Sähköisen potkurikäytön ohjaus ja säätö
Vuori, Esko (2008)
Vuori, Esko
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2008
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200812034201
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200812034201
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä on esitelty sähköisen potkurikäytön kuormanvaihteluiden hallintaan liittyviä ongelmia ja ratkaisuja sekä taajuusmuuttajan säätöön ja ohjaamiseen liittyviä seikkoja. Testauslaitteisto, jolla sähköistä potkurikäyttöä kuvattiin, rakennettiin Metropolia Ammattikorkeakoulun laboratoriotiloihin Edec Oy:n tilauksesta. Työhön kuuluu laitteiston ja siihen liittyvän teorian esittely sekä kuormanvaihteluissa esiintyvien ongelmien ratkaisu tuloksineen. Tuloksia ja tietoja hankittiin laitteistovalmistajilta, alan kirjallisuudesta, käyttöohjeista, käytännön testituloksista sekä kokeista.
Aluksi on esitelty työn kannalta tärkeä teoria niin testilaitteiston kuin laivan sähköverkon osalta. Testilaitteisto koostuu taajuusmuuttajista ja sähkömoottoreista. Taajuusmuuttajasta on kerrottu laajasti laitteen ohjaus- ja ohjelmointipuolta silmälläpitäen. Laivan sähköverkosta on kerrottu melko pelkistetysti, lähinnä työhön liittyvistä seikoista ja ilmiöistä. Myös laivan sähköisen potkurikäytön peruskäyttäytyminen ja ongelmat on esitelty. Kokeista ja testiajoista on esitetty koejärjestelyt sekä tulokset. Tuloksista on tehty yhteenveto, jossa on arvioitu tulosten järkevyyttä ja soveltuvuutta käytännön tilanteisiin.
Testiajojen peruslähtökohtana on kuvata moottorin kuorman hetkellistä kevenemistä. Tämä tarkoittaa potkurikäytössä käytännössä sitä, että laivan potkuri nousee ilmaan tai potkuri haukkaa ilmaa pinnalta aallokon seurauksena. Tästä seuraa kiihdyttävä voima moottorilta, joka aiheuttaa potkurin nopean kiihtymisen. Testilaitteiston ideana on kaksi vastakkain asennettua, yhteen akseleilta kytkettyä moottoria, joita ohjataan taajuusmuuttajilla. Näin saadaan toista moottoria säätämällä aikaan kuormanvaihtelua. Tämän ilmiön seurauksia mitattiin ja pyrittiin rajoittamaan toiselta taajuusmuuttajalta käsin. Lähtökohtana on säädöstä saada aikaan mahdollisimman hyvä nopeudennousun rajoitus äkillisissä muutostilanteissa.
Aluksi on esitelty työn kannalta tärkeä teoria niin testilaitteiston kuin laivan sähköverkon osalta. Testilaitteisto koostuu taajuusmuuttajista ja sähkömoottoreista. Taajuusmuuttajasta on kerrottu laajasti laitteen ohjaus- ja ohjelmointipuolta silmälläpitäen. Laivan sähköverkosta on kerrottu melko pelkistetysti, lähinnä työhön liittyvistä seikoista ja ilmiöistä. Myös laivan sähköisen potkurikäytön peruskäyttäytyminen ja ongelmat on esitelty. Kokeista ja testiajoista on esitetty koejärjestelyt sekä tulokset. Tuloksista on tehty yhteenveto, jossa on arvioitu tulosten järkevyyttä ja soveltuvuutta käytännön tilanteisiin.
Testiajojen peruslähtökohtana on kuvata moottorin kuorman hetkellistä kevenemistä. Tämä tarkoittaa potkurikäytössä käytännössä sitä, että laivan potkuri nousee ilmaan tai potkuri haukkaa ilmaa pinnalta aallokon seurauksena. Tästä seuraa kiihdyttävä voima moottorilta, joka aiheuttaa potkurin nopean kiihtymisen. Testilaitteiston ideana on kaksi vastakkain asennettua, yhteen akseleilta kytkettyä moottoria, joita ohjataan taajuusmuuttajilla. Näin saadaan toista moottoria säätämällä aikaan kuormanvaihtelua. Tämän ilmiön seurauksia mitattiin ja pyrittiin rajoittamaan toiselta taajuusmuuttajalta käsin. Lähtökohtana on säädöstä saada aikaan mahdollisimman hyvä nopeudennousun rajoitus äkillisissä muutostilanteissa.