Eräs oikosulkumoottorin tyyppitestilaitteiston käyttöönotto - Rytivaara, Joni (My University, 2022)
Diplomityö tehdään ABB oy:n toimeksiannosta Vaasan moottoritehtaalla. Työn aiheina ovat uuden tyyppitestilaitteiston käyttöönotto testauskapasiteetin kasvattamiseksi sekä tyyppitestauksessa suoritettavan kylmävastusmittauksen automatisoiminen työturvallisuuden parantamiseksi. Käyttöönotto kattaa tyyppitestilaitteiston turvallisen käytön varmistamisen, testilaitteiston kyvykkyyden selvittämisen, mittaustarkkuuden varmentamisen sekä mittausluotettavuuden tutkimisen. Tavoitteena on todentaa, että uudella tyyppitestilaitteistolla voidaan suorittaa hyväksyttäviä tyyppitestejä. Kylmävastusmittauksen automatisoinnissa tavoitteena on selvittää, miten manuaalisesti mikro-ohmimittarilla suoritettava kylmävastusmittaus saataisiin tietokoneelta ohjatuksi mittaukseksi ja mittaustulokset tulostumaan automaattisesti testiraportiksi. Tyyppitestilaitteiston turvallisen käyttämisen varmistamiseksi laaditaan diplomityöstä erilliset käyttöohjeet testikentälle. Tyyppitestilaitteiston kyvykkyyden selvittämiseksi suoritetaan koeajoja. Mittaustarkkuuden varmentamista varten selvitetään standardin ISO/IEC 17205:2017 vaatimukset koskien testaus- ja kalibrointilaboratorioiden pätevyyttä suorittaa mittauksia. Mittausluotettavuuden tutkimiseksi suoritetaan ristiintestauksia käyttäen toimeksiantajan kalibrointimoottoreita. Ristiintestauksessa suoritetaan tyyppitesti kalibrointimoottorilla varmennetulla käytössä olevalla sekä uudella testaamattomalla tyyppitestilaitteistolla ja tuloksia vertaillaan keskenään. Kylmävastusmittauksen automatisointia varten laaditaan selvitys ja sen perusteella suoritetaan demonstraatio. Ristiintestauksien perusteella voidaan todeta, että uudella tyyppitestilaitteistolla saadaan onnistuneesti hyväksyttäviä tyyppitestituloksia, vaikka häviötehokomponenttien välille syntyikin eroja eri tyyppitestilaitteistoilla. Käytettävä epäsuora menetelmä oikosulkukoneen hyötysuhteen määrittämiseksi kompensoi osin ristiintestauksessa esiintyviä häviötehokomponenttien eroavaisuuksia ja täten uudella tyyppitestilaitteistolla päästään yleisesti samoihin suoritusarvoihin kuin muilla tyyppitestilaitteistoilla. Uudella tyyppitestilaitteistolla esiintyvien suurempien rautahäviöiden takia suoritettiin kuitenkin ylimääräisiä tyyppi- ja tyhjäkäyntitestejä, joilla saatiin poissuljettua uuden tyyppitestilaitteiston tehoanalysaattorin ja virransyöttöpiirien vaikutukset poikkeaviin rautahäviöihin. Työssä jäi kuitenkin tutkimatta inhimillisten tekijöiden vaikutus ristiintestauksien tuloksiin. Demonstraatio kylmävastusmittauksesta releohjauksen avulla onnistui ja täten toimeksiantaja voi edetä kylmävastusmittauksen automatisoinnissa. Demonstraation perusteella voidaan myös todeta käytettävien mittapäiden vaikuttavan merkittävästi mikro-ohmimittarin mittaustuloksiin. Täten mikro-ohmimittarilla mitatessa pieniresistanssisia staattorikäämin vaihevälien vastusarvoja on mittapäiden valinnassa oltava erityisen huolellinen.

This thesis is commissioned by ABB oy at the Vaasa motor factory. The topics of the thesis are the introduction of new type test equipment to increase testing capacity and the automation of cold resistance measurement in type testing to improve occupational safety. Commissioning covers ensuring the safe use of the type test equipment, determining the capability of the test equipment, verifying the measurement accuracy, and examining the measurement reliability. The aim is to verify that the new type test equipment can perform acceptable type tests. In automation of cold resistance measurement, the aim is to find out how a cold resistance measurement performed with a micro-ohmmeter can be obtained from a computer as a controlled measurement and the measurement results can be automatically printed out as a test report. To ensure the safe use of the type test equipment, separate operating instructions are prepared for the test field. Test runs are performed to determine the capability of the type test equipment. For the verification of measurement accuracy, the requirements of ISO / IEC 17205:2017 regarding the competence of testing and calibration laboratories to perform measurements shall be clarified. To investigate the reliability of the measurements, cross-tests are performed using the client's calibration motors. In cross-testing, a type test is performed with existing and new untested type test equipment with a calibration motor and the results are compared. To automate the cold resistance measurement, a report is prepared, and a demonstration is performed on the basis of it. Based on the cross-tests, it can be stated that the new type test equipment successfully obtains acceptable type test results, although there were differences between the power loss components with different type test equipment. The indirect method used to determine the efficiency of the squirrel cage induction motor partially compensates for the differences in the power dissipation components in the cross-test, and thus the new type test equipment generally achieves the same performance values as other type test equipment. However, due to the higher iron losses in the new type test equipment, additional type and no-load tests were performed to exclude the effects of the new type test equipment power analyser and power supply circuits on abnormal iron losses. However, the effect of human factors on the results of cross-testing was not studied. The demonstration of the cold resistance measurement by means of relay control was successful and thus the client can proceed with the automation of the cold resistance measurement. Based on the demonstration, it can also be stated that the measuring heads used significantly affect the measurement results of the micro-ohmmeter. When measuring the low resistance values of the stator winding phase intervals with a micro-ohmmeter, special care must be taken in the selection of the probes.
Keywords: tyyppihyväksyntä; käyttöönotto; sähkömoottorit; mittausmenetelmät; hyötysuhde; mittaus; standardit; testaus; fi=Sähkötekniikka|en=Electrical Engineering|; fi=Sähkö- ja energiatekniikan koulutusohjelma (DI)|en=Degree Programme in Electrical Engineering and Energy Technology|