Moniensiöinen muuntaja taajuudenmuuttajakäytössä

Suuritehoisissa pumppu- ja puhallinkäytöissä käytetään usein suurnopeusmoottoria,jota syötetään välijännitteellä. Suurjännitetaajuudenmuuttajat ovat kalliita, eikä niitä ole aina edes mahdollista valmistaa. Tutkimuksen kohteena on rinnakkaisilla pienjännitetaajuudenmuuttajilla toteutettu sähkökäyttö, jossa pienjännite nostetaan moniensiöisellä muuntajalla suurjännitteeksi (6,6 kV) ja syötetään edelleen kuormana olevalle suurnopeusmoottorille. Opinnäytetyössä tutkitaan moniensiöisen muuntajan syöttöä rinnakkaisilla taajuudenmuuttajilla sekä niiden aiheuttamia häiriöitä toisilleen. Työssä tutkitaan myös harmonisten yliaaltojen vaikutuksia muuntajan häviöihin ja magnetointiominaisuuksiin. Taajuudenmuuttajan lähtöjännite ja -virta suodatetaan sinisuotimella, jonka parametreja simuloidaan Simulink- ohjelmistolla. Tavoite on löytää optimaaliset parametrit taajuudenmuuttajanlähtösuotimelle käyrämuotojen ja suotimeen jäävän tehon suhteen. Työssä tarkasteltiin sinisuodinta, johon jää 3 prosenttia syöttöjännitteestä. LC-suodin kompensoi sähkökäytön loistehon lähes kokonaan, joten taajuudenmuuttajien antotehon kannalta suotimet ovat perusteltuja. Taajuudenmuuttajan näennäisteho putoaa 22 prosenttia, joten taajuudenmuuttajat voidaan vastaavasti mitoittaa pienemmiksi.

High-speed and high-voltage motors are common in high-power ventilator and compressor drives. High-voltage frequency converters are expensive and sometimes even impossible to manufacture. This study analyses the use of parallel low-voltage frequency converters supplying a multi-primary step-up transformer and a high-speed induction machine. The thesis addresses parallel low-voltage frequency converters supplying a step-up transformer, and the disturbances caused by these converters. Harmonics and their effects on the characteristics of aspecial transformer are also investigated. The output voltage and current of the frequency converter are filtered by a sine filter, which has been simulated bySimulink software. The aim of this work is to find optimal parameters for the frequency converter's output filter, which would produce a nearly-sinusoidal voltage and would not consume too much power. A sine filter was analysed that takes three percent of the frequency converter's output voltage. The capacitor of the LC filter compensates the reactive power almost completely. Thus, considering the active power of the inverter, it is advisable to use such a filter. The total reactive power of the frequency converter is reduced approximately by 22 percent, and thus, the frequency converter can be dimensioned accordingly.