Browsing by Author "Juurioksa, Martti"

Now showing 1 - 2 of 2

Taajuusmuuttajan maanjäristysanalyysi
(2009) Sääskilahti, Veli
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Taajuusmuuttajat toimivat usein suurten prosessien kriittisissä kohdissa. Niiltä vaaditaan toimintavarmuutta ja turvallisuutta myös kohtalaisten maanjäristysten aikana ja välittömästi niiden jälkeen. Tämän työn tarkoitus on analysoida kaapitettujen taajuusmuuttajien mekaanisten rakenteiden maanjäristyskestävyyttä. Testausmenetelminä käytetään mekaanisia maanjäristyskokeita sekä elementtimenetelmää. Työn alkuvaiheessa tutustutaan maanjäristystestaukseen esittelemällä siihen liittyviä käsitteitä. Maanjäristystestauksesta on useita eri standardeja. Tässä työssä maanjäristyskokeet suoritettiin standardin GR-63-CORE vaatimusten mukaan. Kyseinen standardi on yksi vaativimmista, ja siinä määritellään selkeät ohjeet maanjäristystestauksesta. Taajuusmuuttajasta tehtiin analyyttinen malli ABAQUS-ohjelmalla. Rakennetta yksinkertaistettiin käyttämällä kuorielementtejä ja poistamalla pieniä piirteitä. Taajuusmuuttajan rakenteissa on käytetty runsaasti ruuviliitoksia. Niiden mallintaminen yksinkertaisesti mutta riittävän tarkasti oli haasteellista. Mekaaniset maanjäristyskokeet suoritettiin hydraulisella testauspöydällä Bristolin yliopiston maanjäristystutkimuskeskuksessa. Testit suoritettiin kahdella eri kiinnitystavalla ja kahdessa eri vaativuusluokassa. Laite kesti maanjäristyskokeet hyvin, eikä mitään laitteen toimintakuntoon vaikuttavia vaurioita syntynyt. Analyyttiselle mallille suoritettiin vastaavat analyysit kuin mekaanisissa kokeissa. Laskemalla saatuja vasteita verrattiin mitattuihin arvoihin. Tulokset vastasivat erinomaisesti toisiaan. Analyyttisellä mallilla suoritettiin vertailua eri standardien välillä ja sen perusteella määritettiin ohjeet taajuusmuuttajien maanjäristystestauksesta. Lisäksi työssä esitetään joitakin jatkotutkimusaiheita.
Taajuusmuuttajan kaapin painon vähentäminen rakennesuunnittelulla
(2007) Juurioksa, Martti
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Tässä työssä pyritään löytämään kevytrakenteisia ratkaisuja, joilla saadaan kevennettyä suuritehoisen kaapitetun taajuusmuuttajan kokonaispainoa. Työssä selvitetään aluksi taajuusmuuttajan yleinen sähköinen toiminta, joka sittemmin yhdistetään koko rakenteen käyttötarkoitukseen. Edellisen pohjalta selvitetään rakenteen osa-alueet, jotka soveltuvat painon vähentämiseen mekaanisen suunnittelun kannalta. Parhaaksi vaihtoehdoksi saadaan tällöin taajuusmuuttajan runkorakenne. Rajauksen jälkeen listataan standardit, jotka asettavat vaatimuksia runkorakenteelle. Näiden pohjalta suunnitellaan kevyempi runkorakenne ottaen huomioon myös laitteen kokoonpanoystävällisyys sekä hinta. Suunnittelussa annetaan kolme eri vaihtoehtoa, joilla keventäminen on mahdollista. Kyseisiä vaihtoehtoja tutkitaan kriittisesti, mikä johtaa kahden rakenteen hylkäämiseen. Työssä päädytään käyttämään teräskennorakenteista runkorakennetta, jonka ytimenä käytetään v-kennoa. Koska rakenteen teoreettinen tutkiminen tehdään FEM-ohjelmistolla, käydään läpi myös käytetyn ohjelmiston perustoiminnot sekä laskukaavat. Ohjelmiston esittelyn jälkeen verrataan teoreettisesti teräskennorakennetta nykyiseen runkopalkkirakenteeseen. Vertailussa käytettäviä kriteereitä ovat jäykkyys, paino, hinta, ominaistaajuudet muotoineen sekä dynaaminen vaste. Vertailua suoritettaessa, ongelmaksi muodostui tietokoneen rajallinen kapasiteetti, joten ominaistaajuudet ja -muodot sekä dynaaminen vaste jouduttiin selvittämään kokeellisesti. Vertailtaessa kokeellisesti saatuja tuloksia teoreettisesti saavutettujen kanssa nähdään selvästi, että teräskennorakenne on huomattavasti kevyempi, jäykempi sekä lähestulkoon samanhintainen kuin runkopalkkirakenne. Tämä näkyy ominaistaajuuksien vertailutuloksissa sekä dynaamisen vasteen huipusta huippuun siirtymäarvoissa. Tuloksiin perustuen rakennetta suositellaan käytettäväksi taajuusmuuttajan kuormaa kantavana rakenteena. Lisäksi työssä esitetään muutama jatkotutkimusehdotus rakenteelle.