Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat Aaltodoc-julkaisuarkistossa (ulkoinen linkki)
Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös, Mekatroniikka, DI Topias Tyni
Enhancing Electric Loader Efficiency Motor Downsizing and System Integration. Väitös Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta, energia- ja konetekniikan laitokselta.
Milloin
–
Missä
Luentosali 216, Otakaari 4, K1 talo, 02150 Espoo
Tapahtuman kieli
englanti
Noudatamme tapahtumissamme Aalto-yliopiston turvallisemman tilan periaatteita.
Väitöskirjan nimi: Enhancing Electric Loader Efficiency Motor Downsizing and System Integration
Väittelijä: Topias Tyni
Vastaväittäjä: Prof. Marcus Geimer, Karlsruhe Institute of Technology, Saksa
Kustos: Prof. Petri Kuosmanen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu
Väitöstutkimus tarkastelee raskaiden liikkuvien työkoneiden, erityisesti pyöräkuormaajien ja kaivoslastaajien, sähköistettyjen voimansiirtojen uusia ratkaisuja. Tutkimuksessa selvitetään, miten dieselkäyttöisistä voimansiirroista voidaan siirtyä kustannustehokkaasti hybridi- ja sähköisiin järjestelmiin niin, että tuottavuus säilyy ja energiatehokkuus paranee.
Tutkimuksen tavoitteena on tarjota ratkaisuja, joiden avulla koneissa voidaan käyttää pienempiä osia ja parantaa kokonaistehokkuutta. Työssä kehitetään ja arvioidaan kahta ratkaisua, joissa koneen liikuttamiseen ja kauhan käyttämiseen tarkoitettuja sähkömoottoreita voidaan käyttää yhdessä koneen liikuttamiseen. Ensimmäisessä ratkaisussa moottorit yhdistetään mekaanisesti ja toisessa hydrauliikan avulla. Ratkaisuiden analysointiin käytetään nauhoitettua pyöräkuormaajan työskentelyä hyödyntäviä simulointeja sekä reaaliaikaisia simulaatiomalleja ja virtuaaliympäristöä. Vertailukohtana toimii järjestelmä, jossa sähkömoottorit toimivat erillään.
Tutkimus osoittaa, että mekaanisessa ratkaisussa ajomoottorilta vaaditaan kuormausvaiheessa selvästi vähemmän tehoa. Lisäksi kaivoslastaajan tuottavuus vastaa vertailujärjestelmää, vaikka ajovoimansiirron moottori on yli 30 % pienempi. Mekaanisen kytkentäjärjestelmän haittapuolena energiankulutus on hieman kasvanut. Pyöräkuormaajan työskentelyä jäljittelevässä simulaatiossa hydraulinen ratkaisu vähentää energiankulutusta noin 10 % verrattuna vertailuratkaisuun, kun koneessa käytetään uutta ajotapaa. Molemmat ratkaisut mahdollistavat sähkömoottoreiden tehokkaamman hyödyntämisen ja parantavat kuormaajan kokonaistehokkuutta.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu.
Yhteystiedot: topias.tyni@aalto.fi
Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas