Hírfolyam
„A BME VIK aranyfokozatú Kiváló Oktatója is Bolyai-díjas lett idén”
2016. 12. 27.Nagy fordulatszámú villamos hajtások hatékonyságát és megbízhatóságát vizsgálja Stumpf Péter, aki gépészmérnökként oktat és kutat a villamosmérnökök között.
„Az iparban egyre szélesebb körben alkalmazzák a nagy fordulatszámú (akár 100.000 fordulat percenként – szerk.) villanymotorokat (hajtásokat), például szerszámgépekben, ipari robotokban vagy megújuló energiaforrásokkal táplált rendszerekben. Speciális tulajdonságaik számos kihívást és megoldandó problémát jelentenek a mérnököknek. Többek között azért, mert a kisebb fordulatszámú motoroknál alkalmazott módszerek és technológiák egy része (bizonyos megfigyelő és becslő algoritmusok a motor mechanikus fordulatszámának előrejelzésére) nem alkalmazható a nagy fordulatszámú villanymotorok esetében. Kutatásaimban e nagyfordulatszámú motoros rendszerek irányíthatóságára, megbízhatóságuk és hatásfokuk növelésére teszek kísérletet” – foglalta össze Stumpf Péter Pál, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék Elektrotechnikai Csoportjának adjunktusa. A fiatal tudós 3 évre szóló kutatási terveire nyerte el az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíját (pályázatának címe: „Nagy fordulatszámú villamos hajtások irányítási kérdései” – szerk.).
A VIK fiatal díjazottja kutatásaiban a szabályozási módszerek és stratégiák feltárása mellett kiemelt figyelmet fordít az ún. „véges beállási idejű közvetlen nyomaték és fluxusszabályozás” megbízhatóságának és továbbfejlesztési lehetőségeinek vizsgálatára (angolul Deadbeat Direct Torque and Flux Control, DB-DTFC, egy olyan motorszabályozási módszer, amellyel a frekvenciaváltó a motor nyomatékát jó dinamikával szabályozza áram és feszültségmérés alapján – szerk.) E módszernek különösen nagy szerepe van az ún. nagy pólusszámú motorokban (egy ilyen szerkezetbe több mágnest építenek be, erősebb nyomatékra és teljesítményre képes – szerk.), amelyeket újabban elektromos és hibrid autókban alkalmaznak.
További kísérleteiben – teljesítményszinttől függetlenül – a legkülönbözőbb ipari vagy háztartási eszközök villamos hajtásainál is használt impulzusszélesség modulációs technikáit (ISZM, digitális jelsorozattal történő vezérlés, amely az egymás utáni frekvenciák folytonosságát biztosítja – szerk.) elemzi. Egy olyan eljárás kidolgozását tűzte ki célul, amellyel a motorok optimális működését biztosítja, és csökkenti a feszültség-veszteséget, akár nagyon alacsony frekvenciaarány esetén is, amikor a frekvenciaváltó kapcsolási frekvenciája és a motor tápfrekvenciájának aránya nagyon alacsony.
A Bolyai-ösztöndíjas oktató a közelmúltban, egy tanszéki OTKA projektben („Bifurkációk kutatása a teljesítményelektronikában és mozgásszabályozásban, 2012–2015”) kezdett el foglalkozni a nagy fordulatszámú indukciós gépek öngerjesztésével (a szükséges elektromos energiát a szerkezet önmagának termeli – szerk.). Azt vizsgálja, hogy a motorok önállóan, ún. „sziget üzemmódban” alkalmazhatók-e generátorként, szünetmentes tápegységként vagy aggregátorként. A következő három évben olyan szabályozó algoritmus kifejlesztésén is dolgozik majd, amellyel e motorok öngerjesztése a teljes frekvenciatartományra, azaz alacsonyabb és magasabb fordulatszámokra is kiterjeszthető. Bízik abban, hogy kísérletei hozzájárulnak az öngerjesztő módszer szélesebb körű elterjedéséhez.
Stumpf Péter Pál laboratóriumi méréseket, analitikus számításokat, számítógépes és Hardware-In-the-Loop (HIL, azaz, a valós rendszert egy olyan teszthardverrel váltjuk ki, amely ugyanolyan jeleket ad és fogad, és ugyanúgy viselkedik, mint az eredeti rendszer – szerk.) alapú szimulációkat végez elméletének igazolásához. Reméli, hogy kutatási eredményeivel elősegítheti a jobb és megbízhatóbb eszközök tervezését, és népszerűsítheti a nagy fordulatszámú hajtások előnyeit (kevesebb elektromos energiával nagyobb és megbízhatóbb teljesítmény) is.
A kitüntetett kutató nagyon büszke az Akadémia rangos elismerésére, főként azért, mert gépészmérnökként a villamosmérnöki karon áll helyt. Stumpf Péter Pál gépészmérnökként végzett a Műegyetemen, majd a GPK Pattantyús-Ábrahám Géza Gépészeti Tudományok Doktori Iskolájában szerzett PhD-fokozatot. Választott témájának kutatásához, azaz a villamos hajtások irányításának vizsgálatához azonban nemcsak gépészmérnöki, hanem villamosmérnöki ismeretek is szükségesek. Többek között ezért dolgozott együtt disszertációja készítésekor két nagyhírű és tekintélyes műegyetemi oktatóval: Ábrahám György akadémikussal, a BME GPK Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék egyetemi tanárával és Nagy István akadémikussal, a BME VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék az óta elhunyt Professor Emeritusával. Kutatásait végül a BME VIK-en folytatta, és szakmai témaválasztásában újabb megerősítést kapott a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj elnyerésével. „Az Akadémia kitüntetése újabb jele annak, hogy jó úton járok, és a kutatásaimnak létjogosultsága és jövője van. Büszkeséggel tölt el, hogy hazánk vezető tudósai ismerik el a munkámat” – vallotta az eredményhirdetést követően.
Stumpf Péter Pál azt tervezi, hogy ösztöndíjasként a következő három évben nagy hangsúlyt fektet publikációk készítésére és kutatási eredményeit nemzetközi konferenciákon is szándékozik bemutatni. A tudományos munka mellett örömét leli az oktatásban, és szeret a hallgatókkal együtt dolgozni. Tanítványai sikereit saját munkája elismeréseként is megéli. Konzulensként szintén eredményes, diákjai OTDK I. és II. helyezést értek el, I. és III. helyezettek voltak a MATE Diplomaterv pályázatán és ezüstérmesek a Silicon Laboratories diplomaterv-felhívásán.
„Megtaláltam az egyensúlyt a kutatás és a tanítás között, és úgy érzem, hogy hasznos feladatot látok el azzal, hogy újdonságokat fedezek fel, miközben ismereteimet átadom az új nemzedék tagjainak” – fogalmazott a fiatal kutató, aki már egyetemistaként az akadémiai pálya mellett döntött. Egyetemi oktatóként és kutatóként képzeli el a jövőjét a Műegyetemen, ahogyan fogalmazott, „kiváló szakemberek között, inspiráló környezetben ”.
Stumpf Péter Pál 2016-ban a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) Kiváló oktatója cím arany fokozatát kapta meg |
Bolyai János Kutatási Ösztöndíj
A Bolyai János Kutatási Ösztöndíjat a Magyar Tudományos Akadémia hozta létre 1996-ban a hazai fiatal és tehetséges kutatók anyagi támogatására, valamint a kutatás-fejlesztési teljesítmény ösztönzésére és elismerésére. Az évente meghirdetett ösztöndíjat a jelenlegi szabályozás szerint 45 év alatti kutatók nyerhetik el maximum három éves időtartamra. A pályázati időszakban végig kiemelkedő eredményeket elérő tehetségek másodszor is pályázhatnak a Bolyai-ösztöndíjra. |
TZS - TJ
Fotó: TZS