Taajuusmuuttajan käyttökohteet

Abstract

Tässä insinöörityössä käsiteltiin teollisuuden sähkökäyttöjen taajuusmuuttajasovelluksia. Työssä selvitettiin, minkälaisissa eri teollisuuden kohteissa taajuusmuuttajia käytetään. Lisäksi esiteltiin, minkälaiset taajuusmuuttajat soveltuvat parhaiten työssä käsiteltyihin kohteisiin. Lisäksi työssä esiteltiin taajuusmuuttajien erilaisia ohjaus- ja säätötapoja, sekä mitä säätötapoja käytetään työssä käsitellyissä kohteissa. Työssä tutkittiin, millaisia etuja taajuusmuuttajilla saavutetaan.

Työssä tutustuttiin erityyppisiin taajuusmuuttajiin: PWM-taajuusmuuttajiin, LCI-taajuusmuuttajiin ja syklokonverttereihin. Lisäksi perehdyttiin myös erilaisiin taajuusmuuttajien säätötapoihin kuten skalaarisäätöön, vektoriskalaarisäätöön ja suoraan momenttisäätöön.

Taajuusmuuttajien käyttökohteina insinöörityössä tutustuttiin teollisuuden nostureiden taajuusmuuttajasovelluksiin, teollisuuden pumppu- ja puhallinkäyttöihin. Työssä perehdyttiin tuulivoimaloiden taajuusmuuttajasovelluksiin sekä laivojen sähköisten propulsiojärjestelmien taajuusmuuttajasovelluksiin. Laivojen sähköisistä propulsiojärjestelmistä perehdyttiin erityisesti ABB Oy:n kehittämiin Azipod-ruoripotkurijärjestelmiin.

Työssä kerrottiin taajusmuuttajien kysynnän kasvusta. Taajuusmuuttajien kysyntäa kasvattaa energian kallistuva hinta, teollisuuden prosessien tiukentuvat laatuvaatimukset sekä tuulivoimalla tuotetun energian erittäin suuri kysynnän kasvu.

The purpose of this graduate study was to explore frequency converters in industrial power system use. One aim was to examine how frequency converters are used in industry. Another objective was to determine which kind of frequency converters are the best for the power systems covered in this work. This study also introduces different types of controls and adjustments of frequency converters whilst attempting to determine the advantages achieved by using frequency converters.

The different kinds of frequency converters explored in this study include, for example, the PWM frequency converter, LCI frequency converter and cycloconverter. Frequency converters are used for industrial crane, industrial fan as well as pump drive applications. In addition, they are used for wind power applications and electric propulsion systems for ships. This graduate study concentrated especially on ABB inc. Azipod propulsion systems. The different controls covered comprise frequency control, flux vector control and direct torque control. In this study was also introduces that demand of frequency converter are increase rapidly.