Taajuusmuuttajan jarruvastuksen konseptisuunnittelu
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2007
Department
Major/Subject
Koneensuunnitteluoppi
Mcode
Kon-41
Degree programme
Language
fi
Pages
91 + liitt. (+1)
Series
Abstract
Tietyissä sähkömoottorisovelluksissa taajuusmuuttaja tarvitsee rinnalleen liikettä jarruttavan vastuksen. Jarruvastuksen tehtävä on kuluttaa sähkömoottorin jarrutuksessa syntyvä sähköenergia muuttamalla se lämpöenergiaksi. Tämän työn päätavoitteena oli kehittää uusia jarruvastuskonsepteja ABB Oy Drivesin taajuusmuuttajakäyttöihin. Tavoite oli selvittää jarruvastuksilta vaadittavia mekaanisia sekä lämpö- ja sähköteknisiä ominaisuuksia ja tutkia osien materiaalivalintaa. Lisäksi tavoitteena oli testata kehitettyjä konsepteja laskelmien ja simulointien avulla. Tutkimus koostui jarruvastusten käyttöön ja vaadittuihin ominaisuuksiin perehtyvästä kirjallisuustutkimuksesta. Selvitettyjen tietojen pohjalta jarruvastukselle optimoitiin valmistusmateriaalit Cambridge Engineering Selector4 - tietokantaa apuna käyttäen. Tutkimukseen kuului levyaihiosta valmistettavien vastuselementtien valmistusmenetelmien kartoitus ja vertailu. Lisäksi kehitetyille konsepteille tehtiin värähtelylaskelmia sekä lämpö- ja sähkösimulointeja IcePak ja Maxwell 2D -ohjelmistojen avulla. Parhaan konseptin pohjalta valmistettiin käytännön testeihin soveltuva jarruvastusprototyyppi. Tutkimustulokset osoittivat sopivimmiksi vastusmateriaaleiksi rautametallit ja eristeiksi keraamit ja lasit. Vastuselementtien valmistamisen todettiin olevan kannattavinta sarjakoosta riippuen levytyökeskuksella, laserleikkaamalla tai meistotyökalulla leikkaamalla. Konseptisuunnittelussa syntyi viisi kompaktia konstruktiota, joita voidaan pitää simulointitulosten perusteella toimivina.Description
Supervisor
Ekman, KaleviThesis advisor
Laurila, RistoKeywords
braking resistor, jarruvastus, materials selection, materiaalin valinta, sheet metal cutting, levynleikkaus, thermal and electrical simulation, lämpö- ja sähkösimulointi