Tehonrajoituspiiri
Laakso, Kimmo (2009)
Laakso, Kimmo
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2009
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200903041580
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200903041580
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö tehtiin helsinkiläiselle Heatpoint Oy:lle. Työssä suunniteltiin tehonrajoituspiiri markkinoille myytäväksi tarkoitettuun induktiokuumentimeen. Induktiokuumentimen perustana toimi Ellego Powertec Oy:n valmistama hakkuritehonlähde. Tehonrajoituspiirillä pyrittiin ehkäisemään hakkuriteholähteen verkosta ottamia virtapiikkejä.
Työssä luodaan yksi ratkaisu Urmas Jöksin (2008) insinöörityössään kohtaamiin ongelmiin induktiokuumentimen kehittämisessä. Jöksi sai induktiokuumentimen toimimaan hyvin tavallisissa lämmitystilanteissa, mutta ääritilanteissa tapahtuneet kytkintransistoreiden rikkoutumiset estivät projektin valmistumisen. Jöksin projektissa havaittiin, että induktiokuumennin ottaa tehotransistoreiden hajoamistilanteissa verkosta liikaa tehoa.
Työn tavoitteena oli suunnitella valmis tehonrajoituspiiri, joka valvoo ja tarvittaessa rajoittaa induktiokuumentimen verkosta ottamaa virtaa. Työssä rakennettiin kaksiosainen piiri, jossa UJT-oskillaattoripiirin avulla ohjattiin kuormaa syöttävää tyristorisiltaa ja tarkkailupiirin avulla tarkkailtiin kuorman ottamaa virtaa.
Tehonrajoituspiiri saatiin mittaustilanteissa käytetyillä kuormilla toimimaan varsin luotettavasti. Mittauksiin soveltuvien kuormien vähyyden takia laitetta pystyttiin kuitenkin testaamaan valitettavan vähän. Suunnitteluun kuluneen ajan ja tyristorisiltaan liittyneiden ongelmien takia tehonrajoituspiiriä ei aivan pystytty kehittämään valmiiksi laitteeksi. Esimerkiksi valmiille laitteelle tarvittavia EMC-mittauksia ei ehditty suorittamaan.
Insinöörityössä kehitetty tehonrajoituspiiri oli toiminnaltaan helposti säädettävä ja muunneltava. Loppuun asti kehiteltynä tehorajoituspiirillä pystyttäisiin todennäköisesti suojaamaan myös muita laitteita kuin induktiokuumenninta.
Työssä luodaan yksi ratkaisu Urmas Jöksin (2008) insinöörityössään kohtaamiin ongelmiin induktiokuumentimen kehittämisessä. Jöksi sai induktiokuumentimen toimimaan hyvin tavallisissa lämmitystilanteissa, mutta ääritilanteissa tapahtuneet kytkintransistoreiden rikkoutumiset estivät projektin valmistumisen. Jöksin projektissa havaittiin, että induktiokuumennin ottaa tehotransistoreiden hajoamistilanteissa verkosta liikaa tehoa.
Työn tavoitteena oli suunnitella valmis tehonrajoituspiiri, joka valvoo ja tarvittaessa rajoittaa induktiokuumentimen verkosta ottamaa virtaa. Työssä rakennettiin kaksiosainen piiri, jossa UJT-oskillaattoripiirin avulla ohjattiin kuormaa syöttävää tyristorisiltaa ja tarkkailupiirin avulla tarkkailtiin kuorman ottamaa virtaa.
Tehonrajoituspiiri saatiin mittaustilanteissa käytetyillä kuormilla toimimaan varsin luotettavasti. Mittauksiin soveltuvien kuormien vähyyden takia laitetta pystyttiin kuitenkin testaamaan valitettavan vähän. Suunnitteluun kuluneen ajan ja tyristorisiltaan liittyneiden ongelmien takia tehonrajoituspiiriä ei aivan pystytty kehittämään valmiiksi laitteeksi. Esimerkiksi valmiille laitteelle tarvittavia EMC-mittauksia ei ehditty suorittamaan.
Insinöörityössä kehitetty tehonrajoituspiiri oli toiminnaltaan helposti säädettävä ja muunneltava. Loppuun asti kehiteltynä tehorajoituspiirillä pystyttäisiin todennäköisesti suojaamaan myös muita laitteita kuin induktiokuumenninta.