Terästeollisuuden linjakäyttöjen valinta

Abstract

Linjakäyttöprosessit poikkeavat tavallisesta pienjännitekäyttöjen mitoituksista siten, että on hallittava laajempi kokonaisuus mekaanisten ominaisuuksien soveltamisessa sähkömekaanisiin ilmiöihin. Liike-energia ja hitausmomentti on määräävässä asemassa kun valitaan linjakäyttökomponenttien sähköteknisiä suoritusarvoja. Tämä esitys valaisee mitoitusperusteita joihin on ollut vaikeaa löytää kirjallisuudesta syvällistä tietoa.

Tässä työssä käsitellään tasavirtamoottorin ja oikosulkumoottorin käyttöä lähinnä terästeollisuuden linjakäyttösovelluksissa. Lisäksi tarkastellaan kestomagneettimoottoria ja syitä, miksi kestomagneettimoottori on saanut uutta jalansijaa teollisuuden sähkökäyttöjen moottorina. Työssä käsitellään myös taajuusmuuttajakäyttöjen erilaisia säätötapoja.

Matemaattisessa esityksessä käsitellään tarkemmin kelainjärjestelmän moottorin sekä taajuusmuuttajan ominaisarvoja. Käyttömoottorin ja taajuusmuuttajan suorituskyky lasketaan prosessin vaatimusten perusteella siten, että linjakäyttöjärjestelmä täyttää tuotannolliset vaatimukset ja suorituskyvyn takuuarvot.

Saaduista tuloksista tehdään yhteenveto, minkä perusteella valitaan linjakäyttöjärjestelmän ominaisarvot. Tulosten perusteella valitaan käyttömoottoriksi niin sanottu standardimoottori sekä vakiosarjan taajuusmuuttaja.

Työssä esitetyt käyrät ja laskennat on tehty Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Tärkeä yksittäinen havainto saatiin esille, kun pumppuyksikköön vaihdetaan standardimoottorin tilalle korkean hyötysuhteen moottori. Korkeamman hyötysuhteen moottorin nimellispyörimisnopeus on suurempi ja aiheuttaa vakiona pidetyn pumpun vastamomenttikäyrälle korkeamman toimintapisteen, tämä lisääntynyt pumpun tuotto vastaavasti kasvattaa energian kulutusta.