Taajuusmuuttajan piirikorttien mittaus- ja analysointilaitteiston kehittäminen

Abstract

Taajuusmuuttaja on laite, joka on tarkoitettu vaihtosähkömoottorin portaattomaan nopeuden säätöön. Viime vuosikymmeninä taajuusmuuttajien kehitys on ollut nopeaa, ja pienen kokonsa sekä tehokkaiden tuotantomenetelmien vuoksi taajuusmuuttajien käyttö on yleistynyt myös pienitehoisissa teollisuuden prosesseissa. Tätä tarkoitusta varten on kehitetty mikrotaajuusmuuttajat.

Tämä insinöörityö on tehty ABB Drivesin tuoteylläpito-osastolle. Työssä kehitettiin taajuusmuuttajille uusi piirikorttien ja laitteiden testaukseen tarkoitettun testauslaitteisto käytettäväksi ABB:n tutkimuslaboratorioissa ympäri maailman.

Työssä kehitettiin uusi testauslaitteisto ja rakennettiin siitä prototyyppi ABB:n tutkimuslaboratoriossa.Prototyypin kehittämiseen liittyi myös piirikaavioiden luominen ja osaluetteloiden luonti laitteistolle. Laitteisto kehitettiin lähetettäväksi tehdastuotantoon.

Työssä huomattiin, että testauslaitteisto pystyttiin toteuttamaan kokonaan turvajännitteillä, jolloin mahdollisuus saada vaarallinen sähköisku pystyttiin välttämään. Kehitetyllä laitteella pystytään analysoimaan kaikki liikenne pääpiirin ja ohjauspiirin välillä. Työ sisältää ehdotuksen testauslaitteesta sekä teoriaa erilaisista vikaanalysointimenetelmistä elektronisille laitteille.

Variable frequency drive, also known as frequency converter, is a device used for ACmotor control. Variable frequency drive development has grown rapidly in the past few decades and because of its compact size and effective production, variable frequency drives have become commonly used also in low power applications. For these applications, a specific device called a micro drive has been developed.

This Bachelor’s thesis was carried out for ABB Drives, Product Maintenance Department. The purpose of this thesis was to develop new circuit board measuring and testing devices to be used in ABB’s laboratories all around the world for faulted device testing.

The goal of the thesis was to develop a new testing device. Developing included circuit diagram drawings, circuit board layout and selecting parts. Device was build to the point where it is ready to be sent to production.

It was noticed that the whole testing device can be made with safe voltage limits, so danger of dangerous electric shock can be avoided. With the invented device it is possible to test all voltage signals between the control board and the main board.

This result of this thesis is a suggestion for testing device and also theoretical information concerning analyzing methods of electronic devices faults is given.