A Fault Analysis Template for the Frequency Converter

Abstract

This thesis was ordered by Vacon Plc, a company designing and manufacturing frequency converters, and is aimed for the needs of the company’s service organization. The intention was to standardize the data received from analysis so that it can be used for statistics, by the means of the analysis instructions of the damaged devices. In addition, the aim was to reduce the logistics expenses and the work load of the analysts in the factory in Vaasa. In standard cases, the analysis could even be done by a service partner, if they are provided with necessary instructions.

Due to the extensive product range, this thesis only concentrates on one device which belongs to the OEM product family and is supplied to an elevator manufacturer. The extra equipment installed and the tailor-made option board and application gave an interesting additional flavour to the work.

The written material provided by the manufacturer was used when getting to know the device and adding figures into the manual. There was plenty of material available, so it was demanding to cut it down into the essential. Information on the process of the analysis was received by personal interviews. Especially concerning measuring procedures, there was more so called tacit knowledge than there were documented instructions. As the work proceeded, it became obvious how extensive and challenging it was. It is almost impossible to produce a detailed analysis instruction without publishing circuit diagrams that are classified as confidential.

In this study, the ordering company is introduced briefly. The structure of the service organization is demonstrated in those respects as it concerns the logistics and analysis of damaged devices. The current process of the analysis is described only cursorily. Due to the confidential nature of this work, only headings are presented and the material under each heading is described only on a general level. The tailor-made frequency converter components and application used in elevators are also briefly described. One analyzed case is described as an example.

The result of this thesis is a basic version of an electrical analysis, documentation and reporting instruction, which can be complemented and expanded so that it is possible to use it for other devices and product families.

Opinnäyte tehtiin taajuusmuuttajia suunnittelevan ja valmistavan Vacon Oyj:n toimeksiannosta yrityksen huolto-organisaation tarpeisiin. Vikaantuneiden laitteiden analyysiohjeistuksella pyritään yhdenmukaistamaan analyysistä saatavaa dataa tilastokelpoiseksi, sekä vähentämään logistiikan kustannuksia ja kuormaa Vaasan tehtaan analysoijilta. Ohjeistuksen avulla perustapauksissa analysointi voitaisiin suorittaa huoltopartnerin toimesta.

Tuotevalikoiman laajuuden vuoksi opinnäytteessä keskityttiin yhteen hissivalmis-tajalle toimitettavan OEM-tuoteperheen laitteeseen. Hissikäytössä laitteeseen asennetut lisälaitteet sekä räätälöidyt optiokortti ja sovellus toivat mielenkiintoisen lisämausteen työhön.

Laitevalmistajan kirjallista materiaalia käytettiin hyväksi tutustuttaessa laitteeseen sekä manuaalin kuvituksen täydentämiseen. Materiaalia oli saatavilla paljon, joten sen karsiminen oleelliseen oli haastavaa. Henkilöhaastatteluilla hankittiin tietoa analysointiprosessista. Varsinkin mittauksien suorittamisesta ns. hiljaista tietoa oli olemassa enemmän kuin dokumentoituja ohjeita. Työn edetessä sen laajuus ja haastavuus paljastui tekijälle. Yksityiskohtaisen analysointiohjeen muotoileminen ilman salaiseksi luokiteltujen piirikaavioiden julkaisemista on lähes mahdoton tehtävä.

Opinnäytteessä esitellään tilaajayritys lyhyesti, huolto-organisaation rakennetta niiltä osin kun se liittyy vikaantuneiden laitteiden logistiikkaan ja analysointiin sekä nykyistä analysointiprosessia kursorisesti. Työn luottamuksellisen luonteen vuoksi se esitellään otsikkotasolla. Kunkin otsikon sisältämää materiaalia kuvail-laan yleisellä tasolla. Hissikäyttöön räätälöidyn taajuusmuuttajan komponentteja sekä sovellusta esitellään työssä myös lyhyesti. Yksi analysoitu tapaus kuvaillaan esimerkiksi.

Opinnäytteen lopputuloksena saatiin luotua perusversio sähköisestä analysointi-, dokumentointi- ja raportointiohjeesta, jonka täydentäminen ja laajentaminen muita laitteita ja tuoteperheitä koskevaksi on mahdollista.