Kestomagneettitahtimoottori taajuusmuuttajakäytössä

Abstract

Tämän opinnäytetön tarkoituksena oli tutkia mahdollisuutta ohjata kestomagneettitahtimoottoria taajuusmuuttajalla sekä selvittää, millaisia toimenpiteitä tämän toteuttamiseksi tarvitaan. Opinnäytetyö tehtiin Metropolia Ammattikorkeakoululle, opinnäytetyön käytännön toteutus suoritettiin Metropolian sähkö- ja energiatekniikan laboratoriossa.

Työssä käytiin läpi tahti- eli synkronikoneiden sekä taajuusmuuttajien toimintaan sekä rakenteeseen liittyvää teoriaa, keskittyen kuitenkin työssä käytettäviin taajuusmuuttaja- sekä tahtikonetyyppeihin.

Työssä muunnettiin ABB:n valmistama ACS-800-01-taajuusmuuttaja kestomagneettitahtikonekäyttöön sekä kasattiin Metropolian sähkö- ja energiatekniikan laboratorioon taajuusmuuttajasta ja kestomagneettitahtimoottorista koostuva koneikko. Työn tarkoituksena oli myös lisätä koneikkoon verkkoon jarruttava Vacon-taajuusmuuttaja vastukseksi, jolloin kestomagneettitahtimoottoria olisi voitu pyörittää lähellä nimellisvirtaa, jolloin koneelle oli tarkoitus suorittaa momentin mittaus. Vacon verkkoon jarrutettavan taajuusmuuttajan vikauduttua ei mittausta pystytty suorittamaan vaan opinnäytetyössä tutustuttiin koneikon käyttöönotttoon, moottorin askelvasteen viritykseen ja moottorin suojaukseen taajuusmuuttajan avulla.

The purpose of the thesis was to research the possibility of controlling a permanent magnet synchronous motor with a variable-frequency drive, and to find out the necessities needed for implementing this setup. This thesis was carried out for Metropolia University of applied sciences, the hands-on part of this thesis was done in Metropolia’s electricity laboratory.

This thesis goes through the functionality and structure theories of synchronous machines and variable-frequency drives, mainly focusing on the machine types used for the work.

For this thesis an ABB manufactured ACS-800-01 variable-frequency drive was modified for permanent magnet synchronous motor use and the drive was used to assemble an aggregate with the permanent magnet synchronous motor. There also was an idea to add a Vacon manufactured variable-frequency drive with energy recuperation system to the aggregate as resistance, so the permanent magnet synchronous motor could have been ran near the nominal current. This setup was supposed to be used for measuring the torque of the motor, but because of the malfunctioning of the Vacon drive, this setup was not possible. Instead the focus is on the initialization process of the aggregate.