Sähkökäytöt
Sähkökäytöt ovat tärkeässä roolissa mm. lukuisissa teollisuussovelluksissa, sähkö- ja hybridiajoneuvoissa, hisseissä ja robotiikassa. Sähkökäytöt ovat järjestelmiä, joissa sähkömoottoreita tai -generaattoreita ohjataan tehoelektroniikkalaitteiden kuten esimerkiksi vaihtosuuntaajien avulla. Usein tavoitteena on ohjata mekaanista liikettä ripeästi, tarkasti ja energiatehokkaasti.
Tulevaisuuden älykkäissä sähköverkoissa käytetään erilaisia suuntaajia enenevissä määrin sekä kulutuksessa että hajautetussa energian tuotannossa. Esimerkiksi tuuli- ja aurinkosähkön tuotannossa tarvitaan sähköverkkoon kytkettyjä suuntaajia. Akustojen ja superkondensaattorien yhteydessä tarvitaan tasajännitettä muokkaavia suuntaajia eli tasasähkökatkojia. Sekä verkkosuuntaajat että tasasähkökatkojat muistuttavat sekä laitteistoiltaan että ohjausmenetelmiltään sähkömoottoreita syöttäviä verkkosuuntaajia.
Sähkökäyttöjen ryhmä tutkii ja opettaa sähkökäyttöjen ja suuntaajien ohjausmenetelmiä sekä järjestelmien ja niiden komponenttien analysointia, suunnittelua ja optimointia. Ryhmän ydinosaamista ovat sulautetut säätö- ja estimointialgoritmit. Kehittyneillä algoritmeilla voidaan mm. vaimentaa mekaanisia ja sähköisiä värähtelyjä, vähentää anturoinnin määrää, automatisoida käyttöönottoa, havaita vikatilanteita ja parantaa energiatehokkuutta. Ryhmällä on kokemusta myös mallinnuksesta ja parametrien identifioinnista. Alan tutkimuksessa ja suunnittelussa tarvitaan mm. tehoelektroniikan, teollisuuselektroniikan, sähkömekaniikan, sähköverkkojen ja säätötekniikan osaamista.
Käynnissä olevat tutkimusprojektit kohdistuvat mm. seuraaviin aihepiireihin:
- liikeanturittomien sähkökäyttöjen ohjaus
- verkkosuuntaajien ohjausmenetelmät
- sähkökäyttöjen häviöiden pienentäminen
- joustavien mekaanisten järjestelmien liikkeenohjaus
Tutkimusryhmää johtaa professori Marko Hinkkanen.