Zriadenie a udržateľná činnosť „Inžinierskeho  a certifikačného pracoviska pre mobilizáciu a tvorbu inovácií v oblasti elektrotechniky a elektroniky“

Kontakt: prof. Ing. Roman Cimbala, PhD., roman.cimbala@tuke.sk

Ciele pilotného projektu:  Cieľom bolo využitie exitujúceho potenciálu na profesionálne hodnotenie kvality priemyselne aplikovaných materiálov, technológií, postupov a výrobkov v elektrotechnike a elektronike a na tvorbu nových postupov vyhodnocovania kvality a spoľahlivosti týchto štruktúr a systémov s využitím moderných diagnostických a profylaktických metód pre dosiahnutie inovácií. Realizáciou tejto časti aktivity došlo k podpore zvyšovania miery spolupráce výskumno-vývojových inštitúcií so spoločenskou a hospodárskou praxou prostredníctvom prenosu poznatkov a technológií.

Výstupy:

• Zriadenie a udržateľná činnosť „Inžinierskeho  a certifikačného pracoviska
• Inovácia vyhodnocovacích metodík pre posúdenie kvality materiálov
• Testovanie novovyvinutých funkčných vzorov (Produktové výstupy)
• Zriadenie kontaktného bodu s priemyslom
• Diseminácia získaných výsledkov na špecializovaných podujatiach a publikáciami v odbornej a vedeckej literatúre
• Vyvolané projekty APVV a VEGA

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:

S vybranými poznatkami boli oboznámení vývojoví a obchodní pracovníci priemyselných partnerov združených v zriadenom kontaktnom bode. Vybudovaná infraštruktúra a personálne zázemie umožňuje riešenie zložitejších požiadaviek priemyselnej praxe zákazníkov, čo zvýši konkurencieschopnosť partnerov.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Anechoická komora s príslušným prístrojovým vybavením pre meranie dielektrických parametrov izolačných materiálov do frekvencie 20 MHz.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM: Prístroje pre meranie vlastností progresívnych magnetických materiálov , teplotné závislosti v rozšírenom frekvenčnom rozsahu, pre analýzu materiálov v časovej oblasti a pásme do 3GHz, prístroj pre meranie permitivity a komplexnej impedancie. Potrebné programové vybavenie.

• Zriadené „Inžinierskeho  a certifikačného pracoviska pre mobilizáciu a tvorbu inovácií v oblasti elektrotechniky a elektroniky“ .
• Zariadenie pre spájkovanie v nasýtených parách vriacej kvapaliny.
• Prístroj na meranie povrchovej vodivosti vysokonapäťových izolačných systémov.

Laboratórium UWB senzorových systémov a UWB senzorových technológií

Kontakt: prof. Ing. Alena Pietriková, CSc., alena.pietrikova@tuke.sk

Ciele pilotného projektu: Cieľom projektu je využiť vedecký potenciál Centra excelentnosti integrovaného výskumu a využitia progresívnych materiálov a technológií v oblasti automobilovej elektroniky TUKE (CE III TUKE) a zriadenie a trvalo udržateľná činnosť pracovísk aplikovaného výskumu, ktoré prispievajú k vybudovaniu a činnosti Univerzitného vedeckého parku TECHNICOM (UVP TECHNICOM).

Cieľom projektu bol vývoj prototypov alebo funkčných vzorov prvkov elektroniky, ktoré majú charakter vysokého stupňa inovácie.

Produktové výstupy:

• Zobrazovacia jednotka UWB radarového systému pre lokalizáciu pohybujúcich sa osôb.
• UWB senzorová sieť pre lokalizáciu pohybujúcich sa osôb.
• I-Q kit UWB senzorového systému.
• Nízkoprofilové kompaktné antény pre vysielanie a príjem UWB signálov.
• Súbor filtrov typu dolný priepust a pásmový priepust pracujúcich vo frekvenčnom pásme 6GHz-8,5 GHz technológiou LTCC.
• UWB FMCW radarový systém na báze platformy PXIe a prostredia LabVIEW.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:

1. na priemyselnú a spoločenskú prax: trvalo udržateľná činnosť v oblasti senzorových systémov a sietí,
2. na rozvoj podnikania: založenie spoločného pracoviska VaV s firmou,
3. perspektívne dopady:  Vytvorenie funkčných vzorov UWB systémov vhodných pre aplikáciu v praxi.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Vstupom pre realizáciu PP je infraštruktúra v rámci existujúcich špičkových laboratórií a vedecké tímy alokované v rámci VC: Lab. EMC elektronických zariadení a biologických systémov. Laboratórium senzorových a komunikačných sietí bezpečného automobilu budúcnosti, Technologické laboratórium pre výskum progresívnych materiálov.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:  PNA  Network Analyser (VNA Agilent N5241A), MIMO systém na báze PXIe s rozsahom od 0,1-6,6GHz, Stanica pre sondy na meranie mikrovlnových a vysokofrekvenčných obvodov (Probe Station), Prípravok na meranie dielektrických vlastností rezonančnou metódou (Split cylinder rezonator)

1.         Trvalo udržateľná činnosť v oblasti senzorových systémov a sietí

• Simulácia, návrh a výroba low pass a band pass  filtrov na báze keramiky LTCC.
• Návrh, meranie a vyhodnotenie vlastností prototypu filtra, hrubovrstvovej pásmovej priepuste, konštruovaného na báze LTCC s pásmom priepustnosti definovaným organizáciou ECC.
• Návrh, meranie a realizácia prototypu hrubovrstvového dolno priepustného antialising filtra konštruovaného na báze LTCC.
• Implementácia prototypov filtrov ( pásmovej priepuste a dolnopriepustného filtra ) do viacvrstvovej LTCC štruktúry.
• Integrácia funkčných vlastností a analýza 3D technologických možností na keramike LTCC a výroba výrobu prototypu I – Q demodulátora pre UWB senzorový systém na báze LTCC.
• Výskum v oblasti stability a spoľahlivosti substrátov zaťažovaných vysokými frekvenciami (do 13 GHz) a rôznymi podmienkami spracovania.

2. Založenie spoločného pracoviska VaV s firmou

• Laboratórium UWB senzorových systémov a UWB senzorových technológií: spoločné pracovisko TUKE a TU Ilmenau Service GmbH-ILMSENS.
• Riešenie problémov v oblasti senzorových systémov a sieti vyústilo do vytvorenia spoločného pracoviska FEI s firmou IEE Sensing Slovakia.

3. Vytvorenie funkčných vzorov UWB systémov vhodných pre aplikáciu v praxi

• Funkčné vzory nízkoprofilových kompaktných UWB antén (Vivaldi a krivkové slotové antény).
• Vývoj a výroba prototypu I – Q demodulátora pre UWB senzorový systém na báze LTCC.
• Návrh, simulácia a realizácia prototypu UWB antény na PI Kapton substráte (šírka pásma 5,5 – 11,7 GHz, relatívna šírka pásma 72 %) .

Projekčno-inžinierske pracovisko na návrh elektromechanických pohonných systémov a aplikácií aktuátorov a pohonných modulov

Kontakt: doc. Ing. František Ďurovský, PhD., frantisek.durovsky@tuke.sk

Ciele pilotného projektu: (1) Zriadenie a trvalo udržateľná činnosť Projekčno-inžinierskeho pracoviska. Pracovisko bude poskytovať služby a podporu pri návrhu elektromechanických pohonných modulov pre oblasť servopohonov, robotiky a elektromobility, vykonávať testovanie aktuátorov, overovanie nových riadiacich algoritmov pre ich riadenie a zabezpečovať školenie a tréning pracovníkov v oblasti nasadzovania a prevádzky moderných servopohonov. Spolupráca s pracoviskami PP1 (vývoj neštandardných elektronických komponentov) a PP3 (testovanie EMC).

(2) Vytvorenie spoločného výskumného laboratória TUKE s firmou Spinea , s.r.o. Prešov.

Výstupy: (1) Zriadenie a udržateľná činnosť „Projekčno-inžinierskeho pracoviska na návrh elektromechanických pohonných systémov a aplikácií aktuátorov a pohonných modulov“ a „Výskumného a testovacieho laboratória pre presné servopohony a aktuátory“. (2) Produktový výstup: inteligentný menič pre malé aktuátory.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax: (1) na priemyselnú a spoločenskú prax: aplikovaný výskum a podpora podnikom v uvedenej oblasti s cieľom výroby produktov s vysokou pridanou hodnotou, (2) na rozvoj podnikania: založenie spoločného výskumného pracoviska s firmami Spinea, s.r.o. Prešov a ZTS VVÚ Košice, a.s.

Existujúce prístrojové vybavenie: Infraštruktúra laboratórií: Lab. výkonovej elektroniky, Lab. automobilovej elektrotechniky a Testovacieho laboratória pre presné aktuátory.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:  Meracia ústredňa NI PXI, Valcová skúšobňa výkonu vozidiel MAHA, softvér pre FEM a simuláciu el.-mech.syst.

1. Výskumné a testovacie laboratórium pre presné servopohony a aktuátory.
2. Prototyp inteligentného meniča pre malé aktuátory.
3. Vyvolané projekty:

• Modulárny výkonový menič  pre kompaktné aktuátory s presnými prevodovkami. Projekt  APVV-15-0750. ZR: doc.Ďurovský, F. (2016-2020).
• Modulárny vývojový systém pre riadenie elektrární založený na DCS. Projekt APVV-16-0206. ZR: prof. Fedor , P. (2017-2020).
• Inteligentný pohon s 5-fázovým asynchrónnym motorom. Projekt APVV -16-0270. ZR: prof. Záskalický, P. (2017-2021)

• Vyvolané projekty sú riešené so zohľadnením požiadaviek praxe.
• Publikovanie výsledkov výskumu v odborných časopisoch.