Verkkokäyttöisten tahtimoottorien käynnistyshäiriön tutkiminen

Abstract

Diplomityössä tutkitaan verkkokäyttöisten harjattomasti magnetoitujen tahtimoottorien käynnistyshäiriötä, jossa moottori magnetoituu vasta useiden sekuntien kuluttua magnetoinnin kytkemisestä magnetointilaitteiston normaalista toiminnasta huolimatta. Syy magnetoitumisen viivästymiseen on magnetointikoneen oikosulkeutuminen roottorin ylijännitesuojana toimivan tyristorihaaran kautta siitä huolimatta, että tyristorihaaran tyristorien on tarkoitus olla johtamattomassa tilassa magnetointikoneen alkaessa syöttää magnetointivirtaa. Syitä tyristorien johtavana pysymiseen magnetoinnin kytkennän jälkeen etsitään tahtimoottorin käynnistyskokeista saatujen mittaustulosten sekä SMT- ja FCSMEK-laskentaohjelmilla tehtyjen käynnistyssimulointien avulla. Samalla arvioidaan ohjelmien käyttökelpoisuutta käynnistyshäiriön ennakoimisessa. Diplomityössä esitetään syyt kahden esimerkkikoneen magnetoitumisen viivästymiseen sekä muutoksia roottoripiiriin ja käynnistysproseduuriin, joiden avulla tutkittu käynnistyshäiriö voitaisiin tulevaisuudessa todennäköisesti välttää.

In this master's thesis a starting failure of brushless direct-on-line synchronous motors is studied. During the starts of two exemplary motors there has been a several seconds long delay between the exciter energization and the motor synchronization which may be observed as an axcitation feedback from the network. As the exciter has functioned normally, this delay is due to the exciter being short-circuited by the counter-parallel connected thyristor branch which is used in direct-on-line motors as a rotor overvoltage protection even though the thyristors should not fire after the exciter energization. Starting tests and motor start simulations with SMT and FCSMEK calculation programs have been performed. The test data and the simulation results are studied to find out why thyristors have stayed in ON state for far longer than was expected. Probable causes of the synchronization delay in the starts of the exemplary motors are evaluated. Changes in rotor circuit and starting procedure are recommended in order to avoid this starting failure in the future.