Tahtikoneen 3-vaihemagnetointilaitteen toteutus

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin ABB Oy:n Pitäjänmäen Motors & Generators -yksikön testauskentälle. Työssä suunniteltiin ACS880-taajuusmuuttajan käyttöönotto harjattomien tahtikoneiden 3-vaihemagnetointiin. Uudenaikaisen taajuusmuuttajan tarkoituksena on parantaa tahtikoneiden loppukoestuksen laatua.

Lähtökohtana oli tarkastella aiemmassa kokoonpanossa ilmenneitä ongelmakohtia ja suunnitella uusi magnetointi käyttäen ACS880-taajuusmuuttajaa. Toteutukseen kuului suunnitella toimivin verkostomalliratkaisu sähkönjakelua varten sekä mitoittaa kaapelointi ja suojauslaitteisto noudattaen ajanmukaisia standardeja.

Insinöörityössä on kerrottu perusteoriaa taajuusmuuttajan ja tahtikoneiden toiminnasta sekä harjattomien tahtikoneiden testauksessa ilmenneitä ongelmia. Työssä on osoitettu valitun sähkönsyötön ja verkostomallin edut sekä käyty läpi suojaukseen ja kaapelointiin liittyvät toimenpiteet. Työssä myös testataan kokoonpanon toimivuus ja analysoidaan tulokset. Lisäksi työssä kartoitettiin taajuusmuuttajan säätöön tarvittavaa automaatiota ja laitteistoa.

3-vaihemagnetointilaitteston suunnitelmat ja toteutus tehtiin yhdessä ABB:n ammattihenkilöiden kanssa. Suunnitelman pohjalta rakennettiin uusi 3-vaihemagnetointilaitteisto ABB Pitäjänmäen Motors & Generators-yksikön testauskentälle.

This thesis was carried out for ABB, Pitäjänmäki Motors & Generators test field in Helsinki. The purpose of the thesis was to plan introduction of ACS880 drive for brushless 3-phase magnetization use for synchronous machines. Modern drive improves the quality of final testing of the synchronous machines.

The starting point was to recognize the problems of the previous assembly, and to design a new excitation using the ACS880-drive. The aim was to design a functional model of a network solution for the distribution of electricity, as well as to calculate needed cabling and protection equipment in accordance with the standards.

The thesis clarifies the basic theory and functions of the drive and synchronous machines, and explains arisen problems during the testing of brushless synchronous machines. The thesis points out the benefits of the chosen power supply and network model, and explains how protection and cabling was executed. The work will also test the functionality of the assembly and analyze the results. In addition, the necessary automation and equipment for the adjustment and control of the drive were mapped.

Magnetization equipment plans were carried out in cooperation with ABB professionals. On the basis of the plan, a new drive configuration was built for three phase magnetization for synchronous machines in ABB Pitäjänmäki test field.