Weight reduction of a frequency converter's cabinet through structural design

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorPiironen, Ville
dc.contributor.authorJuurioksa, Martti
dc.contributor.departmentKonetekniikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorTuhkuri, Jukka
dc.date.accessioned2020-12-05T10:44:43Z
dc.date.available2020-12-05T10:44:43Z
dc.date.issued2007
dc.description.abstractTässä 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.fi
dc.format.extent133
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/94711
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120553545
dc.language.isofien
dc.programme.majorLujuusoppifi
dc.programme.mcodeKul-49fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordfrequency converteren
dc.subject.keywordtaajuusmuuttajafi
dc.subject.keywordframeen
dc.subject.keywordrunkorakennefi
dc.subject.keywordsteel sandwich panelen
dc.subject.keywordteräskennolevyfi
dc.titleWeight reduction of a frequency converter's cabinet through structural designen
dc.titleTaajuusmuuttajan kaapin painon vähentäminen rakennesuunnittelullafi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_19872
local.aalto.idinssi34267
local.aalto.openaccessno
Files