Induktiomoottorin hyötysuhdemittaukset verkko- ja taajuusmuuttajasyötössä

Abstract

Hyötysuhde on tärkeätekijä moottorimarkkinoilla, sillä moottorin ostajan kannalta moottorin hyvä hyötysuhde merkitsee taloudellisuutta pitkällä aikavälillä. Tästä johtuen hyötysuhde on merkittävä kriteeri moottorisuunnittelussa. Moottorin hyötysuhteen määrittämisen mittausmenetelmät on määritelty IEC- ja IEEE-standardeissa. Diplomityössäkäydään läpi eri standardimenetelmillä tehtäviä mittauksia ja vertaillaan niitäkeskenään, koska hyötysuhteen määrityksen tarkkuus riippuu käytettävästä mittausmenetelmästä. Työssä keskitytään sinimuotoisella jännitteellä syötetyn induktiomoottoriin hyötysuhteen määritysmenetelmiin perehtyen erityisesti IEEE 112-standardin B-menetelmään, ja mitataan erään induktiomoottorin hyötysuhde B-menetelmällä. Työssä tehdään selkoa sinisyötölle tarkoitettujen hyötysuhdemittausmenetelmien soveltamisesta epäsinimuotoiseen taajuusmuuttajasyöttöön sekä tutkitaan taajuusmuuttajalla syötetyn moottorin sähköisten suureiden mittaamiseen liittyvää mittausepävarmuutta. Lisäksi selvitetään kokeellisesti taajuusmuuttajasyötöllä tehdyistä mittauksista saatujen tulosten riippuvuutta käytetystä virranmittaustavasta.

Energy efficiency is a very important factor in the motormarket, because purchasing an efficient motor brings savings to the customer inthe long run. Therefore, efficiency is considered an important criterion also in motor design. Efficiency measurement methods are defined e.g. by IEC and IEEE standards. In this Master's Thesis, different test methods of an induction motor supplied by a sinusoidal supply voltage are investigated. Further, a comparison of the test methods is made, since the accuracy of the results obtained byan efficiency measurement method depends strongly on the selected method. The IEEE 112 B-method is analyzed in detail, and the efficiency of the motor is measured by using the B- method. The study investigates the application of test methods intended for an induction motor with a sinusoidal supply to a non-sinusoidal inverter supply. Also the measurement uncertainty of the electrical quantities of an inverter supply is studied. Additionally, the dependence of results obtained by the inverter supply measurement on the selected current measurement method is studied experimentally.