Taajuusmuuttajakäytön mitoitus (3 op)

Tavoitteet

Opiskelija tietää taajuusmuuttajakäytön mitoitukseen kuuluvat toimenpiteet kuormitusmomentin määrityksestä taajuusmuuttajan valintaan.

Opiskelija osaa määrittää sähkömoottoria kuormittavan mekaanisen järjestelmän momentin ja tehon sekä staattisessa että muuttuvassa tilassa.

Opiskelija ymmärtää oikosulkumoottorin toiminnan säätökäytössä ja osaa valita säädettävän kuorman käyttöön sopivan teho- ja nopeusluokan sähkömoottorin, ajoprofiilin ja ympäristöolot huomioiden.

Opiskelija osaa valita käytön sähkömoottoriin sopivan taajuusmuuttajan, jarrukatkojan ja kaapeloinnin, ajoprofiilin, syöttävän sähköverkon ominaisuudet ja ympäristöolot huomioiden.

Opintojakson opettaja saattaa toteutuskohtaisesti tarvittaessa muuttaa kurssin sisältöä ja arviointikriteerejä.

Sisältö

1. Taajuusmuuttajakäytön mitoituksen periaate ja toimenpiteet.
2. Mekaaninen kuormitus: momentti, pyörimisnopeus ja teho, mekaanisen voimansiirron komponentit ja kuormituksen ajoprofiili.
3. Oikosulkumoottori säätökäytössä.
4. Sähkömoottorin valinta.
5. Taajuusmuuttajan, jarrukatkojan ja kaapeloinnin valinta.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

1. Opiskelija osaa nimetä toimenpiteet, jotka kuuluvat taajuusmuuttajakäytön mitoitukseen ja tietää niiden tarkoituksen.
2. Opiskelija tuntee momentin, pyörimisnopeuden ja tehon keskinäiset riippuvuudet ja osaa soveltaa tätä tietoa vaihteistoon kytketyn moottorin vaihtelevan kuormituksen laskentaan.
3. Opiskelija tuntee oikosulkumoottorin suorituskyvyn rajoitukset säätökäytössä.
4. Opiskelija osaa valita ajoprofiilin ja ympäristöolosuhteet huomioiden sopivan sähkömoottorin käyttämään nopeussäädettyä työkonetta.
5. Opiskelija tuntee taajuusmuuttajan, jarrukatkojan ja kaapeloinnin keskeiset valintakriteerit.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Edellisten lisäksi
1. Opiskelija hallitsee toimenpiteet, jotka kuuluvat taajuusmuuttajakäytön mitoitukseen.
2. Opiskelija hallitsee matemaattisesti nopeussäädettyjen moottorikäyttöjen pyörivän ja etenevän liikkeen liike- ja voimayhtälöt.
3. Opiskelija osaa mitoittaa oikosulkumoottorin erilaisille pyörimisnopeuksille ja käyttötavoille ympäristöolosuhteet huomioiden.
4. Opiskelija osaa mitoittaa taajuusmuuttajan, jarrukatkojan ja verkkosuuntaajan.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Edellisten lisäksi
1. Opiskelija osaa analysoida monipuolisesti nopeussäädettyjen moottorikäyttösovellusten liikkeen dynamiikkaa
2. Opiskelija osaa mallintaa ja huomioida moottorin lämpenemisen erilaisissa käyttötilanteissa.
3. Opiskelija osaa itsenäisesti suorittaa taajuusmuuttajakäytön mitoituksen erilaisille sovelluksille.

Esitietovaatimukset

Mekaniikka
Sähkömoottorit
Sähkökäytön perusteet