Taajuusmuuttajan testipaikkojen dokumentointi ja tekninen laskenta
Kallinen, Lauri (2019)
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904296295
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904296295
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Vaasaan Danfoss Drivesille. Toimeksiantajalla oli tarve saada ajolaboratorion ajotyöpisteille pääkaaviot. Sen lisäksi haluttiin tietää oikosulkuvirrat ajotyöpisteiden liitännöissä. Oikosulkuvirtoja ei ollut koskaan aiemmin määritetty tälle laboratoriolle. Niiden tietäminen oli tärkeää, koska oikosulkuvirran suuruus kytkentäpisteessä vaikuttaa taajuusmuuttajan verkkovirran yliaaltoihin. Dokumentti luotiin Cads-Electricillä ja oikosulkulaskenta tehtiin Neplanilla.
Teoriatausta pohjautui lähes kokonaan opetusmonisteisiin. Tasasuuntaajan kommutointia tarkasteltiin kuusipulssisen dioditasasuuntaajan näkökulmasta. Ideaalisen tasasuuntaajan teoreettinen tarkastelu ei päde täysin taajuusmuuttajakäytön tasasuuntaajalle ja sen vuoksi työssä käsiteltiin molempia. Tasasuuntaajat ovat merkittäviä virtayliaaltojen lähteitä. Virtayliaallot aiheuttavat jänniteyliaaltoja, jotka syntyvät verkossa olevien impedanssien jännitehäviöistä.
PScad-simuloinneista havaittiin, että verkon oikosulkuvirran suuruus vaikuttaa merkittävästi taajuusmuuttajan tuottamiin yliaaltoihin. Mitä jäykempi verkko on, sitä enemmän taajuusmuuttaja tuottaa yliaaltoja. Verkkovirran käyrämuoto muuttuu oikosulkuimpedanssin muuttuessa. Tämän havainnon perusteella tiedetään, kuinka tärkeää on tuntea verkon oikosulkuvirta erityisesti tuotekehitysympäristössä.
Teoriatausta pohjautui lähes kokonaan opetusmonisteisiin. Tasasuuntaajan kommutointia tarkasteltiin kuusipulssisen dioditasasuuntaajan näkökulmasta. Ideaalisen tasasuuntaajan teoreettinen tarkastelu ei päde täysin taajuusmuuttajakäytön tasasuuntaajalle ja sen vuoksi työssä käsiteltiin molempia. Tasasuuntaajat ovat merkittäviä virtayliaaltojen lähteitä. Virtayliaallot aiheuttavat jänniteyliaaltoja, jotka syntyvät verkossa olevien impedanssien jännitehäviöistä.
PScad-simuloinneista havaittiin, että verkon oikosulkuvirran suuruus vaikuttaa merkittävästi taajuusmuuttajan tuottamiin yliaaltoihin. Mitä jäykempi verkko on, sitä enemmän taajuusmuuttaja tuottaa yliaaltoja. Verkkovirran käyrämuoto muuttuu oikosulkuimpedanssin muuttuessa. Tämän havainnon perusteella tiedetään, kuinka tärkeää on tuntea verkon oikosulkuvirta erityisesti tuotekehitysympäristössä.