UGent: “Ontwerp van machines verder optimaliseren”
Motoren, elektronica, tandwielkasten en batterijen zijn door de jaren heen een stuk performanter geworden, maar blijven sowieso onderhevig aan energieverliezen. Het komt erop aan die verliezen te minimaliseren. Een onderzoeksproject van UGent, KU Leuven, Flanders Make en 4 deelnemende bedrijven, zet grote stappen om dat doel te bereiken.
Het CALORIL-onderzoeksproject vond zijn oorsprong in een masterthesis, onder leiding van professor Kurt Stockman, over de kleine calorimeter die al stond opgesteld in de gebouwen van UGent campus Kortrijk. “De bevindingen over die opstelling (1 x 1 x 1,3 meter) hebben geleid tot de bouw van een veel grotere installatie”, verduidelijkt Jeroen De Kooning, professor in duurzame mechatronica bij UGent en wetenschappelijk coördinator van het project. “Het hart van de opstelling is een geïsoleerde kamer (1,8 x 1,4 x 1,4 meter), waarrond zich nog behoorlijk wat voedingsbronnen, koelsystemen en lastmotoren bevinden. Daardoor neemt de opstelling een heel laboratorium in beslag.”
Nieuwe modellen met minder verliezen ontwerpen kan alleen als je een zo nauwkeurig mogelijk beeld hebt van hoe de huidige presteren.
Die speciale testopstelling is uniek in Vlaanderen. “Het project dat we rond die opstelling doen, is gefinancierd door Flanders Make. In het 10-koppige onderzoeksteam zitten zowel mensen van KU Leuven (gefocust op tandwielkasten) als UGent (gefocust op elektrische machines en vermogenselektronica). CNHi, Magnax, Vandewiele en Tremec zijn de participerende bedrijven. Deze opstelling biedt de kans om de verliezen erg nauwkeurig te meten, alleen duurt de meettijd per werkingspunt (4 tot 8 uur) wel erg lang.” In het afgelopen jaar zijn de onderzoekers erin geslaagd om die meettijd in bepaalde omstandigheden al te halveren. “Dat doen we door een combinatie van gezond boerenverstand en slimme algoritmen en weerspiegelt zich onder meer in een uitgekiende volgorde van de werkingspunten die we meten. De komende 2 jaar hopen we die meettijd nog verder te verkorten. Dat zou onder meer moeten leiden tot live optimalisaties voor instellingen van motoren, zodat die eigenlijk op elk moment maximaal renderen. Het modelleren van de verliezen in dynamische belastingen kan dan weer leiden tot het beter voorspellen en berekenen van rendementen in uitdagende omstandigheden.”
Rendementspercentage verhogen
Op termijn kan dat vruchten afwerpen voor het toekomstige ontwerp van machines. “Nieuwe modellen met minder verliezen ontwerpen kan alleen als je een zo nauwkeurig mogelijk beeld hebt van hoe de huidige presteren. We presenteren om de 3 à 4 maanden onze resultaten aan de deelnemende bedrijven en merken intussen ook interesse van andere ondernemingen, onder meer van fabrikanten van transmissies.” Dergelijk onderzoek is dan ook erg belangrijk voor de industrie. “Het rendement van motoren, elektronica, tandwielkasten en batterijen is door de jaren heen al gestegen tot boven de 95%. 100% rendement bereiken is onmogelijk en het is enorm uitdagend om het percentage nog omhoog te stuwen, maar dit project kan daar wel toe bijdragen”, besluit Jeroen De Kooning. (BVC - Foto Kurt)
UGENT - CALORIL-ONDERZOEK
West-Vlaamse ondernemingen hebben zuurstof nodig om te blijven groeien. Daarvoor is onder meer de interactie tussen het hoger onderwijs en het bedrijfsleven van groot belang. Hier laten we de hogeronderwijsinstellingen uit onze provincie aan het woord over hun opleidingsaanbod en onderzoeksprojecten. Met al jouw vragen over onderwijs kan je terecht bij joyce.simoens@voka.be.
