Specific Quality Deviations in IEC LV Motors 71-250 Frame Size Squirrel-cage Rotors
Mäenpää, Asko Samuli (2024-09-02)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024090267972
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024090267972
Tiivistelmä
Quality deviations in squirrel cage rotors have been detected in ABB IEC LV Motors manufacturing unit. Due to this ABB´s quality team decided to investigate the defects and this thesis is a report of that. To inspect these deviations, the routine testing results from 2021 were examined to research the deviations for squirrel-cage rotors. The focus of the studies were the motors which did not pass the routine tests because of deviations related to short circuit tests. These motors were required to change rotor before passing the routine test. Based on these the following research questions were formed:
- What are the most common rotor cores where quality deviations occur?
- What might be the cause for those deviations?
- What would help to detect quality deviations at the earlier stages of the supply chain?
The most problematic squirrel-cage rotors were determined based on these questions which became the focus for extra studies specifying the main quality deviations involved. At the same time other ways to detect and prevent rotor related quality deviations in the earlier stages of the supply chain were researched so that subcontractors would be able to do quality control for those rotors before delivering them to the motor manufacturing line.
This study focused on squirrel-cage rotor components used in 71–250 frame size IEC LV mo-tors. The purpose was to increase FPY values of each manufacturing line. FPY is an abbreviation from English words first pass yield. It means the amount or percentage of motors from a specific manufacturing line which have passed the routine testing in first try.
As a result of the thesis one potential testing method was discovered to help detect casting related quality deviations right after rotor manufacturing. Besides this an analysis of the causes and effects of rotor related quality deviations were performed. Based on the results rotor manufacturing parameters can be enhanced to improve the overall quality of the product. ABB:n IEC LV Motors -yksikössä on havaittu laatupoikkeamia häkkikäämiroottoreissa. Tämän seurauksena ABB:n laatutiimi päätti teetättää aiheeseen liittyvän selvityksen, jonka tuotoksena syntyi tämä diplomityö. Ongelmien tutkimiseksi läpikäytiin kaikkien vuonna 2021 valmistuneiden pienjännitemoottoreiden rutiinitestitulokset ja tutkittiin tarkemmin erityisesti niitä yksilöitä, jotka eivät ole läpäisseet rutiinitestejä oikosulkutestien takia tai joiden rutiinitestin läpäisy on vaatinut häkkikäämiroottorin vaihtamista. Tämän pohjalta johdettiin seuraavat tutkimuskysymykset:
- Missä roottoripaketeissa laatupoikkeamia esiintyy?
- Mitkä voisivat olla poikkeamien juurisyyt?
- Kuinka laatupoikkeamia voitaisiin havaita mahdollisimman varhaisessa vaiheessa toimitusketjua?
Näiden kysymysten pohjalta määritettiin roottorit, joille tehtiin lisätutkimusta ja selvitettiin laatupoikkeamat, joita häkkikäämiroottoreissa on esiintynyt. Samalla etsittiin myös muita keinoja, joilla häkkikäämiroottoreiden laatupoikkeamia pystyttäisiin havaitsemaan ja ennaltaehkäisemään toimitusketjun mahdollisimman varhaisessa vaiheessa. Ajatuksena oli, että jatkossa alihankkijat voisivat tehdä laaduntarkkailua jo ennen komponenttien toimittamista moottoreiden kokoonpanolinjalle.
Tässä diplomityössä päädyttiin tutkimaan 71–250 runkokoon pienjänniteoikosulkumoottoreiden häkkikäämiroottoreiden laatuvikoja. Tavoitteena oli parantaa jokaisen kokoonpanolinjan rutiinitestauksen FPY -arvoa. FPY on lyhenne englanninkielisistä sanoista first pass yield. Sillä tarkoitetaan kokoonpanolinjan moottoreiden lukumäärää tai prosenttilukua niistä moottoreista, jotka ovat läpäisseet rutiinitestauksen ensimmäisellä kerralla.
Työn tuloksena löydettiin testaustapa, jolla pystytään havaitsemaan häkkikäämiroottoreihin liittyvät valupoikkeamat jo roottoreiden kasausvaiheen jälkeen. Tämän lisäksi työssä analysoitiin juurisyitä laatupoikkeamien ilmaantumiselle. Analyysin avulla pystytään keskittymään roottorin valmistusprosessissa oikeisiin parametreihin laadun parantamiseksi.
- What are the most common rotor cores where quality deviations occur?
- What might be the cause for those deviations?
- What would help to detect quality deviations at the earlier stages of the supply chain?
The most problematic squirrel-cage rotors were determined based on these questions which became the focus for extra studies specifying the main quality deviations involved. At the same time other ways to detect and prevent rotor related quality deviations in the earlier stages of the supply chain were researched so that subcontractors would be able to do quality control for those rotors before delivering them to the motor manufacturing line.
This study focused on squirrel-cage rotor components used in 71–250 frame size IEC LV mo-tors. The purpose was to increase FPY values of each manufacturing line. FPY is an abbreviation from English words first pass yield. It means the amount or percentage of motors from a specific manufacturing line which have passed the routine testing in first try.
As a result of the thesis one potential testing method was discovered to help detect casting related quality deviations right after rotor manufacturing. Besides this an analysis of the causes and effects of rotor related quality deviations were performed. Based on the results rotor manufacturing parameters can be enhanced to improve the overall quality of the product.
- Missä roottoripaketeissa laatupoikkeamia esiintyy?
- Mitkä voisivat olla poikkeamien juurisyyt?
- Kuinka laatupoikkeamia voitaisiin havaita mahdollisimman varhaisessa vaiheessa toimitusketjua?
Näiden kysymysten pohjalta määritettiin roottorit, joille tehtiin lisätutkimusta ja selvitettiin laatupoikkeamat, joita häkkikäämiroottoreissa on esiintynyt. Samalla etsittiin myös muita keinoja, joilla häkkikäämiroottoreiden laatupoikkeamia pystyttäisiin havaitsemaan ja ennaltaehkäisemään toimitusketjun mahdollisimman varhaisessa vaiheessa. Ajatuksena oli, että jatkossa alihankkijat voisivat tehdä laaduntarkkailua jo ennen komponenttien toimittamista moottoreiden kokoonpanolinjalle.
Tässä diplomityössä päädyttiin tutkimaan 71–250 runkokoon pienjänniteoikosulkumoottoreiden häkkikäämiroottoreiden laatuvikoja. Tavoitteena oli parantaa jokaisen kokoonpanolinjan rutiinitestauksen FPY -arvoa. FPY on lyhenne englanninkielisistä sanoista first pass yield. Sillä tarkoitetaan kokoonpanolinjan moottoreiden lukumäärää tai prosenttilukua niistä moottoreista, jotka ovat läpäisseet rutiinitestauksen ensimmäisellä kerralla.
Työn tuloksena löydettiin testaustapa, jolla pystytään havaitsemaan häkkikäämiroottoreihin liittyvät valupoikkeamat jo roottoreiden kasausvaiheen jälkeen. Tämän lisäksi työssä analysoitiin juurisyitä laatupoikkeamien ilmaantumiselle. Analyysin avulla pystytään keskittymään roottorin valmistusprosessissa oikeisiin parametreihin laadun parantamiseksi.