Pikaliitinten soveltuvuus suurivirtaisiin liitoksiin

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2011

Department

Koneenrakennustekniikan laitos

Major/Subject

Koneensuunnitteluoppi

Mcode

Kon-41

Degree programme

Language

fi

Pages

(7) + 85 s. + liitt. 14

Series

Abstract

Under industrial conditions frequency converters are usually installed in cabinets, where limited space causes problems in making power connections. The power connections in tight places slow down assembly work and complicate maintenance. By using quick connectors can assembly work be done faster and maintenance becomes easier. The aim of this thesis was to examine the applicability of the quick connectors for high current connections, compare alternative quick connectors and make instructions for design. In the beginning of this thesis functionality and the structure of quick connectors were examined using common theories relative to them. Environmental factors affecting to reliability of quick connectors function were explored. Three quick connectors were selected to reliability test on basis of demands raised from environmental and functional requirements of cabinet frequency converters. The reliability of quick connectors was tested using IEC 60068-2-6 vibration test. For the test a test configuration was planned and manufactured to simulate the structure of cabinet frequency converter. The most important vibration direction in vibration tests revealed to be the fitting direction of quick connectors where displacement amplitude was greatest. The durability tests done in fitting direction caused clear wear marks to the contact surfaces of quick connectors, which led significant rise in contact resistance. The wear was noticed to be most severe in connectors, which had high contact force. According to the results, the wear of the tested quick connectors have to be taken into account when they are used in vibration conditions where relative movement between quick connector sides is possible. When using the quick connectors in circumstances with harmful vibrations, must frequency converter structure be designed so that the relative motion between quick connector sides is prohibited as well as possible. The wear can be prevented by using quick connectors with multiple low contact force contact elements.

Teollisuusolosuhteissa taajuusmuuttajat asennetaan yleensä kaappeihin, missä rajoitettu tila aiheuttaa ongelmia virtaliitosten tekoon. Hankalissa paikoissa olevat virtaliitokset hidastavat kokoonpanotyötä ja hankaloittavat huoltoa. Käyttämällä pikaliittimiä voidaan asennusta nopeuttaa ja huoltotoimenpiteitä helpottaa. Työn tarkoituksena oli tutkia pikaliitinten soveltuvuutta taajuusmuuttajissa käytettyihin suurivirtaisiin liitoksiin ja verrata vaihtoehtoisia pikaliittimiä. Työn alussa selvitettiin pikaliittimien toimintaa ja rakennetta yleisesti teorian pohjalta sekä selvitetään liitosten luotettavuuteen vaikuttavia ympäristötekijöitä. Kaapitettujen taajuusmuuttajien ja ympäristöolosuhteiden asettamien vaatimusten perusteella valittiin kolme saatavilla olevaa pikaliitintä luotettavuustesteihin. Pikaliittimien luotettavuutta testattiin käyttäen IEC 60068-2-6 tärinätestiä. Tärinätestiä varten suunniteltiin testikokoonpano, joka vastaa kaapitettua taajuusmuuttajan rakennetta. Tärinätesteissä merkittävimmäksi tärinäsuunnaksi muodostui pikaliittimien liitossuunta, jossa liikkeen amplitudi oli suurin. Liitossuuntaan tehtyjen kestotestien vaikutuksesta pikaliittimin syntyi selviä kulumajälkiä kontaktipintoihin ja liitosresistanssien arvot kasvoivat huomattavasti. Kulumisen huomattiin olevan voimakkainta liittimissä, joiden kontaktivoima oli suuri. Tulosten perusteella testattujen pikaliittimien kuluminen on otettava huomioon käytettäessä niitä tärinäolosuhteissa, joissa liitinpuoliskojen välinen liike on mahdollista. Käytettäessä pikaliittimiä olosuhteissa, joissa esiintyy haitallista tärinää, on taajuusmuuttajien rakenne suunniteltava siten, että pikaliittimien puoliskojen välinen liike on estetty mahdollisimman hyvin. Kulumista voidaan ehkäistä käyttämällä pikaliittimiä, joissa on useita kontaktielementtejä, joiden kontaktivoima on pieni.

Description

Supervisor

Kuosmanen, Petri

Thesis advisor

Elomaa, Heikki

Keywords

quick connector, pikaliitin, vibration, tärinä, resistance, resistanssi, contact force, kontaktivoima, frequency converter, taajuusmuuttaja

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020122358034

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG