Taajuusmuuttajan kaapin painon vähentäminen rakennesuunnittelulla

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2007

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lujuusoppi

Mcode

Kul-49

Degree programme

Language

fi

Pages

133

Series

Abstract

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.

Description

Supervisor

Tuhkuri, Jukka

Thesis advisor

Piironen, Ville

Keywords

frequency converter, taajuusmuuttaja, frame, runkorakenne, steel sandwich panel, teräskennolevy

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120553545

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK