morfologii powierzchni i jej chropowatości;
• Badanie odpowiedzi na zmienne pole elektromagnetyczne substancji organicznych i nieorganicznych. Nagrzewanie mikrofalowe substancji organicznych i nieorganicznych;
• Analiza zdjęć z zastosowaniem mapowania przestrzeni kolorów oraz wyborem cech i klasyfikacją wybranych wzorców w określonych jednolitych warunkach akwizycji;
• Analiza drgań i hałasu urządzeń elektrycznych: modelowanie teoretyczne i badania eksperymentalne maszyn elektrycznych i transformatorów w celu wyznaczenia ich drgań i emitowanego hałasu;
• Określenie wpływu zewnętrznych pól elektrycznych i magnetycznych niezwiązanych z mierzoną wartością na dokładność pomiaru prądu i napięcia za pomocą przekładników prądowych i napięciowych;
• Określenie optymalnej liczby szczelin w rdzeniach przekładników zabezpieczeniowych na podstawie obliczonych błędów transformacji z rozkładu pola magnetycznego w przekładniku;
• Określenie rozkładu pól elektrycznych i magnetycznych podczas eksploatacji urządzeń elektrycznych;
• Projektowanie układu izolacyjnego różnego typu przekładników przy zastosowaniu analizy polowej;
• Sprawdzenie dokładności transformacji harmonicznych napięć i prądów odkształconych przez przekładniki napięciowe i prądowe;
• Opracowanie indukcyjnych przekładów prądowych przeznaczanych do transformacji prądów odkształconych;
• Opracowanie szerokopasmowych wzorcowych dzielników napięciowych przeznaczanych do sprawdzania dokładności transformacji harmonicznych napięć odkształconych przez przekładniki napięciowe;
• Opracowanie szerokopasmowych układów różnicowych z wejściami o wysokiej impedancji do precyzyjnych pomiarów napięcia różnicowego;
• Opracowanie arbitralnych szerokopasmowych wzmacniaczy mocy;
• Projekt i wykonanie obwodów probierczych do sprawdzenia dokładności transformacji harmonicznych napięć i prądów odkształconych przez przekładniki napięciowe i prądowe;
• Opracowanie komparatora do wyznaczania błędów napięciowego/prądowego i kątowego transformacji harmonicznych napięć i prądów odkształconych przez przekładniki napięciowe i prądowe;
• Wyznaczanie przenikalności magnetycznej i strat mocy czynnej materiałów magnetycznych dla harmonicznych napięć i prądów odkształconych;
• Oferta pomiarów i testów wykonywanych w laboratorium EMClab PŁ:
  • Emisje Harmoniczne w prądzie zasilania
  • Emisje Przewodzone (9 kHz - 30 MHz)
  • Emisje Promieniowane (30 MHz - 1 GHz)
  • Badanie zmian napięcia, wahań napięcia i migotania światła (flicker)
  • Odporność na zaburzenia radioelektryczne przewodzone
  • Odporność na pole elektromagnetyczne GTEM
  • Odporność na ESD (wyładowanie elektrostatyczne)
  • Odporność na BURST (serie elektr. stanów przejściowych)
  • Odporność na SURGE (udary)
  • Odporność na zapady, przerwy, zmiany napięcia
  • Odporność na pole magnetyczne
  • Opracowanie sprawozdań i raportów z badań
• Badania konstruktorskie.

Laboratorium Katedry Aparatów Elektrycznych  oferuje następujące badania i usługi:

I. SYSTEMY INTELIGENTNYCH BUDYNKÓW

• Prace B+R z zakresu opracowania wieloparametrycznych i wielofunkcyjnych algorytmów inteligentnych systemów zarządzania budynkiem;
• Badania i wielokryterialna ocena funkcjonalności systemów zarządzania budynkiem oraz aparatów elektrycznych;
• Opracowanie dedykowanych rozwiązań systemów BMS i dedykowanych algorytmów sterowania po wymagania producentów.
• Integracja systemów zarządzania budynkiem HMS/BMS (Home/Building Management Systems)
• Opracowanie algorytmów wykorzystujących logikę rozmytą i sieci neuronowe umożliwiających inteligentnym budynkom na dostosowanie się do zmieniających się warunków klimatycznych przy zachowaniu kryterium efektywności enegetycznej i optymalizacji warunków klimatycznych w pomieszczeniach.
• Badania i monitorowanie obiektów budynkowych na bazie rozwiązań smart metering, podłączenie budynku do klastra energetycznego oraz, kwestie prosumenckie w inteligentnym budynku.
• Badania w zakresie zasobników energii – inteligentny budynek jako zasobnik dla smart grid.
• Badania i monitorowanie jakości powietrza – opracowywanie rozwiązań korygujących.
• Badania nad opracowaniem prototypów filtrów elektrostatycznych pozwalających na oczyszczanie PM i poprawę jakości powietrza.
• Badania istniejących rynkowych systemów zarządzania budynkami oraz projektowanie i wdrażanie układów prototypowych.
• Modelowanie i odwzorowanie obiektów rzeczywistych w systemach BMS.
• Usługi B+R dla producentów – testy i walidacja rozwiązań i systemów dla przedsiębiorstw projektujących oraz produkujących elementy systemów zarządzania budynkami.
• Prowadzenie prac B+R z zakresu systemów zarządzania budynkami w zakresie oferty usług rozwojowych i na potrzeby opracowywania i wdrażania nowych rozwiązań i produktów oraz nowych algorytmów sterowania.
• Projektowanie, dobór, adaptacja i testy systemów kontroli dostępu do budynków,
• Projektowanie, dobór i testy systemów oświetlenia LED z komunikacją po magistrali Dali,
• Projektowanie i testy systemów HVAC, dobór systemu do aplikacji budynkowej, integracja,
• Projektowanie systemów bezpieczeństwa dla  budynków,
• Integracja systemów budynkowych w dedykowanych systemach centralnych opracowywanych w laboratorium Katedry.
• Prace dotyczące integracji platform komunikacyjnych w systemach automatyki budynkowej i diagnostyka komunikacji w sieciach stosowanych w rozwiązaniach budynkowych.
• Prace związane z bazami danych i integracją rozwiązań automatyki budynkowej z systemami open hub, open source.
• Zabezpieczanie budynków od strony aparatury elektrycznej, zarówno dla zasilania prądem stałym jak i przemiennym - dobór aparatury elektrycznej i zabezpieczeń do systemów zasilania na ewentualności np. wyładowań atmosferycznych, czy selektywności zadziałania aparatów zasilających moduły sterujące i wykonawcze w inteligentnych budynkach. Prace związane z jakością energii elektrycznej i kompatybilnością EMC.
• Efektywność energetyczna inteligentnych budynków.
• Zasobniki energii elektrycznej dla odbiorców komunalnych i systemy zarządzania energią elektryczną u odbiorców komunalnych,

II. ULTRASZYBKIE WYŁĄCZNIKI TRAKCYJNE 

W KAE PŁ jest prowadzony wieloletni cykl badawczy i wdrożeniowy w zakresie wyłączania silnych prądów stałych w próżni za pomocą przeciwprądu, przejmowania takich prądów z zestyków w powietrzu i w próżni za pomocą aktywnego elementu półprzewodnikowego, synchronizowanego wyłączania silnych prądów przemiennych oraz metod ograniczania wysokoenergetycznych przepięć łączeniowych. Stworzone zostały teoretyczne i eksperymentalne podstawy ultraszybkiego wyłączania zwarciowych prądów stałych oraz synchronizowanego wyłączania zwarciowych prądów przemiennych.

Kierunki badań:

• ultraszybkie wyłączniki prądu stałego i przemiennego oraz ograniczniki przepięć,
• energooszczędne układy i urządzenia zasobnikowe do użytkowania energii elektrycznej,
• teoria plazmy łuku elektrycznego,
• zjawiska w zestykach elektrycznych,
• elektrodynamika aparatów elektrycznych,
• zastosowania informatyki w nauce i gospodarce.

Tematyka badań podstawowych:

• teoria zjawisk łączeniowych i zestykowych,
• wyłączanie w próżni prądów stałych,
• wyłączanie synchronizowane prądów przemiennych,
• teoria i diagnostyka plazmy łukowej,
• interakcja plazmy łukowej i pól magnetycznych,
• komputerowa symulacja oddziaływań elektromagnetycznych w urządzeniach elektrycznych,
• komputerowe wspomaganie projektowania aparatów,
• warystory z tlenków metali,
• badania zwarciowe

Tematyka badań stosowanych:

• nowe metody ograniczania prądów zwarciowych i przepięć łączeniowych,
• ultraszybkie wyłączniki prądu stałego i przemiennego,
• zestykowe, półprzewodnikowe i hybrydowe urządzenia łączeniowe,
• ultraszybkie napędy wyłączników,
• materiały stykowe,
• badania aparatów i rozdzielnic niskonapięciowych,

III. ZESTYKI ELEKTRYCZNE I ŁĄCZNIKI CZUJNIKOWE

Zakres działalności naukowej i usługowej zespołu

• Badanie zjawisk fizycznych w zestykach elektrycznych: erozji łukowej, sczepiania, rezystancji zestykowej,
• Ocena eksperymentalna właściwości materiałów stykowych dla łączników niskiego i wysokiego napięcia,
• Opracowania konstrukcyjne układów zestykowo-gaszeniowych łączników elektrycznych,
• Opracowanie skomputeryzowanych systemów badań łączników elektrycznych i ich elementów,
• Ekspertyzy i doradztwo z zakresu zastosowania i pracy w łącznikach materiałów stykowych.

Stanowiska probiercze i możliwości badawcze:

• Stanowisko do badania erozji łukowej i rezystancji zestykowej przy małych prądach.
• Stanowisko do badań erozji łukowej, rezystancji zestykowej i temperatury styków przy dużych prądach.
• Stanowisko do badań sczepiania statycznego styków
• Stanowisko do badań sczepiania dynamicznego.
• Stanowisko do badań łączeniowych łączników instalacyjnych klawiszowych
• Stanowisko do badań łączenia prądu i pomiaru rezystancji zestykowej w przekaźnikach samochodowych.
• Stanowisko do badań trwałości powłok stykowych w warunkach "frettingu".

Wszystkie stanowiska są skomputeryzowane i pracują pod nadzorem autorskich programów komputerowych. Komputerowe systemy pomiarowo - kontrolne zapewniają sterowanie, rejestrowanie przebiegów, akwizycję danych pomiarowych, ich opracowanie oraz prezentacje w oknach monitora.