Performance Characteristics of an Axial-Flux Solid-Rotor-Core Induction Motor

The integration of electric motors and industrial appliances such as pumps, fans, and compressors is rapidly increasing. For instance, the integration of an electric motor and a centrifugal pump provides cost savings and improved performance characteristics. Material cost savings are achieved when an electric motor is integrated into the shaft of a centrifugal pump, and the motor utilizes the bearings of the pump. This arrangement leads to a smaller configuration that occupies less floor space. The performance characteristics of a pump drive can be improved by using the variable-speed technology. This enables the full speed control of the drive and the absence of a mechanical gearbox and couplers. When using rotational speeds higher than those that can be directly achieved by the network frequency the structure of the rotor has to be mechanically durable. In this thesis the performance characteristics of an axial-flux solid-rotor-core induction motor are determined. The motor studied is a one-rotor-one-stator axial-flux induction motor, and thus, there is only one air-gap between the rotor and the stator. The motor was designed for higher rotational speeds, and therefore a good mechanical strength of the solid-rotor-core rotor is required to withstand the mechanical stresses. The construction of the rotor and the high rotational speeds together produce a feature, which is not typical of traditional induction motors: the dominating loss component of the motor is the rotor eddy current loss. In the case of a typical industrial induction motor instead the dominating loss component is the stator copper loss. In this thesis, several methods to decrease the rotor eddy current losses in the case of axial-flux induction motors are presented. A prototype motor with 45 kW output power at 6000 min-1 was designed and constructed for ascertaining the results obtained from the numerical FEM calculations. In general, this thesis concentrates on the methods for improving the electromagnetic properties of an axial-flux solid-rotor-core induction motor and examines the methods for decreasing the harmonic eddy currents of the rotor. The target is to improve the efficiency of the motor and to reach the efficiency standard of the present-day industrial induction motors equipped with laminated rotors.

Effects of polymorphisms in beta1-adrenoceptor and alpha-subunit of G protein on heart rate and blood pressure during exercise test. The finnish cardiovascular study.

J Appl Physiol vol 100, no 2, pp 507-511, 2006

T-wave alternans predicts mortality in a population undergoing a clinically indicated exercise test.

Eur Heart J. 2007 Oct;28(19):2332-7. Epub 2007 Jul 25.

Heart rate variability derived from exercise ECG in the detection of coronary artery disease.

Physiol Meas. 2007 Oct;28(10):1189-200. Epub 2007 Sep 18.

Potassium channel KCNH2 K897T polymorphism and cardiac repolarization during exercise test: The Finnish Cardiovascular Study.

Scand J Clin Lab Invest. 2007 Aug 1;:1-11 [Epub ahead of print]

Enzymes musculaires et exercice physique [Muscle enzyme activity and exercise]

Exercise is classically associated with muscular soreness, presenting one to two days later, delayed onset muscular soreness. Blood muscle enzymes and protein elevations are characteristic, and may cause renal failure. Creatin phosphokinase peak appears on the fourth day and depends on exercise type and individual parameters. This effect is attenuated with repeated bouts, by habituation. Metabolic complications are rare. The knowledge of this reaction, even with common exercises, allows to postpone investigations for a complex metabolic disorder, or to avoid stopping a medication for fear of a side effect, as with statins. Indeed, it is necessary to wait for seven days without any exercise before interpreting an elevated CK result.

Effect of physical exercise on glycogen turnover and net substrate utilization according to the nutritional state.

To determine the metabolic effects of a single bout of exercise performed after a meal or in the fasting state, nine healthy subjects were studied over two 8-h periods during which net substrate oxidation was monitored by indirect calorimetry. On one occasion, exercise was performed 90 min after ingestion of a meal labeled with [U-13C]glucose [protocol meal-exercise (M-E)]. On the second occasion, exercise was performed after an overnight fast and was followed 30 min later by ingestion of an identical meal [protocol exercise-meal (E-M)]. Energy balances were similar in both protocols, but carbohydrate balance was positive (42.2 +/- 5.1 g), and lipid balance was negative (-11.1 +/- 2.0) during E-M, whereas they were nearly even during M-E. Total glycogen synthesis was calculated as carbohydrate intake minus oxidation of exogenous 13C-labeled carbohydrate (calculated from 13CO2 production). Total glycogen synthesis was increased by 90% (from 47.6 +/- 3.8 to 90.7 +/- 5.4 g, P < 0.0001) during E-M vs. M-E. Endogenous glycogen breakdown was calculated as net carbohydrate oxidation minus oxidation of exogenous carbohydrate and was increased by 44% (from 35.8 +/- 5.6 to 51.7 +/- 6.6 g, P < 0.004) during E-M. It is concluded that exercise performed in the fasting state stimulates glycogen turnover and fat oxidation.

Model for managing non-core ideas to new companies, products and services in a Finnish forest company

Suomalainen metsäteollisuus on muutoksen partaalla. Uutisissa on nähty miten metsäyrityksen sulkevat tehtaita ja paperikoneita. Suomalaisessa metsäteollisuudessa keskitytään tällä hetkellä lähinnä kulujen alentamiseen ja tuottavuuden parantamiseen. Edellytyssille, että suomalainen metsäteollisuus pysyy kilpailukykyisenä, ovat kuitenkinuudet innovaatiot ja toimialojen välinen yhteistyö. Työn tavoitteena oli luoda toimintamalli UPM-Kymmene Oyj:lle, minkä avulla ydinliiketoimintaan kuulumattomat tuote- ja palveluideat saataisiin hyödynnettyä. Aihe on erittäin ajankohtainen, mikäli halutaan pitää tuotanto jatkossakin Suomessa. Luotumalli painottaa pk-sektorin roolia ja potentiaalia kehittää UPM-Kymmeneltä peräisin olevia ja heidän ydinliiketointaan kuulumattomista tuote ja palveluideoistauusia yrityksiä, tuotteita ja palveluita. Malli edustaa uudenlaista ajattelutapaa ja sen käyttöönotto vaatii perinteisen yrityskulttuurin uudistamista UPM-Kymmenessä.

Heat Transfer Analysis of the EPR Core Catcher Test Facility Volley

Uusi EPR-reaktorikonsepti on suunniteltu selviytymään tapauksista, joissa reaktorinsydän sulaa ja sula puhkaisee paineastian. Suojarakennuksen sisälle on suunniteltu alue, jolle sula passiivisesti kerätään, pidätetään ja jäähdytetään. Alueelle laaditaan valurautaelementeistä ns.sydänsieppari, joka tulvitetaan vedellä. Sydänsulan tuottama jälkilämpö siirtyyveteen, mistä se poistetaan suojarakennuksen jälkilämmönpoistojärjestelmän kautta. Suuri osa lämmöstä poistuu sydänsulasta sen yläpuolella olevaan veteen, mutta lämmönsiirron tehostamiseksi myös sydänsiepparin alapuolelle on sijoitettu vedellä täytettävät jäähdytyskanavat. Jotta sydänsiepparin toiminta voitaisiin todentaa, on Lappeenrannan Teknillisellä Yliopistolla rakennettu Volley-koelaitteisto tätä tarkoitusta varten. Koelaitteisto koostuu kahdesta täysimittaisesta valuraudasta tehdystä jäähdytyskanavasta. Sydänsulan tuottamaa jälkilämpöä simuloidaan koelaitteistossa sähkövastuksilla. Tässä työssä kuvataan simulaatioiden suorittaminen ja vertaillaan saatuja arvoja mittaustuloksiin. Työ keskittyy sydänsiepparista jäähdytyskanaviin tapahtuvan lämmönsiirron teoriaan jamekanismeihin. Työssä esitetään kolme erilaista korrelaatiota lämmönsiirtokertoimille allaskiehumisen tapauksessa. Nämä korrelaatiot soveltuvat erityisesti tapauksiin, joissa vain muutamia mittausparametreja on tiedossa. Työn toinen osa onVolley 04 -kokeiden simulointi. Ensin käytettyä simulointitapaa on kelpoistettuvertaamalla tuloksia Volley 04 ja 05 -kokeisiin, joissa koetta voitiin jatkaa tasapainotilaan ja joissa jäähdytteen käyttäytyminen jäähdytyskanavassa on tallennettu myös videokameralla. Näiden simulaatioiden tulokset ovat hyvin samanlaisiakuin mittaustulokset. Korkeammilla lämmitystehoilla kokeissa esiintyi vesi-iskuja, jotka rikkoivat videoinnin mahdollistavia ikkunoita. Tämän johdosta osassa Volley 04 -kokeita ikkunat peitettiin metallilevyillä. Joitakin kokeita jouduttiin keskeyttämään laitteiston suurten lämpöjännitysten johdosta. Tällaisten testien simulaatiot eivät ole yksinkertaisia suorittaa. Veden pinnan korkeudesta ei ole visuaalista havaintoa. Myöskään jäähdytteen tasapainotilanlämpötiloista ei ole tarkkaa tietoa, mutta joitakin oletuksia voidaan tehdä samoilla parametreilla tehtyjen Volley 05 -kokeiden perusteella. Mittaustulokset Volley 04 ja 05 -kokeista, jotka on videoitu ja voitu ajaa tasapainotilaan saakka, antoivat simulaatioiden kanssa hyvin samankaltaisia lämpötilojen arvoja. Keskeytettyjen kokeiden ekstrapolointi tasapainotilaan ei onnistunut kovin hyvin. Kokeet jouduttiin keskeyttämään niin paljon ennen termohydraulista tasapainoa, ettei tasapainotilan reunaehtoja voitu ennustaa. Videonauhoituksen puuttuessa ei veden pinnan korkeudesta saatu lisätietoa. Tuloksista voidaan lähinnä esittää arvioita siitä, mitä suuruusluokkaa mittapisteiden lämpötilat tulevat olemaan. Nämä lämpötilat ovat kuitenkin selvästi alle sydänsiepparissa käytettävän valuraudan sulamislämpötilan. Joten simulaatioiden perusteella voidaan sanoa, etteivät jäähdytyskanavien rakenteet sula, mikäli niissä on pienikin jäähdytevirtaus, eikä useampia kuin muutama vierekkäinen kanava ole täysin kuivana.

The Effect of Adding CO2 to Hypoxic Inspired Gas on Cerebral Blood Flow Velocity and Breathing during Incremental Exercise

Hypoxia increases the ventilatory response to exercise, which leads to hyperventilation-induced hypocapnia and subsequent reduction in cerebral blood flow (CBF). We studied the effects of adding CO2 to a hypoxic inspired gas on CBF during heavy exercise in an altitude naïve population. We hypothesized that augmented inspired CO2 and hypoxia would exert synergistic effects on increasing CBF during exercise, which would improve exercise capacity compared to hypocapnic hypoxia. We also examined the responsiveness of CO2 and O2 chemoreception on the regulation ventilation (E) during incremental exercise. We measured middle cerebral artery velocity (MCAv; index of CBF), E, end-tidal PCO2, respiratory compensation threshold (RC) and ventilatory response to exercise (E slope) in ten healthy men during incremental cycling to exhaustion in normoxia and hypoxia (FIO2 = 0.10) with and without augmenting the fraction of inspired CO2 (FICO2). During exercise in normoxia, augmenting FICO2 elevated MCAv throughout exercise and lowered both RC onset andE slope below RC (P<0.05). In hypoxia, MCAv and E slope below RC during exercise were elevated, while the onset of RC occurred at lower exercise intensity (P<0.05). Augmenting FICO2 in hypoxia increased E at RC (P<0.05) but no difference was observed in RC onset, MCAv, or E slope below RC (P>0.05). The E slope above RC was unchanged with either hypoxia or augmented FICO2 (P>0.05). We found augmenting FICO2 increased CBF during sub-maximal exercise in normoxia, but not in hypoxia, indicating that the 'normal' cerebrovascular response to hypercapnia is blunted during exercise in hypoxia, possibly due to an exhaustion of cerebral vasodilatory reserve. This finding may explain the lack of improvement of exercise capacity in hypoxia with augmented CO2. Our data further indicate that, during exercise below RC, chemoreception is responsive, while above RC the ventilatory response to CO2 is blunted.

Sprint performance under heat stress: A review.

Training and competition in major track-and-field events, and for many team or racquet sports, often require the completion of maximal sprints in hot (>30 °C) ambient conditions. Enhanced short-term (<30 s) power output or single-sprint performance, resulting from transient heat exposure (muscle temperature rise), can be attributed to improved muscle contractility. Under heat stress, elevations in skin/core temperatures are associated with increased cardiovascular and metabolic loads in addition to decreasing voluntary muscle activation; there is also compelling evidence to suggest that large performance decrements occur when repeated-sprint exercise (consisting of brief recovery periods between sprints, usually <60 s) is performed in hot compared with cool conditions. Conversely, poorer intermittent-sprint performance (recovery periods long enough to allow near complete recovery, usually 60-300 s) in hotter conditions is solely observed when exercise induces marked hyperthermia (core temperature >39 °C). Here we also discuss strategies (heat acclimatization, precooling, hydration strategies) employed by "sprint" athletes to mitigate the negative influence of higher environmental temperatures.

Core Competence of a Small or Medium Sized Content Providing Company Operating in the Information and Communication Technologies Secto

Tutkimuksen tavoitteena on tarkastella tekijöitä, joista ydinosaaminen muodostuu, sekä sitä kuinka yritykset voisivat parhaiten hyödyntää omia resurssejaan ja osaamistaan tunnistetun ydinosaamisen avulla. Teoria osuudessa käydään läpi kuinka ydinosaaminen on kirjallisuudessa määritelty ja miten yritykset voivat sen määritellä sisäisesti itselleen. Empiirisessä osiossa käydään läpi Telecom Business Research Centerissä tehdyn kvantitatiivisen selvityksen pohjalta valitut kolme sisällöntuottaja case - yritystä sekä kuvataan näiden osaamista. Tiedot yrityksistä perustuvat niiden edustajille tehtyihin haastatteluihin ja heidän käsitykseensä omasta yrityksestään. Tämä näkemys on tutkimuksen kannalta äärimmäisen relevanttia, koska ydinosaamisen määrittely tehdään yrityksessä sisäisesti juuri haastatellun kaltaisten yrityksen ydintoimijoiden toimesta. Varsinaisten case -yritysten lisäksi käydään läpi käytännön tapaus action-oriented -tutkimusosuudessa. Tutkimusta ja siinä käsiteltyjä esimerkkejä tulisi hyödyntää yrityksen oman ydinosaamisselvityksen apuna prosessin varrella.

Exercise efficiency relates with mitochondrial content and function in older adults.

Chronic aerobic exercise has been shown to increase exercise efficiency, thus allowing less energy expenditure for a similar amount of work. The extent to which skeletal muscle mitochondria play a role in this is not fully understood, particularly in an elderly population. The purpose of this study was to determine the relationship of exercise efficiency with mitochondrial content and function. We hypothesized that the greater the mitochondrial content and/or function, the greater would be the efficiencies. Thirty-eight sedentary (S, n = 23, 10F/13M) or athletic (A, n = 15, 6F/9M) older adults (66.8 ± 0.8 years) participated in this cross sectional study. V˙O2peak was measured with a cycle ergometer graded exercise protocol (GXT). Gross efficiency (GE, %) and net efficiency (NE, %) were estimated during a 1-h submaximal test (55% V˙O2peak). Delta efficiency (DE, %) was calculated from the GXT. Mitochondrial function was measured as ATPmax (mmol/L/s) during a PCr recovery protocol with (31)P-MR spectroscopy. Muscle biopsies were acquired for determination of mitochondrial volume density (MitoVd, %). Efficiencies were 17% (GE), 14% (NE), and 16% (DE) higher in A than S. MitoVD was 29% higher in A and ATPmax was 24% higher in A than in S. All efficiencies positively correlated with both ATPmax and MitoVd. Chronically trained older individuals had greater mitochondrial content and function, as well as greater exercise efficiencies. GE, NE, and DE were related to both mitochondrial content and function. This suggests a possible role of mitochondria in improving exercise efficiency in elderly athletic populations and allowing conservation of energy at moderate workloads.