Guidelines for designing order based engineered circuits in ACS880 multidrive
Luodonpää, Janne (2022)
Diplomityö
Luodonpää, Janne
2022
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022112967502
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022112967502
Tiivistelmä
The design of electrical circuits is guided by the international standards, internal corporation guidelines and known best practices. Sometimes for electrical designer, it might be hard to understand the fundamentals behind the selection of wiring and components in certain situations. The objective of this master’s thesis is to introduce the key factors related to wiring and component selection in ABB ACS880 -multidrive frequency converter and create a simple design tool to support the electrical design work.
The design tool was made with Microsoft Excel software. The design tool helps electrical designers to select needed components and correct cross section of the conductors based on the load current in different electrical circuits. The usage of the design tool is intended to be simply as possible. The operation of the design tool is based on the IEC standards, ABB internal guidelines, manufacturer manuals and best practices introduced in the thesis.
As a result, workable design tool was presented. The design tool can be used in electrical motor circuit dimensioning in nominal currents below 32 A and in generals circuits up to 250 A. The design tool was tested with variable load currents in both motor- and general circuits. The result given by the design tool were verified by manual calculations and comparison to the information from manufacturer datasheets. The future developments to cover the requirements from UL and CSA standards and to include multiple motor circuits was also discussed in the thesis. Sähköpiirien suunnittelua ohjaavat kansainväliset standardit, yritysten sisäiset ohjeet ja hyväksi havaitut käytännöt. Sähkösuunnittelijan voi olla välillä hankala ymmärtää, että mihin komponenttien sekä johtimien valinta tietyissä tilanteissa perustuu. Tämän diplomityön tarkoituksena on tuoda esiin johtimien ja komponenttien mitoituksessa määräävät tekijät ABB ACS880 multidrive -taajuusmuuttajassa sekä luoda yksinkertainen suunnittelutyökalu sähkösuunnittelijan työn tueksi.
Suunnittelutyökalu toteutettiin Microsoft Excel -ohjelmalla. Suunnittelutyökalun avulla sähkösuunnittelija voi nopeasti selvittää tarvittavat komponentit ja johdinvahvuudet kuormitusvirran perusteella erilaisissa sähköpiireissä. Suunnittelutyökalu pyrittiin toteuttamaan niin, että sen käyttö on mahdollisimman yksinkertaista. Työkalun toiminta perustuu diplomityössä esitettyihin IEC standardeihin, ABB:n sisäisiin ohjeisiin, laitevalmistajien manuaaleihin sekä aiemmin havaittuihin hyviin käytäntöihin.
Lopputuloksena esitettiin toimiva suunnittelutyökalu. Suunnittelutyökalua voidaan käyttää sähkömoottoripiireissä nimellisvirraltaan alle 32 A moottorilähdöille sekä yleissähköpiireissä alle 250 A sulakelähdöille. Suunnittelutyökalua testattiin eri kuormituksilla sekä moottori- että yleispiireissä. Työkalun antamat tulokset vahvistettiin manuaalisesti laskemalla ja vertailemalla komponenttien valmistajien datalehdistä saatuihin tietoihin. Diplomityössä pohdittiin myös suunnittelutyökalun jatkojalostamista kattamaan UL ja CSA standardien vaatimukset sekä useamman moottorin moottorilähdöt.
The design tool was made with Microsoft Excel software. The design tool helps electrical designers to select needed components and correct cross section of the conductors based on the load current in different electrical circuits. The usage of the design tool is intended to be simply as possible. The operation of the design tool is based on the IEC standards, ABB internal guidelines, manufacturer manuals and best practices introduced in the thesis.
As a result, workable design tool was presented. The design tool can be used in electrical motor circuit dimensioning in nominal currents below 32 A and in generals circuits up to 250 A. The design tool was tested with variable load currents in both motor- and general circuits. The result given by the design tool were verified by manual calculations and comparison to the information from manufacturer datasheets. The future developments to cover the requirements from UL and CSA standards and to include multiple motor circuits was also discussed in the thesis.
Suunnittelutyökalu toteutettiin Microsoft Excel -ohjelmalla. Suunnittelutyökalun avulla sähkösuunnittelija voi nopeasti selvittää tarvittavat komponentit ja johdinvahvuudet kuormitusvirran perusteella erilaisissa sähköpiireissä. Suunnittelutyökalu pyrittiin toteuttamaan niin, että sen käyttö on mahdollisimman yksinkertaista. Työkalun toiminta perustuu diplomityössä esitettyihin IEC standardeihin, ABB:n sisäisiin ohjeisiin, laitevalmistajien manuaaleihin sekä aiemmin havaittuihin hyviin käytäntöihin.
Lopputuloksena esitettiin toimiva suunnittelutyökalu. Suunnittelutyökalua voidaan käyttää sähkömoottoripiireissä nimellisvirraltaan alle 32 A moottorilähdöille sekä yleissähköpiireissä alle 250 A sulakelähdöille. Suunnittelutyökalua testattiin eri kuormituksilla sekä moottori- että yleispiireissä. Työkalun antamat tulokset vahvistettiin manuaalisesti laskemalla ja vertailemalla komponenttien valmistajien datalehdistä saatuihin tietoihin. Diplomityössä pohdittiin myös suunnittelutyökalun jatkojalostamista kattamaan UL ja CSA standardien vaatimukset sekä useamman moottorin moottorilähdöt.