Suuritehoisten taajuusmuuttajien modulaarinen kalorimetri
Laasanen, Tuomas (2017)
2017
Kuvaus
Opinnäytetyö kokotekstinä PDF-muodossa.
Tiivistelmä
EU:n laatimaan 2020 ympäristö- ja energiapakettiin liittyvä ekologisen suunnittelun direktiivi määrää, että kaikki sähköä käyttävät tuotteet tulee luokitella energiatehokkuuden mukaan. Vuonna 2014 julkaistiin standardi EN 50598-2, joka määrittelee menetelmät, joilla pystytään selvittämään taajuusmuuttajien sekä taajuusmuuttajakäyttöjen energiatehokkuusluokat.
Tässä työssä tutkittiin modulaarisen kalorimetrin käyttöä suuritehoisten taajuusmuuttajien häviötehon mittaamisessa. Kaikki laitteen tuottama lämpö oletetaan häviötehoksi. Tällöin kalorimetri mittaa suoraan häviötehon. Energiatehokkuusluokka määräytyy häviötehon mukaan.
Työn tavoitteena oli löytää ratkaisu kustannustehokkaaseen modulaariseen kalorimetriin, joka on riittävän kokoinen mittaamaan suuritehoisia taajuusmuuttajia. Modulaarinen rakenne helpottaa kalorimetrin rakentamista erikokoisille taajuusmuuttajille. Työssä määritettiin kalorimetrin mittausepävarmuuteen liittyvät tekijät. Kalorimetriratkaisun mittausepävarmuus laskettiin. Työssä perehdyttiin siihen, kuinka eri eristemateriaalit sekä -paksuudet vaikuttavat kalorimetrin mittaustarkkuuteen. Lisäksi käsiteltiin neljä eri kalo-rimetriratkaisua sekä kalorimetrien lämmönsiirron tavat.
Työn tuloksena löydetyn kalorimetriratkaisun mittausepävarmuus on alle viisi prosenttia tutkituilla eristemateriaaleilla ja -paksuuksilla. Parhaimmaksi eristemateriaaliksi laboratorio-olosuhteisiin todettiin polystyreeni. Tarkin kalorimetri saatiin, kun käytettiin eristemateriaalina polyuretaania.
Tässä työssä tutkittiin modulaarisen kalorimetrin käyttöä suuritehoisten taajuusmuuttajien häviötehon mittaamisessa. Kaikki laitteen tuottama lämpö oletetaan häviötehoksi. Tällöin kalorimetri mittaa suoraan häviötehon. Energiatehokkuusluokka määräytyy häviötehon mukaan.
Työn tavoitteena oli löytää ratkaisu kustannustehokkaaseen modulaariseen kalorimetriin, joka on riittävän kokoinen mittaamaan suuritehoisia taajuusmuuttajia. Modulaarinen rakenne helpottaa kalorimetrin rakentamista erikokoisille taajuusmuuttajille. Työssä määritettiin kalorimetrin mittausepävarmuuteen liittyvät tekijät. Kalorimetriratkaisun mittausepävarmuus laskettiin. Työssä perehdyttiin siihen, kuinka eri eristemateriaalit sekä -paksuudet vaikuttavat kalorimetrin mittaustarkkuuteen. Lisäksi käsiteltiin neljä eri kalo-rimetriratkaisua sekä kalorimetrien lämmönsiirron tavat.
Työn tuloksena löydetyn kalorimetriratkaisun mittausepävarmuus on alle viisi prosenttia tutkituilla eristemateriaaleilla ja -paksuuksilla. Parhaimmaksi eristemateriaaliksi laboratorio-olosuhteisiin todettiin polystyreeni. Tarkin kalorimetri saatiin, kun käytettiin eristemateriaalina polyuretaania.