Balancing the quotation process by LEAN methods

This thesis studies the possibility to use lean tools and methods in a quotation process which is carried out in an office environment. The aim of the study was to find out and test the relevant lean tools and methods which can help to balance and standardize the quotation process, and reduce the variance in quotation lead times and in quality. Seminal works, researches and guide books related to the topic were used as the basis for the theory development. Based on the literature review and the case company’s own lean experience, the applicable lean tools and methods were selected to be tested by a sales support team. Leveling production, by product categorization and value stream mapping, was a key method to be used to balance the quotation process. 5S method was started concurrently for standardizing the work. Results of the testing period showed that lean tools and methods are applicable in office process and selected tools and methods helped to balance and standardize the quotation process. Case company’s sales support team decided to implement new lean based quotation process model.

Microscopic simulation of pigment coating consolidation

The control of coating layer properties is becoming increasingly important as a result of an emerging demand for novel coated paper-based products and an increasing popularity of new coating application methods. The governing mechanisms of microstructure formation dynamics during consolidation and drying are nevertheless, still poorly understood. Some of the difficulties encountered by experimental methods can be overcome by the utilisation of numerical modelling and simulation-based studies of the consolidation process. The objective of this study was to improve the fundamental understanding of pigment coating consolidation and structure formation mechanisms taking place on the microscopic level. Furthermore, it is aimed to relate the impact of process and suspension properties to the microstructure of the coating layer. A mathematical model based on a modified Stokesian dynamics particle simulation technique was developed and applied in several studies of consolidation-related phenomena. The model includes particle-particle and particle-boundary hydrodynamics, colloidal interactions, Born repulsion, and a steric repulsion model. The Brownian motion and a free surface model were incorporated to enable the specific investigation of consolidation and drying. Filter cake stability was simulated in various particle systems, and subjected to a range of base substrate absorption rates and system temperatures. The stability of the filter cake was primarily affected by the absorption rate and size of particles. Temperature was also shown to have an influence. The consolidation of polydisperse systems, with varying wet coating thicknesses, was studied using imposed pilot trial and model-based drying conditions. The results show that drying methods have a clear influence on the microstructure development, on small particle distributions in the coating layer and also on the mobility of particles during consolidation. It is concluded that colloidal properties can significantly impact coating layer shrinkage as well as the internal solids concentration profile. Visualisations of particle system development in time and comparison of systems at different conditions are useful in illustrating coating layer structure formation mechanisms. The results aid in understanding the underlying mechanisms of pigment coating layer consolidation. Guidance is given regarding the relationship between coating process conditions and internal coating slurry properties and their effects on the microstructure of the coating.

Enhancing the efficiency of freight transport by using simulation

The role of transport in the economy is twofold. As a sector of economic activity it contributes to a share of national income. On the other hand, improvements in transport infrastructure create room for accelerated economic growth. As a means to support railways as a safe and environmentally friendly transportation mode, the EU legislation has required the opening of domestic railway freight for competition from beginning of year 2007. The importance of railways as a mode of transport has been great in Finland, as a larger share of freight has been carried on rails than in Europe on average. In this thesis it is claimed that the efficiency of goods transport can be enhanced by service specific investments. Furthermore, it is stressed that simulation can and should be used to evaluate the cost-efficiency of transport systems on operational level, as well as to assess transportation infrastructure investments. In all the studied cases notable efficiency improvements were found. For example in distribution, home delivery of groceries can be almost twice as cost efficient as the current practice of visiting the store. The majority of the cases concentrated on railway freight. In timber transportation, the item with the largest annual transport volume in domestic railway freight in Finland, the transportation cost could be reduced most substantially. Also in international timber procurement, the utilization of railway wagons could be improved by combining complementary flows. The efficiency improvements also have positive environmental effects; a large part of road transit could be moved to rails annually. If impacts of freight transport are included in cost-benefit analysis of railway investments, up to 50 % increase in the net benefits of the evaluated alternatives can be experienced, avoiding a possible inbuilt bias in the assessment framework, and thus increasing the efficiency of national investments in transportation infrastructure. Transportation systems are a typical example of complex real world systems that cannot be analysed realistically by analytical methods, whereas simulation allows inclusion of dynamics and the level of detail required. Regarding simulation as a viable tool for assessing the efficiency of transportation systems finds support also in the international survey conducted for railway freight operators; operators use operations research methods widely for planning purposes, while simulation is applied only by the larger operators.

Active inverter output filtering methods

Frequency converters are widely used in the industry to enable better controllability and efficiency of variable speed AC motor drives. Despite these advantages, certain challenges concerning the inverter and motor interfacing have been present for decades. As insulated gate bipolar transistors entered the market, the inverter output voltage transition rate significantly increased compared with their predecessors. Inverters operate based on pulse width modulation of the output voltage, and the steep voltage edge fed by the inverter produces a motor terminal overvoltage. The overvoltage causes extra stress to the motor insulation, which may lead to a prematuremotor failure. The overvoltage is not generated by the inverter alone, but also by the sum effect of the motor cable length and the impedance mismatch between the cable and the motor. Many solutions have been shown to limit the overvoltage, and the mainstream products focus on passive filters. This doctoral thesis studies an alternative methodology for motor overvoltage reduction. The focus is on minimization of the passive filter dimensions, physical and electrical, or better yet, on operation without any filter. This is achieved by additional inverter control and modulation. The studied methods are implemented on different inverter topologies, varying in nominal voltage and current.For two-level inverters, the studied method is termed active du/dt. It consists of a small output LC filter, which is controlled by an independent modulator. The overvoltage is limited by a reduced voltage transition rate. For multilevel inverters, an overvoltage mitigation method operating without a passive filter, called edge modulation, is implemented. The method uses the capability of the inverter to produce two switching operations in the same direction to cancel the oscillating voltages of opposite phases. For parallel inverters, two methods are studied. They are both intended for two-level inverters, but the first uses individual motor cables from each inverter while the other topology applies output inductors. The overvoltage is reduced by interleaving the switching operations to produce a similar oscillation accumulation as with the edge modulation. The implementation of these methods is discussed in detail, and the necessary modifications to the control system of the inverter are presented. Each method is experimentally verified by operating industrial frequency converters with the modified control. All the methods are found feasible, and they provide sufficient overvoltage protection. The limitations and challenges brought about by the methods are discussed.

Data analysis tools and methods for DNA microarray and high-throughput sequencing data

The recent rapid development of biotechnological approaches has enabled the production of large whole genome level biological data sets. In order to handle thesedata sets, reliable and efficient automated tools and methods for data processingand result interpretation are required. Bioinformatics, as the field of studying andprocessing biological data, tries to answer this need by combining methods and approaches across computer science, statistics, mathematics and engineering to studyand process biological data. The need is also increasing for tools that can be used by the biological researchers themselves who may not have a strong statistical or computational background, which requires creating tools and pipelines with intuitive user interfaces, robust analysis workflows and strong emphasis on result reportingand visualization. Within this thesis, several data analysis tools and methods have been developed for analyzing high-throughput biological data sets. These approaches, coveringseveral aspects of high-throughput data analysis, are specifically aimed for gene expression and genotyping data although in principle they are suitable for analyzing other data types as well. Coherent handling of the data across the various data analysis steps is highly important in order to ensure robust and reliable results. Thus,robust data analysis workflows are also described, putting the developed tools andmethods into a wider context. The choice of the correct analysis method may also depend on the properties of the specific data setandthereforeguidelinesforchoosing an optimal method are given. The data analysis tools, methods and workflows developed within this thesis have been applied to several research studies, of which two representative examplesare included in the thesis. The first study focuses on spermatogenesis in murinetestis and the second one examines cell lineage specification in mouse embryonicstem cells.

Rakennusinvestointien käsittelyprosessin tehostaminen

Suomen valtionhallinnon maaliskuussa 2005 julkaisemat tuloksellisuuden tavoitteet koskettavat kaikkia hallinnonaloja. Maa- ja metsätalousministeriön ohjeistamat Työvoima- ja elinkeinokeskusten maaseutuosastot ovat yksikköjä, joita vaikuttavuus- ja tuloksellisuustavoitteet velvoittavat. Tehokasta elintarviketuotantoa ja maatalouden kustannuskehityksen hallintaa voidaan tarkastella kiinteiden tuotannontekijöiden, kuten maatalousrakennusten ja investointituilla tuetun rakentamisen, vaikuttavuuden kautta. Työn tavoitteena oli tehostaa rakennusinvestointien käsittelyprosessia: kehittää sekä tehostamisen menetelmiä että työväline toiminnan ohjaukseen maa- ja metsätalousministeriölle. Ratkaisuja etsittiin teorian ja empirian pohjalta kehitettävien käsitteistöjen ja menetelmien avulla. Teoriaosuudessa haettiin kirjallisuudesta välineitä joilla prosesseja voitaisiin analysoida, mitata ja kehittää. Prosessimallinnukset, Italian vastaavan järjestelmän tutkimus ja Suomen rakennustoimelle tehty kysely muodostavat empiirisen aineiston, jonka perusteella lopulliset tehostamisen keinot ja konstruktiot kehitettiin. Tehostamisen menetelmäksi kehitettiinaluehallinnolle sovellettu suorituskyvyn mittausjärjestelmä, panosprisma. Tuloksellisuus, vaikuttavuus ja laatu riippuvat työn tuottamisen lähtökohdista. Prosessia voidaan tehostaa kiinnittämällä huomiota tulosohjaukseen, asiakirjojen saatavuuteen ja laatuun, neuvonnan oikea-aikaiseen ajoittuvuuteen ja riittävyyteen sekä tietojärjestelmien kehittämiseen. Näiden avulla voidaan saavuttaa käsittelyprosessin aika- ja kustannussäästöjä, tukivarojen käyttöön saaminen ja hyödynnettävyys paranevat ja tukipäätöksen tuottamisen asiakaspalveluprosessi tehostuu.

Tutkimus- ja kehitysyhteistyön motiivit

Pro gradu -tutkielman tavoitteena on operationalisoida T&K- yhteistyön prosessimaista luonnetta, eli tarkemmin sanottuna analysoida T&K-yhteistyösuhteidenmuodostumista ja motiiveja. Tutkielman hypoteesit muodostettiin analysoimalla yrityksen teknologiastrategiaan perustuvia uuden tiedon tuonnin ja olemassa olevan tiedon hyväksikäytön oppimistavoitteita. Motivaatio T&K- yhteistyölle syntyy mahdollisuudesta T&K- projektien riskien jakamiseen. T&K- yhteistyön motiiveja analysoitiin transaktio- ja byrokratiahyötyjen, jotka pohjautuvat mittakaava- ja synergiaeduille, lähteitä arvioiden. Hypoteeseja testattiin 276 suomalaisen teollisuusyrityksen otoksella. Otoksen yrityksillä oliollut T&K- toimintaa. Otos perustuu kyselyyn, joka toteutettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston kauppatieteiden osastolla vuonna 2004. Hypoteeseja testattiin tilastollisilla menetelmillä; lineaarisella regressioanalyysillä, parillisten ja riippumattomien otosten t-testeillä. Validiteetti- ja multikollineaarisuusongelman todennäköisyydet on huomioitu. Hypoteesit vahvistuivat osittain. Teknologisella epävarmuudella ja monimutkaisuudella ei ole suoraa vaikutusta T&K- yhteistyön intensiivisyyteen. Teknologisella epävarmuudella on osittainen vaikutus teknologiastrategian valintaan. Yrityksen transaktio- ja byrokratiahyödyt riippuvat teknologisista kyvykkyyksistä. Vain korkean teknologian alan yritykset saavuttavat hyötyjä myös intensiivisesti T&K- yhteistyösuhteita koordinoimalla. Teknologiaintensiivisyyteen perustuvien erot perustuvat teknologisen tiedon luonteeseen toimialalla. Transaktiokustannusteorian mukainenkustannusten minimointi ja kompetenssiperusteisten teorioiden mukainen strategisointi selittävät komplementaarisesti T&K-yhteistyösuhteiden muodostumista ja yrityksen rajojen määräytymistä.

Osuuskaupan asiakasomistajien asiakaskäyttäytymiseen vaikuttavat asenteelliset ja psykologiset tekijät

Tämän tutkielman tarkoituksena on selittää asiakasomistajien asiakaskäyttäy-tymiseen vaikuttavia asenteellisia ja psykologisia tekijöitä taloudellisten kan-nustimien läsnä ollessa. Asiakaskäyttäytyminen jaetaan tutkielmassa kolmeen eri muotoon, word-of-mouth - käyttäytymiseen, ostojen suhteelliseen keskittämiseen sekä vaihtohalukkuuteen. Asiakaskäyttäytymisen eri aspekteja selitetään organisationaalisen identifioitumisen, sitoutumisen kolmen komponentin, organisaation imagon sekä psykologisen omistajuuden käsitteiden avulla. Samalla tarkastellaan käsitteiden muodostumismekanismeja asiakaskontekstissa. Tutkielma on luonteeltaan kvantitatiivinen tutkimus, jossa kerättyä survey -aineistoa analysoidaan käsitteiden välisten suhteiden ja vaikutusten löytämiseksi polkuanalyysiä käyttäen. Tuloksina havaittiin useiden asiakasomistajien kokemien psykologisten tilojen vaikuttavan asiakaskäyttäytymisen elementteihin taloudellisten kannustimien lisäksi. Tutkielmassa havaittiin myös psykologisen omistajuuden sekä organisationaalisen identifioitumisen olevan relevantteja käsitteitä osuustoiminnallisen yrityksen jäsenien asiakaskäyttäytymistä tutkittaessa, vaikkei niitä aiemmin ole juurikaan tutkittu tämäntyyppisissä konteksteissa. Tutkielman käsitteiden muodostumismekanismien havaittiin noudattavan pääosin kirjallisuudessa esitettyjä näkemyksiä.

Electromagnetic Design of a Solid Steel Rotor Motor for Demanding Operation Environments

The solid-rotor induction motor provides a mechanically and thermally reliable solution for demanding environments where other rotor solutions are prohibited or questionable. Solid rotors, which are manufactured of single pieces of ferromagnetic material, are commonly used in motors in which the rotationspeeds exceed substantially the conventional speeds of laminated rotors with squirrel-cage. During the operation of a solid-rotor electrical machine, the rotor core forms a conductor for both the magnetic flux and the electrical current. This causes an increase in the rotor resistance and rotor leakage inductance, which essentially decreases the power factor and the efficiency of the machine. The electromagnetic problems related to the solid-rotor induction motor are mostly associated with the low performance of the rotor. Therefore, the main emphasis in this thesis is put on the solid steel rotor designs. The rotor designs studied in thisthesis are based on the fact that the rotor construction should be extremely robust and reliable to withstand the high mechanical stresses caused by the rotational velocity of the rotor. In addition, the demanding operation environment sets requirements for the applied materials because of the high temperatures and oxidizing acids, which may be present in the cooling fluid. Therefore, the solid rotors analyzed in this thesis are made of a single piece of ferromagnetic material without any additional parts, such as copper end-rings or a squirrel-cage. A pure solid rotor construction is rigid and able to keep its balance over a large speed range. It also may tolerate other environmental stresses such as corroding substances or abrasive particles. In this thesis, the main target is to improve the performance of an induction motor equipped with a solid steel rotor by traditional methods: by axial slitting of the rotor, by selecting a proper rotor core material and by coating the rotor with a high-resistive stainless ferromagnetic material. In the solid steel rotor calculation, the rotor end-effects have a significant effect on the rotor characteristics. Thus, the emphasis is also put on the comparison of different rotor endfactors. In addition, a corrective slip-dependent end-factor is proposed. The rotor designs covered in this thesis are the smooth solid rotor, the axially slitted solid rotor and the slitted rotor having a uniform ferromagnetic coating cylinder. The thesis aims at design rules for multi-megawatt machines. Typically, mega-watt-size solidrotor machines find their applications mainly in the field of electric-motor-gas-compression systems, in steam-turbine applications, and in various types of largepower pump applications, where high operational speeds are required. In this thesis, a 120 kW, 10 000 rpm solid-rotor induction motor is usedas a small-scale model for such megawatt-range solid-rotor machines. The performance of the 120 kW solid-rotor induction motors is determined by experimental measurements and finite element calculations.

Cardiovascular effects of short term exposure to electric and magnetic fields of electricity power transmission

In the electrical industry the 50 Hz electric and magnetic fields are often higher than in the average working environment. The electric and magnetic fields can be studied by measuring or by calculatingthe fields in the environment. For example, the electric field under a 400 kV power line is 1 to 10 kV/m, and the magnetic flux density is 1 to 15 µT. Electricand magnetic fields of a power line induce a weak electric field and electric currents in the exposed body. The average current density in a human being standing under a 400 kV line is 1 to 2 mA/m2. The aim of this study is to find out thepossible effects of short term exposure to electric and magnetic fields of electricity power transmission on workers' health, in particular the cardiovascular effects. The study consists of two parts; Experiment I: influence on extrasystoles, and Experiment II: influence on heart rate. In Experiment I two groups, 26 voluntary men (Group 1) and 27 transmission-line workers (Group 2), were measured. Their electrocardiogram (ECG) was recorded with an ambulatory recorder both in and outside the field. In Group 1 the fields were 1.7 to 4.9 kV/m and 1.1 to 7.1 pT; in Group 2 they were 0.1 to 10.2 kV/m and 1.0 to 15.4 pT. In the ECG analysis the only significant observation was a decrease in the heart rate after field exposure (Group 1). The drop cannot be explained with the first measuring method. Therefore Experiment II was carried out. In Experiment II two groups were used; Group 1 (26 male volunteers) were measured in real field exposure, Group 2 (15 male volunteers) in "sham" fields. The subjects of Group 1 spent 1 h outside the field, then 1 h in the field under a 400 kV transmission line, and then again 1 h outside the field. Under the 400 kV linethe field strength varied from 3.5 to 4.3 kV/m, and from 1.4 to 6.6 pT. Group 2spent the entire test period (3 h) in a 33 kV outdoor testing station in a "sham" field. ECG, blood pressure, and electroencephalogram (EEG) were measured by ambulatory methods. Before and after the field exposure, the subjects performed some cardiovascular autonomic function tests. The analysis of the results (Experiments I and II) showed that extrasystoles or arrythmias were as frequent in the field (below 4 kV/m and 4 pT) as outside it. In Experiment II there was no decrease detected in the heart rate, and the systolic and diastolic blood pressure stayed nearly the same. No health effects were found in this study.

Automated formulation of optimisation models for steel beam structures

Over 70% of the total costs of an end product are consequences of decisions that are made during the design process. A search for optimal cross-sections will often have only a marginal effect on the amount of material used if the geometry of a structure is fixed and if the cross-sectional characteristics of its elements are property designed by conventional methods. In recent years, optimalgeometry has become a central area of research in the automated design of structures. It is generally accepted that no single optimisation algorithm is suitable for all engineering design problems. An appropriate algorithm, therefore, mustbe selected individually for each optimisation situation. Modelling is the mosttime consuming phase in the optimisation of steel and metal structures. In thisresearch, the goal was to develop a method and computer program, which reduces the modelling and optimisation time for structural design. The program needed anoptimisation algorithm that is suitable for various engineering design problems. Because Finite Element modelling is commonly used in the design of steel and metal structures, the interaction between a finite element tool and optimisation tool needed a practical solution. The developed method and computer programs were tested with standard optimisation tests and practical design optimisation cases. Three generations of computer programs are developed. The programs combine anoptimisation problem modelling tool and FE-modelling program using three alternate methdos. The modelling and optimisation was demonstrated in the design of a new boom construction and steel structures of flat and ridge roofs. This thesis demonstrates that the most time consuming modelling time is significantly reduced. Modelling errors are reduced and the results are more reliable. A new selection rule for the evolution algorithm, which eliminates the need for constraint weight factors is tested with optimisation cases of the steel structures that include hundreds of constraints. It is seen that the tested algorithm can be used nearly as a black box without parameter settings and penalty factors of the constraints.

Moottorimalliton skalaarisäätö

Työssä tutkitaan nopeusanturittoman vaihtovirtakäytön skalaarisia ohjaus- ja säätömenetelmiä. Työn alussa esitetään perusteoriat taajuusmuuttajista ja oikosulkumoottoreista. Tämän jälkeen esitellään yleisimmin kirjallisuudessa esiintyneet skalaariohjaukset ja –säädöt. Vektorisäätöä ja erityisesti moottoriparametrien vaikutusta säädön toimivuuteen esitellään lyhyesti. Työn tavoitteena on ACS800 taajuusmuuttajan skalaarisäädön tutkiminen. ACS800:n nykyinen skalaarisäätö on liian sidoksissa vektorisäätöön, joten simulointien ja kirjallisuustutkimuksen tarkoituksena on täysin vektorisäädöstä eriytetyn skalaarisäädön kehitysmahdollisuuksien tutkiminen. Kirjallisuudessa esiintyneiden säätöjen avulla muodostetaan diskreettiaikainen toteutus skalaarisäädölle vaihtovirtakäytössä, jossa on käytössä virran ja välipiirijännitteen takaisinkytkentä. Säädettävää moottoria mallinnetaan jatkuvaaikaisella L-sijaiskytkennällä. Välipiirin mallinnus toimii myös jatkuva-aikaisena lukuun ottamatta välipiirin tasavirtakomponenttia, joka muodostetaan virran takaisinkytkennän ja PWM-modulaattorin kytkinasentojen avulla. Simuloinnin tarkoituksena on mallintaa skalaarisäädön suurimpia ongelmia, kuten virta- ja välijännitesäätöä. Tuloksista voidaan päätellä, että perussäädöt toimivat moitteettomasti, mutta erityisesti virtasäätöä tulisi kehittää.

Osavalmistukseen investoimisen ja ulkoistamisen kustannusvertailu metalliteollisuusyrityksessä

Työn tarkoituksena oli vertailla laiteinvestointeja ja ulkoistamista toimenpidevaihtoehtoina Kaso Oy:n ohutlevyosavalmistuksen kehittämisessä. Lopuksi on annettu suositus jatkotoimenpiteistä. Työ suoritettiin selvittämällä ensin osavalmistuksen laiteinvestointien ja ulkoistamisen kustannusvaikutuksia laitevalmistajien ja alihankkijoiden budjettitarjousten pohjalta. Budjettitarjousten vaikutukset arvioitiin osavalmistuksen valmistamien osien hintoihin. Tämän jälkeen vaihtoehdot muunnettiin yhteismitallisiksi erityisen osahintakorin avulla. Koriin oli kerätty osavalmistuksen valmistamia osia niin, että koriin valitut osat kuvaisivat mahdollisimman hyvin osavalmistuksen tuottamien osien koko kirjoa. Lopuksi suoritettiin vertailu. Vertailun lopputuloksena todettiin, että investointivaihtoehto tuo paremman lopputuloksen taloudellisesti. Vaihtoehtoja vertailtiin toisiinsa myös herkkyysanalyysin keinoin ja löydettiin tuotannon taso, jolla ulkoistaminen tuo laiteinvestointeja paremman taloudellisen lopputuloksen.

Sähkötaseyhtiön liiketoimintasuunnitelman laatiminen

Diplomityössä esitetään toimintamalleja avoimen sähköntoimituksen ja markkinasähkön (spot-sähkö) välitykselle. Työn alkuosassa selvitetään sähkömarkkinoiden kehitystä ja sähkön pörssikaupan rakennetta pohjoismaisella markkina-alueella sekä tarkastellaan tasehallintaan, taseselvitykseen ja tietojen raportointiin liittyviä periaatteita Suomessa, erityisesti tasevastaavan kannalta katsottuna. Työssä kuvataan tiivistetysti yhteisomisteisten voimalaitosten yhteisajojärjestelyä, sähköntuotannon ja -hankinnan optimointia sekä tasehallintaa. Työn lopussa luodaan katsaus muiden Pohjoismaiden sekä Saksan sähkömarkkinoiden toimintaperiaatteisiin, taseselvitykseen, tasehallintaan ja tietojen raportointiin. Katsauksessa pyritään luomaan kuva toimintaperiaatteista, joiden perusteella suomalainen yhtiö voisi tulevaisuudessa laajentaa toimintaansa ulkomaille joko pelkkänä palvelujen tarjoajana tai myös tasevastaavana markkinaosapuolena.

DTC-induktiomoottorikäytön soveltaminen keskitaajuusalueelle

Työssä tarkastellaan olemassa olevan suoraa vääntömomentin säätöä käyttävän taajuudenmuuttajan soveltamista keskitaajuusalueella toimiviin induktiomoottorikäyttöihin. Keskinopeusalueen sovellusten pyörimisnopeudet ovat tyypillisesti 6000…30000rpm. Tällöin invertterin lähtötaajuuden on nelinapaista moottoria ohjattaessa ulotuttava 1000Hz:iin. ABB:n ACS600 taajuudenmuuttajan nykyinen syöttötaajuus ulottuu noin 400Hz:iin ja sen keskimääräinen kytkentätaajuus on luokkaa 3kHz. Taajuudenmuuttajan keskimääräistä kytkentätaajuutta ei haluta tästä merkittävästi nostaa, koska tällöin pääteasteen mitoitusta ja rakennetta on muutettava. Tarkastelussa keskitytään täten jännitemodulointiin, joka määrittelee invertterin lähtöjännitteen käyrämuodon ja pääteasteen tehokytkimien kytkentätaajuuden. Työssä esitetään suoran käämivuon säädön periaatetta soveltava 30-kulmainen modulointimenetelmä (30-modulointi), jolla moottorin syöttövirrasta voidaan eliminoida 5. ja 7. yliharmoninen komponentti. Yliharmonisten komponenttien eliminointi mahdollistaa passiivisilla komponenteilla toteutetun alipäästösuodattimen asentamisen invertterin lähtöön, jolloin moottorissa tapahtuvat tehohäviöt saadaan pieniksi. 30-moduloinnin ohjaukseen ja säätöön esitetään menetelmät, jotka mahdollistavat sen toteuttamisen nykyiseen taajuudenmuuttajaan ohjelmallisesti ilman suuria laitteistomuutoksia. 30-moduloinnin ominaisuuksia tarkastellaan analyyttisin menetelmin ja sen toimintaa testataan esitettyjen teorioiden perusteella simuloimalla. 30-moduloinnin ohjelmallinen implementointi nykyiseen ACS600:een mahdollistaa periaatteessa noin 600Hz:n syöttötaajuuden saavuttamisen. Tällöin invertterin keskimääräinen kytkentätaajuus voidaan säätää koko pyörimisnopeusalueella alle 4kHz:n tasolle.