Taajuusmuuttajakäyttöjen jarrutusenergian optimointi
Seppänen, Jiri (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202304215818
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202304215818
Tiivistelmä
Sähkön hinnan äkillinen kohoaminen vuonna 2022 vaikutti nopeasti kuluttajien ja yritysten sähkönkäyttöön liittyvien ratkaisujen tekemiseen. Erityisesti teollisuudessa on viime vuosina keskitytty sähköenergian käytön tehostamiseen. Sahatavaralaitoksissa tiedetään esiintyvän merkittävä määrä sähkömoottorikäyttöjen säätöä, joka jarrutustilanteessa aiheuttaa merkittävän tehovirtauksen takaisin taajuusmuuttajan välipiiriin.
Opinnäytetyön toimeksiantaja Jartek AI halusi tutkia erilaisia mahdollisuuksia jarrutusenergian talteenottoon tai sen kohdentamiseen liittyen. Lisäksi haluttiin selvittää laitosten sähkötiloihin syntyvien hukkalämpötehojen suuruutta. Kehittämistyön tavoitteena oli tuottaa toimeksiantajalle erilaisia vaihtoehtoja jarrutusratkaisujen kohdentamiseen erilaisten käyttöjen osalta. Tämän lisäksi tavoitteena oli tutkia selvitystyön muodostaman pohjan laajennusmahdollisuuksia, jotka kattaisivat kokonaisia lajittelulaitoksia.
Työ toteutettiin suorittamalla jarrutusenergiamittaukset kahtena eri ajankohtana jarruvastusten liittimiltä lajittelulaitosten sähkötiloissa. Mittaukset suoritettiin Metrelin MI2892- sähkönlaatumittarilla, jonka lisäksi otettiin talteen mittausdataa Vacon Live mittausohjelman avulla. Mittausten tuottama data analysoitiin taulukkolaskentaohjelma Excelin ja mittausanalyysia varten C#-kielellä luodun sovellusohjelmiston avulla. Sovellusohjelmaa hyödynnettiin erityisesti mittauksista saatujen tunnuslukujen luomiseen.
Kehittämistyössä luotiin kartoitus lajittelulaitosten kappaleiden annostelun syöttöön sijoitettujen kuljettimien jarrutusenergioiden käyttäytymisestä. Työssä selvitettiin hukkalämpötehon aiheuttama kustannushävikki sekä laskettiin jarrutusvastusten korvaamiseen tarkoitetun laitteiston takaisinmaksuaika. Kehittämistyön pohjalta luotiin jatkotoimenpiteet lajittelulaitosten säätökäyttöjen jarrutusenergian optimoinnin kehittämiseen.
Opinnäytetyön toimeksiantaja Jartek AI halusi tutkia erilaisia mahdollisuuksia jarrutusenergian talteenottoon tai sen kohdentamiseen liittyen. Lisäksi haluttiin selvittää laitosten sähkötiloihin syntyvien hukkalämpötehojen suuruutta. Kehittämistyön tavoitteena oli tuottaa toimeksiantajalle erilaisia vaihtoehtoja jarrutusratkaisujen kohdentamiseen erilaisten käyttöjen osalta. Tämän lisäksi tavoitteena oli tutkia selvitystyön muodostaman pohjan laajennusmahdollisuuksia, jotka kattaisivat kokonaisia lajittelulaitoksia.
Työ toteutettiin suorittamalla jarrutusenergiamittaukset kahtena eri ajankohtana jarruvastusten liittimiltä lajittelulaitosten sähkötiloissa. Mittaukset suoritettiin Metrelin MI2892- sähkönlaatumittarilla, jonka lisäksi otettiin talteen mittausdataa Vacon Live mittausohjelman avulla. Mittausten tuottama data analysoitiin taulukkolaskentaohjelma Excelin ja mittausanalyysia varten C#-kielellä luodun sovellusohjelmiston avulla. Sovellusohjelmaa hyödynnettiin erityisesti mittauksista saatujen tunnuslukujen luomiseen.
Kehittämistyössä luotiin kartoitus lajittelulaitosten kappaleiden annostelun syöttöön sijoitettujen kuljettimien jarrutusenergioiden käyttäytymisestä. Työssä selvitettiin hukkalämpötehon aiheuttama kustannushävikki sekä laskettiin jarrutusvastusten korvaamiseen tarkoitetun laitteiston takaisinmaksuaika. Kehittämistyön pohjalta luotiin jatkotoimenpiteet lajittelulaitosten säätökäyttöjen jarrutusenergian optimoinnin kehittämiseen.