Suurnopeuksiset sähkömekaaniset energianmuunnosjärjestelmät

Kaikkien yhteiskunnan sektoreiden sähköistäminen on ensisijaista nollapäästötavoitteen saavuttamiseksi ja lopulta fossiilisten polttoaineiden käytön lopettamiseksi. Sähkökoneita käytetään hyvin laajasti kaikenlaisissa prosesseissa. Niiden pyörimisnopeuden nostaminen auttaa saavuttamaan sekä korkean energianmuunto- että materiaalitehokkuuden. Teolliset ja mobiilisovellukset ja jopa kodinkoneet voivat hyötyä suurnopeussähkökäytöistä. Ne edellyttävät kuitenkin uutta sähkömagneettista, mekaanista, lämpö- ja valmistussuunnitteluosaamista sekä uusia kehitys-, simulointi- ja ohjausmenetelmiä. Nämä kaikki kuuluvat huippuyksikön alaan.

Tehoelektroniikan ja akkujärjestelmien viimeaikainen kehitys mahdollistavat sähkökoneiden käyttötaajuuden ja ominaistehon sekä tehotason kasvattamisen esimerkiksi eri kuljetussektorien pääpropulsiomoottorikäytöissä. Kehittämällä uusia analyysi- ja simulointimenetelmiä, jotka ottavat huomioon monitieteiset kytkökset (esim. roottoridynamiikka, lämmönsiirto, EMI, jne.), on mahdollista sisällyttää myös suurtaajuiset ilmiöt sähkökonesuunnitteluun. Yksi tapa edetä monifysikaalisten vaikutusten yhdistämisessä on kehittää alemman kertaluvun mallinnusta.