|
Abstract:
|
Työn tarkoituksena oli tutkia ilmasydämisen kuristimen käyttöä taajuusmuuttajan LCL -suotimessa. Tavoitteena oli vertailla nykyistä rautasydämisenä toteutettua LCL -suodinta ja ilmasydämistä prototyyppiä. Teoriaosuudessa esitetään kuristimen toiminta ja optimaaliset muodot, joilla ilmasydämisestä kuristimesta saadaan suurin induktanssi suhteessa käytettyyn kuparimäärään. Prototyypin rinnalle kehitettiin kuparin kulutuksen suhteen optimoitu simulointimalli ilmasydämisestä kuristimesta, jolla on prototyyppiä vastaava induktanssi. Kuristimille tehtiin mittaukset, joissa induktanssi muuttuu virran ja taajuuden kasvaessa. Ilmasydämisen kuristimen induktanssi pieneni suurilla taajuuksilla vähän, mutta hajakapasitanssien aiheuttama ominaisresonanssitaajuus rajoittaa suurtaajuustoimintaa. Prototyypin taajuuden mukaan simuloidut induktanssit vastaavat hyvin mitattuja induktansseja. Prototyypin ja optimoidun mallin induktanssit simuloitiin lisäksi kolmivaiheisena. Ilmasydämisten kuristimien tehohäviöt simuloitiin ja verrattiin valmistajan arvioimiin häviöihin rautasydämisessä kuristimessa. Lämpenemämittauksilla todettiin prototyypin toiminta oikeassa toimintaympäristössä. Induktanssi riippuu ilmasydämisellä kuristimella olennaisesti myös ympäröivistä materiaaleista, sillä magneettikenttä leviää ilman rautasydäntä. Kuristimen induktanssi ja kotelon häviötehot simuloitiin eri kotelomateriaaleilla taajuuden kasvaessa. |