Losses of an Inverter-Fed Cage Induction Machine

• Main Author: Toivonen, Mari
• Other Authors: Pippuri, Jenni, Teknillinen korkeakoulu, Helsinki University of Technology, Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto, Arkkio, Antero, Aalto-yliopisto, Aalto University
• Format: Master Thesis
• Language: Finnish
• Published: 2005
• Subjects: losses of cage induction machine; inverter-fed; finite element analysis; oikosulkumoottorin häviöt; invertterisyöttö; elementtimenetelmä; sami
• Online Access: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/93249

Työssä tutkitaan taajuusmuuttajan aiheuttamia häviöitä oikosulkumoottorissa. Tutkimus suoritetaan mittausten, simulointien ja kirjallisuustutkimuksen avulla. Työn tarkoituksena on määrittää koneen tehohiiviöt, kun konetta syötetään taajuusmuuttajalla. Koneesta mitataan kokonaistehohäviöt, kitkatehohäviöt sekä lämpenemä viidessätoista eri toimintapisteessä. Koneen mittauksia vastaavan toimintatilan häviöitä simuloidaan mitatun syöttöjännitteen avulla. Simuloinnin tuloksista pystytään erittelemään missä sähkökoneen osassa eri tehohäviöt syntyvät. Simulointiohjelman laskemia tehohäviöitä verrataan mitattuihin tehohäviöihin. Konetta syötetään kahdella eri taajuusmuuttajalla: ABB:n ACS600:11a ja Vaconin CX-sarjan taajuusmuuttajalla ABB:n taajuusmuuttaja käyttää muunnoksessa hyväksi suoraa vääntömomentin säätöä ja Vaconin muuttaja pulssinleveysmodulaatiota. Mitattujen ja simuloitujen tehohäviöiden perusteella pystytään vertaamaan taajuusmuuttajia toisiinsa niiden aiheuttamien tehohäviöiden perusteella. Todetaan, että kummankin taajuusmuuttajan vaikutus sähkökoneen teholaviihin on melkein sama. Mitattuja tehohäviöitä verrataan aikaisemmin tehtyihin moottorin tehohäviöiden ja lämpenemien mittauksiin, joissa moottoria on syötetty sinimuotoisella jännitteellä ja Sami-Star-taajuusmuuttajalla. Vertailuista nähdään, että sinimuotoisella syötöllä oikosulkumoottorin häviöt ovat pienimmät. Uudemmat taajuusmuuttajat (ACS600 ja Vaconin CX-sarjan muuttaja) aiheuttavat pienemmät tehohäviöt koneessa kuin Sami-Star-taajuusmuuttaja, mistä nähdään, että taajuusmuuttajien toiminta on kehittynyt parempaan suuntaan.