Jännitteen reunan hallinta taajuusmuuttajissa

Abstract

Diplomityössä perehdyttiin taajuusmuuttajien toimintaan ja ohjaukseen. Lisäksi työssä tarkasteltiin vaihtosuuntaajan nopeiden transienttitilojen aiheuttamaa moottorin ylijännitettä. Moottorikaapelin heijastuksia käsiteltiin vertaamalla moottorikaapelia siirtolinjaan ja todennettiin ylijännitteen syyt. Ylijännitteen vähentämiseksi on kehitetty useita suodatusmenetelmiä. Työssä vertailtiin näitä menetelmiä ja kartoitettiin kaupallisia vaihtoehtoja. Taajuusmuuttajan ohjaus on tähän päivään asti tehty yleensä käyttäen mikroprosessoria sekä logiikkapiiriä. Tulevaisuudessa ohjaukseen käytetään todennäköisesti uudelleenohjelmoitavia FPGA-piirejä (Field Programmable Gate Array). FPGA-piirin etuihin kuuluu uudelleenohjelmoitavuus sekä ohjauksen keskittäminen yhdelle piirille.

In this thesis, the operation and control of frequency converters are examined. Further, motor terminal overvoltage caused by the fast transients of inverter switches is discussed. The voltage reflections within the motor cable are studied by comparing the cable with a transmission line. The reasons for motor terminal overvoltage are also verified. To mitigate the motor terminal overvoltage, a number of filtering methods have been developed. In this thesis, these methods are examined and compared. Finally, commercial filtering alternatives are discussed. The control of a frequency converter is usually carried out by using a microprocessor and a logic circuit. In the future, this will probably be done by using a single reprogrammable chip, an FPGA (Field Programmable Gate Array). The benefits of FPGAs include reprogrammability and the numerous benefits of using only one chip.