Nopeustakaisinkytketty säätö nosturin sähkökäytöissä

Abstract

Työssä tutkittiin nopeustakaisinkytkettyä säätöä nosturisovelluksessa. Nostureissa säädetyt moottorikäytöt toteutetaan nykyään lähes poikkeuksetta taajuudenmuuttajilla ja oikosulkumoottoreilla. Kuitenkin käyttöönoton yhteydessä tapahtuvan sähkökäyttöjen virityksen hankaluus on aiheuttanut päänvaivaa vuodesta toiseen. Tästä syystä lähdettiin kehittämään taajuudenmuuttajaan uutta ohjelmistoa, joka tuo uusia ominaisuuksia ja parannuksia aikaisempaan.Työn tavoitteena oli tutustua takaisinkytketyn säädön teoriaan ja sitä kautta pyrkiä helpottamaan uuden sähkökäytön käyttöönottoa kehittämällä taajuudenmuuttajaan takaisinkytketyn säädön automaattinen viritys. Omaa automaattista viritystä lähdettiin kehittämään, koska nosturisovellus pitää sisällään omia vaatimuksiaan mm. turvallisuusnäkökohtien puitteissa. Myös moottorin vääntömomentin estimoinnin teoriaa tutkittiin.Työ aloitettiin tutustumalla nosturin fysikaalisiin ominaisuuksiin ja esittelemällä oikosulkumoottorin ja sähkökäytön perusteet. Takaisinkytketyn säädön teoriaa tutkittiin yksityiskohtaisesti ja luotiin tätä kautta lähtökohdat säädön automaattiselle viritykselle. Moottorin vääntömomentin estimoinnin teoriaa ja siihen liittyviä uusia ominaisuuksia tutkittiin. Moottorin jättämä muuttuu lämpenemän funktiona ja tästä syystä se aiheuttaa virhettä sekä viritykseen, että vääntömomentin estimointiin. Tämän johdosta taajuudenmuuttajaan kehitettiin kentänheikennyspisteen adaptiivinen viritys.Tulevaisuuden kehityskohteita ovat automaattisen virityksen käyttöliittymän kehittäminen ja adaptiivisen kentänheikennyspisteen virityksen parantaminen.