Matalajännitteisen muotokuparitahtikoneen laskentalogiikan kehittäminen
Nikkari, Timo (2018)
Nikkari, Timo
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201803213655
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201803213655
Tiivistelmä
Insinöörityössä kehitettiin laskentalogiikkaa ABB:n matalajännitteisten muotokuparitahtikoneiden mitoittamista varten. Tavoitteena oli löytää tapa, jolla sähkölaskenta voitaisiin toteuttaa automaattisesti mitoituksessa. Nykyisellään käytössä oleva laskentalogiikka on suunniteltu korkeajännitteisiä koneita silmällä pitäen, joten se ei täysin sovellu matalajännitteisten koneiden mitoitukseen.
ABB:n valmistamat muotokuparitahtikoneet ovat suurimmaksi osaksi olleet korkeajännitteisiä, joten matalajännitteisten osalta ei ole ollut suurta tarvetta automaattiselle mitoitukselle, koska yksittäiset tapaukset on voitu mitoittaa käsin. Mikäli matalajännitteisiä muotokuparitahtikoneita halutaan alkaa valmistamaan suurempia määriä, niiden mitoittamiselle on pitänyt kehittää uusi laskentalogiikka, jonka pohjalta voidaan kehittää automaattista mitoitusohjelmaa.
Kehitystyö aloitettiin perehtymällä nykyiseen laskentalogiikkaan ja sen yhtälöihin. Tämän jälkeen logiikkaa tutkittiin hyödyntämällä manuaalista mitoitusohjelmaa, jolla mitoitettiin erilaisia muotokuparitahtikoneita eri jännite- ja tehokokoluokissa. Tätä kautta alettiin ymmärtämään matalajännitteisten koneiden mitoitukseen liittyviä ongelmia. Yhdeksi merkittäväksi ongelmaksi havaittiin staattorikäämityksen tehollisten johdinkierrosten vähäinen lukumäärä, joka teki mitoituksesta kankeaa, koska vanha logiikka perustui niiden muuttamiseen.
Lopputuloksena syntyi staattoriurien muuttamiseen perustuva uusi laskentalogiikka, joka on periaatteessa jatke vanhaan logiikkaan. Se voidaan ohjelmoida mitoitusohjelmaan, jolloin matalajännitteisten koneiden mitoituksesta tulee nopeampaa. Mikäli matalajännitteisten koneiden valmistusmääriä kasvatetaan tulevaisuudessa, on niiden automaattiselle mitoitukselle olemassa nyt laskentalogiikka, joka voidaan ottaa käyttöön.
ABB:n valmistamat muotokuparitahtikoneet ovat suurimmaksi osaksi olleet korkeajännitteisiä, joten matalajännitteisten osalta ei ole ollut suurta tarvetta automaattiselle mitoitukselle, koska yksittäiset tapaukset on voitu mitoittaa käsin. Mikäli matalajännitteisiä muotokuparitahtikoneita halutaan alkaa valmistamaan suurempia määriä, niiden mitoittamiselle on pitänyt kehittää uusi laskentalogiikka, jonka pohjalta voidaan kehittää automaattista mitoitusohjelmaa.
Kehitystyö aloitettiin perehtymällä nykyiseen laskentalogiikkaan ja sen yhtälöihin. Tämän jälkeen logiikkaa tutkittiin hyödyntämällä manuaalista mitoitusohjelmaa, jolla mitoitettiin erilaisia muotokuparitahtikoneita eri jännite- ja tehokokoluokissa. Tätä kautta alettiin ymmärtämään matalajännitteisten koneiden mitoitukseen liittyviä ongelmia. Yhdeksi merkittäväksi ongelmaksi havaittiin staattorikäämityksen tehollisten johdinkierrosten vähäinen lukumäärä, joka teki mitoituksesta kankeaa, koska vanha logiikka perustui niiden muuttamiseen.
Lopputuloksena syntyi staattoriurien muuttamiseen perustuva uusi laskentalogiikka, joka on periaatteessa jatke vanhaan logiikkaan. Se voidaan ohjelmoida mitoitusohjelmaan, jolloin matalajännitteisten koneiden mitoituksesta tulee nopeampaa. Mikäli matalajännitteisten koneiden valmistusmääriä kasvatetaan tulevaisuudessa, on niiden automaattiselle mitoitukselle olemassa nyt laskentalogiikka, joka voidaan ottaa käyttöön.