Kahden samalla akselilla olevan sähkömoottorin ohjaus kahdella taajuusmuuttajalla

Abstract

Taajuusmuuttajan avulla voidaan ohjata sähkömoottorin toimintaa todella tarkasti. Tästä on paljon hyötyä, kun käytetään kahta sähkömoottoria saman kuorman pyörittämiseen. Hyvän ohjauksen toteutus lisää systeemin toimintavarmuutta ja ikää. Työn tavoite on toteuttaa käytännön järjestelmälle ohjaus, jossa samalla akselilla olevia oikosulkumoottoreita kuormitetaan yhtä paljon. Työssä käytetään taajuusmuuntajilta saatavaa dataa moottorien kuormituksien analysointiin.

Hyvällä ohjauksella voidaan pidentää moottorien sekä vaihteistojen käyttöikää. Alkuperäistä ohjausta analysoitaessa huomattiin kuitenkin vain pientä tehon vaihtelua moottorien välillä. Analysoitaessa huomattiin myös, että moottoria kaksi kuormitetaan keskimäärin enemmän kuin moottoria yksi. Ohjausta lähdettiin suunnittelemaan kahdella, toisistaan hyvin erilaisella tavalla. Ensimmäisessä tavassa haluttiin käyttää taajuusmuuttajien omaa master-slave tyyppistä ohjausta. Siinä master taajuusmuuttajalle annettaisiin asetusarvona taajuusohje ja slave taajuusmuuttajalle annettaisiin asetusarvona masterin tuottama vääntömomentti. Tätä ohjausta ei kuitenkaan päästy toteuttamaan tuotannollisista syistä. Ohjaus toteutettiin käyttämällä erillistä logiikkaa, jossa ohjaus tapahtuu. Alkuperäisessä ohjauksessa molemmille taajuusmuuttajille tuli asetusarvona taajuusohje. Ohjaus toteutettiin säätämällä toisen taajuusmuuttajan asetusarvoa eli säätämällä taajuusohjetta. Asetusarvoa säädettiin taajuusmuuttajalta saatavan mittaustiedon perusteella.

Uuden ohjauksen tuloksia vertailtiin vanhaan, mutta merkittävää parannusta ei saavutettu. Syitä tälle on muun muassa ohjauksen parametrit sekä systeemin ikä. Ohjaus voitaisiin saada paremmaksi tarkastelemalla tarkemmin toteutetun ohjauksen parametrejä. Lisäksi systeemi on suhteellisen uusi, joten merkittävää kulumista esimerkiksi vaihdelaatikossa ei vielä ole ehtinyt tapahtua. On kuitenkin tärkeää seurata ja tutkia tämän tyyppisiä systeemeitä tulevaisuudessa, jotta pystytään ennaltaehkäisemään systeemiin kuluminen ja hajoaminen.