Modernization concept for variable frequency drive cabinet installations

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Master's thesis

Authors

Date

2025-06-19

Department

Major/Subject

Mechanical Engineering

Mcode

Degree programme

Master's programme in Mechanical Engineering

Language

en

Pages

78

Series

Abstract

Electrical equipment degrades over time necessitating replacement or lifetime extension decisions. Modernization is a viable solution for extending the lifetime of electrical equipment. The objective of this thesis is to investigate a potential modernization concept for an ACS800-104 1xR8i inverter unit drive in a non-internal enclosure. Relevant literature that serves as a basis for modernization is introduced. Variable frequency drive installations in non-internal enclosures have been provided as assembly kits. One inverter unit variant was selected for a case study. The available assembly kits were identified for both ACS800 and ACS880 drives in non-internal enclosures by investigating the corresponding product structure tables and hardware manuals. A mechanical study was concluded by inspecting the mechanical models in PTC Creo. The assembly kits were analysed and compared with each other to distinguish the differences between them and to find out if the ACS880 assembly kits can be used in modernization. Key mechanical challenges for implementing the modernization concept were identified. Based on the findings, viable solutions to the challenges were proposed. Finally, a modernization concept was established for the selected ACS800-104 inverter unit in a non-internal enclosure. The findings conclude that many existing ACS880 assembly kits cannot be directly used in modernizing an ACS800-104 1xR8i inverter unit. A modular modernization concept can be implemented for ACS800-104 1xR8i inverter unit in non-internal enclosure. However, this requires designing some new parts and assemblies. The suggested modernization concept minimizes the number of parts that must be changed by reusing the existing ACS800 structure as much as possible.

Sähkölaitteet kuluvat ajan myötä, mikä luo tarpeen päätöksille niiden korvaamisesta tai elinkaaren pidentämisestä. Modernisaatio on soveltuva menetelmä sähkölaitteiden elinkaaren pidentämiselle. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia mahdollista modernisaatiokonseptia ACS800-104 1xR8i -vaihtosuuntaajayksikölle, joka on asennettu toisen osapuolen rivikaappijärjestelmään. Kirjallisuuskatsausosiossa käsitellään oleellista kirjallisuutta modernisaation kannalta. Taajuusmuuttajien asennukset toisten osapuolten rivikaappijärjestelmiin on tarjottu asennussarjoina. ACS800-104 1xR8i -vaihtosuuntaajayksikkö valittiin tapaustutkimukseen. Saatavilla olevat asennussarjat ACS800- ja ACS880-vaihtosuuntaajayksiköille tunnistettiin tuotteiden tuoterakenteista ja laitteistojen käsikirjoista. Rakenteellinen tutkimus toteutettiin tarkastelemalla kummankin vaihtosuuntaajayksikön mekaanisia malleja PTC Creo -ohjelmistossa. Asennussarjat analysoitiin ja niitä verrattiin keskenään erojen tunnistamiseksi. Lisäksi selvitettiin, voiko ACS880- asennussarjoja käyttää ACS800-vaihtosuuntaajayksikön modernisoinnissa. Merkittävimmät mekaaniset haasteet liittyen modernisaatiokonseptin käyttöönottoon tunnistettiin. Näihin haasteisiin ehdotettiin ratkaisuvaihtoehdot. Lopulta ehdotettiin modernisaatiokonsepti valitulle ACS800-104 1xR8i -vaihtosuuntaajayksikölle. Opinnäytetyössä tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että valtaosaa olemassa olevista ACS880-asennussarjoista ei voida suoraan hyödyntää ACS800- vaihtosuuntaajayksikön modernisoinnissa. Modulaarinen modernisaatiokonsepti pystytään toteuttamaan toisen osapuolen rivikaappijärjestelmään asennetulle ACS800-104 1xR8i -vaihtosuuntaajayksikölle. Modernisointi vaatii uusien osien ja alikokoonpanojen suunnittelua. Ehdotettu modernisaatiokonsepti minimoi tarvittavien uusien osien määrän uudelleenkäyttämällä alkuperäistä ACS800-rakennetta mahdollisimman paljon.

Description

Supervisor

Kiviluoma, Panu

Thesis advisor

Hartikainen, Pyry

Keywords

upgrade, lifetime extension, modularity, mechanical design, retrofit, electrical equipment

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202508196551

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG