Innovative electric propulsion systems for aviation and the nautical industry

• Autorzy: Wolnik Tomasz , Mikoś Jan , Brochocki Maciej , Górniak Cezary

Identyfikatory

DOI

10.32730/mswt.2023.67.5-6.7

Warianty tytułu

PL

Innowacyjne elektryczne systemy napędowe dla lotnictwa oraz jednostek pływających

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The publication presents two innovative solutions of drive systems recently developed at the Łukasiewicz – Upper Silesian Institute of Technology, Center of Electric Drives and Machines. The first one is an integrated drive unit with a power of 21 kW, dedicated to floating vessels, in particular houseboats. The drive is characterized by a compact design and high energy efficiency. The second solution is a LEMoK 300 motor with a maximum power of 90 kW, dedicated to small aircraft. The motor only weighs 18 kg and has very high power density, which allowed its direct use in a prototype hybrid aircraft. Both solutions were developed in cooperation and at the request of business partners, i.e. Sun Yacht – Boating Holidays and Artus Aircraft. The paper presents the primary operational characteristics and data of the design solutions developed by the Authors.

PL

W publikacji przedstawiono dwa innowacyjne rozwiązania układów napędowych opracowane w ostatnim czasie w Łukasiewicz – Górnośląskim Instytucie Technologicznym, Centrum Napędów i Maszyn Elektrycznych. Pierwsze z nich to zintegrowany układ napędowy o mocy 21 kW dedykowany dla jednostek pływających, w tym w szczególności łodzi typu houseboat. Napęd cechuje się kompaktową konstrukcją oraz dużą sprawnością energetyczną. Drugim opracowanym rozwiązaniem jest silnik LEMoK 300 o mocy maksymalnej 90 kW, dedykowany do napędu małego statku powietrznego. Silnik waży zaledwie 18 kg i cechuje się bardzo wysokim współczynnikiem gęstości mocy, co umożliwiło jego bezpośrednie zastosowanie w prototypowym samolocie hybrydowym. Obydwa rozwiązania opracowane zostały przy współpracy i na zlecenie partnerów biznesowych firmy Sun Yach – Boating Holidays oraz Artus Aircraft. W pracy przedstawiono podstawowe charakterystyki eksploatacyjne i dane opracowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

Słowa kluczowe

EN

electric propulsion; aircraft propulsion; propulsion system; ship propulsion

PL

napęd elektryczny; napęd łodzi; napęd samolotów; układ napędowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 67, No. 5-6
• Strony: art. no. 7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wolnik Tomasz

• Łukasiewicz Research Network – Upper Silesian Institute of Technology, Center of Electric Drives and Machines [Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Napędów i Maszyn Elektrycznych]

autor

Mikoś Jan

• Łukasiewicz Research Network – Upper Silesian Institute of Technology, Center of Electric Drives and Machines [Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Napędów i Maszyn Elektrycznych]

• https://orcid.org/0000-0001-7542-9854

autor

Brochocki Maciej

• Sun Yacht – Boating Holidays Sp. z o.o.

autor

Górniak Cezary

• Artus Aircraft Sp. z o.o.
• Warsaw University of Technology [Politechnika Warszawska]

Bibliografia

• [1] Luongo C.A. et al.: Next Generation More-Electric Aircraft: A Potential Application for HTS Superconductors. IEEE Trans. Appl. Supercond., Jun. 2009, vol. 19, no. 3, pp. 1055-1068, doi: 10.1109/TASC.2009.2019021.
• [2] Sarlioglu B., Morris C. T.: More Electric Aircraft: Review, Challenges, and Opportunities for Commercial Transport Aircraft. IEEE Trans. Transp. Electrific., Jun. 2015, vol. 1, no. 1, pp. 54-64, doi: 10.1109/TTE.2015.2426499.
• [3] Wolnik T., Jarek T., Golec J., Topolewski R., Jastrzębski R.: High Power Density Motor for Light Electric Aircraft – Design Study and Lab Tests. 2023 IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), Newcastle upon Tyne, United Kingdom, 2023, pp. 1-6, doi: 10.1109/WEMDCD55819.2023.10110934.
• [4] Bolam R.C., Vagapov Y., Anuchin A.: A Review of Electrical Motor Topologies for Aircraft Propulsion. In 2020 55th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Torino, Italy, Sep. 2020, pp. 1-6. doi: 10.1109/UPEC49904.2020.9209783.
• [5] Alvarez P., Satrustegui M., Elosegui I., Martinez-Iturralde M.: Review of High Power and High Voltage Electric Motors for Single-Aisle Regional Aircraft. IEEE Access, 2022, vol. 10, pp. 112989-113004, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3215692.
• [6] Hebala A., Nuzzo S., Connor P. H., Giangrande P., Gerada C., Galea M.: Improved Propulsion Motor Design for a Twelve Passenger All-Electric Aircraft. In 2021 IEEE Workshop on Electrical Machines Design, Control and Diagnosis (WEMDCD), Modena, Italy, Apr. 2021, pp. 343-348. doi: 10.1109/WEMDCD51469.2021.9425667
• [7] Wolnik T., Styskala V., Mlcak T.: Study on the Selection of the Number of Magnetic Poles and the Slot-Pole Combinations in Fractional Slot PMSM Motor with a High Power Density. Energies 2022, vol. 15, no. 1, art. no. 215. https://doi.org/10.3390/en15010215.