In a world where development of new technology moves rapidly towards renewable energy resources, it is important to implement new technology for efficiency improvement on existing products. This is Cascade Drives ambition, to enable a shift from hydraulic usage in heavy vehicles to a solution that is completely electromechanical driven, to improve energy efficiency. Currently, Cascade Drives are developing electromechanical linear actuators to replace hydraulic driven actuators in heavy vehicles such as forklifts, both for lifting and steering applications. These actuators are designed with a rack and pinion setup where multiple pinions are placed on a single rack and by using a patented flexible solution, an otherwise overdetermined system can share the load evenly over the pinions. This significantly reduce the size of each pinion and the overall package. This master thesis aims at investigating the power losses in this electromechanical actuator and implement a model in the loop (MIL) to predict the efficiency and how this alters for different speeds and loads applied on the actuator. A model to predict the efficiency was implemented in Simulink software and two different verification tests on physical prototypes were conducted. The results showed that the predicted load dependent losses corresponded well to the measured values. The speed dependent losses proved harder to predict. / I en värld där utveckling av ny teknik rör sig snabbt mot förnybara energikällor är det viktigt att implementera ny teknik för effektivisering av befintliga produkter. Detta är Cascade Drives ambition, att möjliggöra en övergång från användandet av hydraulik i tunga applikationer till en lösning som är elektromekaniskt driven, för att förbättra energieffektiviteten. För närvarande utvecklar Cascade Drives elektromekaniska ställdon för att ersätta hydrauliskt drivna ställdon i tunga fordon så som gaffeltruckar, både för lyft- och styrapplikationer. Dessa ställdon är utformade med en rack- och kugghjulsuppsättning där flera kugghjul är i ingrepp med ett enda rack och genom att använda en patenterad flexibel lösning kan ett annars överbestämt system dela belastningen över alla kugghjul. Detta leder till att storleken på varje hjul kan minskas och även den totala storleken på produkten blir mindre. Detta examensarbete syftar till att undersöka effektförlusterna i detta elektromekaniska ställdon och implementera en så kallad ”Model In the Loop” (MIL) för att förutsäga verkningsgraden och hur denna förändras för olika hastigheter och krafter som appliceras på ställdonet. En modell för att prediktera verkningsgraden implementerades i Simulink programvara och två olika verifieringstester på fysiska prototyper genomfördes. Resultaten visade att prediktionen för de lastberoende förlusterna motsvarade de uppmätta värdena. De hastighetsberoende förlusterna visade sig svårare att förutsäga.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-278895 |
| Date | January 2020 |
| Creators | HOLMÉR, NIKLAS |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:259 |
Page generated in 0.002 seconds