Syftet med examensarbetet är att utse en lämplig ersättare för en motor i en av Saab Dynamics produkter. Den tidigare motorn är en synkronmotor av typen hysteresmotor och nu söks en billigare lösning med liknande prestanda. Applikationen kräver att motorn från stillastående ska kunna accelereras till 600 varv per minut på maximalt 0,5 sekunder. Efter 0,5 sekunder ska medelhastigheten per varv maximalt avvika med 0,2 promille. I utveckling av en ny lösning ingår val av motortyp, styrelektronik och givare samt design av regleralgoritmer. I rapporten beskrivs ett antal motorer som kan vara lämpliga ersättare till den tidigare motorn samt deras styrkor och svagheter. Sedan följer en undersökning och implementation av en av de lämpliga kandidaterna, en borstlös likströmsmotor. Val av givare och styrteknik för den motortypen beskrivs och motorns lämplighet undersöks i en modell skapad i Mathworks Simulinkmiljö där ett reglersystem implementeras. Simuleringar visa att den valda motorn är lämplig för en praktisk implementation. Slutligen beskrivs konstruktionen av en testuppställning som innefattar motor, givare och styrteknik implementerad i en processor som ställer ut strömmen till motorn för att uppnå önskad hastighet. Uppställningen uppfyller kravet i testkörningar och i den bästa körningen är hastighetsvariationerna 7,4 gånger mindre än det specificerade kravet.

Testning är en viktig del i tillverkningskedjan för att säkerställa kvalitet och funktion hos elektronikprodukter, och utförs ofta på flera nivåer innan den färdiga produkten lämnar fabriken. Produktionstester är rutinmässiga tester som tillämpas under masstillverkning och vid utformning av dessa måste tidseffektivitet prioriteras för att minimera negativ inverkan på produktionstakten. I detta projekt överfördes ett produktionstest för färdigmonterade borstlösa DC-motorer med drivelektronik till en ny testutrustning hos företaget Allied Motion. Testet skulle moderniseras och införas i företagets mjukvaruplattform uppbyggd i programspråket LabView. Testsekvensen kunde effektiviseras främst genom att kombinera dess delmoment och låta körningar av motorn användas för att testa flera egenskaper istället för att upprepas. Resultatet blev ett test som täckte in samma mätningar som i det äldre systemet med undantag för enstaka moment, samt mätte hastighet och momentkarakteristik med högre precision. Det omarbetade testet bestod av fyra deltester jämfört med tidigare tolv steg, och implementerades i fyra LabView-baserade testfall som kunde användas för att skapa en komplett testsekvens i plattformen. Uppgiften visade sig dock kräva mer tid och arbete än vad som uppskattats inledningsvis, och därför återstod flera av de arbetsuppgifter som planerats inom projektet att slutföra innan det nya testet skulle kunna tas i bruk i produktionen. / Testing is an important part of the manufacturing process to ensure the functional quality of electronics products, and is often performed in multiple stages during product assembly before the final product leaves the factory. Production tests are applied as a routine on all units in a production line, therefore time efficiency must be prioritized in the design of such tests in order to minimize the negative effect imposed on production rate. In this project an existing production test for fully assembled brushless DC motors was re-implemented for a new test equipment at Allied Motion. The purpose was to modernize the test and implement it in the company’s own LabView-based software platform. The test sequence was streamlined by combining and thereby reducing the number of steps, using the same motor runs to test multiple functions rather than repeating run sessions to collect data for similar test steps. The project resulted in a new test that, with a minor exception, covered the same measurements as in the old system and measured speed and torque performance with higher precision. The new test consisted of four partial tests instead of the earlier version’s twelve test steps, which were implemented in LabView-code as four separate test cases that could be used in creating complete test sequences in the software platform. The project task though turned out to require more time and effort than was initially estimated, and several parts that had been planned to be completed within the project time still remained before the test could be taken into use in the production line.

Synchronous generators have been used in hydropower from more than a century where, traditionally, the field current is transferred to the rotor using slip rings and carbon brushes. There are some major disadvantages following the use static excitation; regular and expensive maintenance, as well as a source of carbon dust which, due to buildup, may cause short circuits. To avoid these problems associated with slip ring exciter systems, a system that use induction to transfer power to the rotor could be used instead. Systems that utilize brushless excitation today usually regulates the current by controlling the magnetization of the exciter stator, which is comparably slower than their static counterparts. In order to allow for swift regulation of the field current from a brushless exciter, required power electronics and controllers have to be present on the rotor shaft instead. The aim of this project is to start investigating if commercially available products, which are originally indented to be used in a stationary environment, could accomplish this. The results from this study shows that it is possible to use such products to control the field current. The components were found to withstand the exposure of high g-forces and vibrations, albeit only during the relatively small amount of time in which rotary testing was performed. As such there is no certainty that the components would remain functional for the considerably longer time that any commercial use would require them to.

Intralogistics, or material handling, traditionally use roller or chain conveyors to moveo bjects and goods in factories and warehouses. One negative aspect of the traditional types of conveyors is that they are expensive, as they are comprised of many moving parts. This thesis proposes a novel type of conveyor solution in which a transportation fixture with an integrated open thread slides on L­-shaped profiles and is propelled forward by a screw. A potential obstacle to the usefulness of such a conveyor is that a screw has innately low efficiency due to the mechanics of screws compared to the principle of rolling that is employed in a roller or chain conveyor. This thesis investigates the functionality and efficiency of the proposed conveyor, or more particularly the core functionality, which is the screw and thread mechanism. A test rig was designed and built, in which experiments were carried out. In the experiments, the material, manufacturing technology, and helix angle of the screw and thread, and the speed were varied. The influence on torque, power demand, and efficiency among other parameters were measured and evaluated. Additionally, a method for automatic thread meshing is presented and testing of it was carried out, which showed reliability with and without positional feedback, which gives the conveyor more use cases. It was found that the efficiency of the screw and thread mechanism was higher for screws with a higher lead, steel screws with a diameter of 50 mm exhibited an efficiency of 31% ± 4.5 % with a lead of 32 mm but only 8.7% ± 1.6 % with a lead of 8 mm. 3D printed plastic screws had slightly lower but similar early life efficiency as steel screws, but seized or wore down when tested in an accelerated lifetime experiment. Because a high screw lead is favorable, and because of the size and geometry constraints of such a conveyor (discussed in the conclusion of the report), a direct drive motoris not suitable, and instead a motor and gearbox combination is recommended. The conveyor shows promise as an alternative solution to traditional conveyors in low load applications. / Intralogistik, eller materialhantering, använder traditionellt rull-­ eller kedjetransportörer för att flytta gods i fabriker och lager. En negativ aspekt med dessa traditionella transportörer är att de är dyra, då de består av ett stort antal rörliga delar. Detta examensarbete föreslår en ny typ av transportör i vilken en transportfixtur med en inbyggd kuggstång glider på L­-formade profiler and drivs framåt av en skruv. Ett potentiellt hinder för denna typ av transportörs användbarhet är att en skruv naturligt har låg verkningsgrad på grund av skruvens mekanik i jämförelse med principen av rullning som används av rull- och kedjetransportörer. Detta examensarbete undersöker funktionaliteten och verkningsgraden av den föreslagna transportören, mer specifikt kärnfunktionaliten som är en skruv-­ och gängmekanism. En testrigg designades och byggdes, i vilken experiment utfördes. I experimenten varierades materialet och spiralvinkeln av skruven och gängan, samt hastigheten. Vridmomentet, effekten, verkningsgraden och andra parametrar mättes och utvärderades. Dessutom presenteras en metod för automatiskt gängingrepp som även testades, som visade sig vara tillförlitligt både med och utan positionsåterkoppling, vilket ger skruvtransportören fler användningsområden. Resultaten visade att verkningsgraden av skruv­ och gängmekanismen var högre för skruvar med högre spiralvinkel. Stålskruvar med en diameter på 50 mm visade på en verkningsgrad om 31% ± 4.5 % med en stigning på 32 mm men endast 8.7% ± 1.6 % med en stigning på 8 mm. 3D­-Printade plastskruvar hade något lägre men liknande verkningsgrad som stålskruvar i början av sin livslängd, men skar fast eller nöttes ned när de testades i ett långtidsexperiment. Eftersom hög stigning på skruven är fördelaktigt och på grund av de geometriska begränsningar av en sådan transportör (diskuteras i slutsatsen av rapporten), är det inte lämpligt att driva skruven direkt från en elmotor, utan istället rekommenderas en motorväxellådekombination. Transportören verkar lovande som ett alternativ till traditionella transportörer i applikationer med låg last.

The purpose of this work was to investigate how a last mile-transport vehicle can be constructed around a shoe. The prototype, which is controlled without a handheld controller, was designed to propel an adult forward with the use of an electric driveline. The user can easily stop driving, and instead walk short distances without removing the prototype. Research questions have been answered regarding how the battery and motor can be configured to reach a top speedof 15 km/h and a range of 3 km. In addition, answers were given as to how a user should control the vehicle’s speed in a safe and simple way, without the use of a handheld remote controller. The results show that the prototype reaches the specified top speed, and that the specified range is reached and exceeded. The user controls the motor power by moving their weight from the left to the right foot. The applied weight is measured by load cells under the heel, and after calibration, this user input method can be seen as satisfactory. The electric driveline, which is mounted under the shoe, allows the user to walk short distances without removing the prototype. Future work may add safety equipment such as lamps and a bell to make the product legal for use in public areas. In addition, a left shoe needs to be developed further, due to how the concept is dependent on it to function optimally. / Det här arbetet hade till avsikt att undersöka hur ett sistasträckan-fordon kan konstrueras kring en sko. Prototypen, vilken styrs utan en handkontroller, utformades för att förflytta en vuxen person med hjälp av en elektrisk drivlina. Användaren kan enkelt sluta åka, och istället gå kortare sträckor utan att ta av sig prototypen. Forskningsfrågor har besvarats angående hur batteri och motor kan konfigureras för att uppnå topphastigheten 15km/h och färdsträckan 3 km. Dessutom besvarades hur en användare ska kontrollera fordonets hastighet på ett säkert och enkelt sätt, utan användning av en handkontroll. Resultaten visar att prototypen uppnår topphastigheten, och att den angivna räckvidden uppnås och överskrids. Användaren styr motoreffekten genom att förflytta sin vikt från vänster till höger fot. Den applicerade vikten mäts av lastceller under hälen, och efter kalibrering kan denna användar-inmatningsmetod ses som tillfredsställande. Den elektriska drivlinan, som monteras under skon, tillåter att användaren går kortare sträckor utan att ta av sig prototypen. Framtida arbete kan tillägga säkerhetsutrustning, som lampor och ringklocka för att göra produkten laglig för användning på allmän plats. Dessutom behöver en vänstersko utvecklas mer, på grund av hur konceptet är beroende av denna för att fungera optimalt.

Hail storms, with hail commonly near 50 mm in diameter that travel with storm wind sabove 25 m/s, cause damages of a large magnitude throughout the globe, with places like USA, Australia and India suffering the greatest. These damages have serious consequences, not least telecommunication products mounted in exposed places. Hail robustness is therefore important to test throughout a product development process, to reduce faulty products and maintenance costs. This thesis includes test rig concepts for hail impact testing and focuses on one final concept. The thesis includes a simulation model of the hail impact test rig, together with a physical implementation of the rig for comparison and validation. Additional experiments and statistical analysis is included to conclude on the accuracy and consistency with respect to realistic hail cases. The result shows that the simulation corresponds to the test rig. This physical implementation of the test rig is consistent and accurate for average sized hail projectiles, however varies more for hail projectiles corresponding to more severe storms. / Hagelstormar, med hagel omkring 50 mm i diameter och en vindhastighet på over 25 m/s, orsakar stora skador över hela världen, där USA, Australien och Indien är några av de mest utsatta platserna. Skadorna har stor påverkan, inte minst telecomprodukterna som är monterade på utsatta platser. Därav är det viktigt att testa produkter mot hagelkollisioner under produktutvecklingsprocessen, för att reducera antalet skadade produkter och kostnader. Detta examensarbete innehåller olika koncept på testriggar som simulerar hagel, med fokus på ett slutgiltigt koncept. Rapporten innehåller en simuleringsmodell av testriggen, samt en fysisk implementering av den för jämförelse och validering. Ytterliggare experiment och statistisk analys innefattas för att kunna dra slutsatser om riggens nogrannhetoch konsekventhet i föhållande till realistiska hagelstormar. Resultatet visar att simuleringen motsvarar testriggens beteende, vilket är önskvärt. Den fysiska implementationen av riggen ger ett noggrant och konsekvent resultat för medelstora hagelprojektiler, däremot fås större variationer för hagelprojektiler som förekommer i  starkare stormar.