|
Abstract:
|
Nosturin nostoliikkeessä nostomoottorin tarkan pyörimisnopeuden ja vääntömomentin saavuttamiseksi käytetään nopeussäätöä. Nopeussäädössä moottorin akselin pyörimisnopeus mitataan optisen pulssianturin avulla ja jännitevälipiirillisellä taajuudenmuuttajalla säädetään moottorin pyörimisnopeus halutunlaiseksi. Nopeussäädön toteuttavana nopeussäätimenä käytetään taajuudenmuuttajan ohjausohjelmassa olevaa PI-tyyppistä (Proportional Integral) säädintä. Erään uudentyyppisen nostokoneiston tapauksessa on ilmennyt ei-toivottua värähtelyä moottorin akselilla kuormaa nostettaessa tai laskettaessa. Värähtely aiheuttaa ongelmia nostokoneiston toimintaan, eikä värähtelyn syytä tunneta tarkasti. Värähtelyä on saatu huomattavasti vähennettyä moottorin nopeussäätöä muokkaamalla. Keskeisessä osassa nopeussäädössä on nopeussäätimessä käytetyt viritysparametrien arvot. Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia nopeussäätimen viritystä nostoliikkeen tapauksessa ja määrittää säätimen optimaaliset viritysparametrien arvot, joilla nostokoneiston toimintaa saadaan parannettua. Työssä perehdyttiin lisäksi nopeussäätöä täydentävinä toimintoina kuorman kiihtyvyyden kompensointiin ja moottorin pyörimisnopeuden mittaussignaalin ja nopeuserosuureen suodatustoimintoihin. Säätimen viritystä tutkittiin nostokoneiston simulointimallin sekä testilaitteistolla suoritettujen käytännön mittausten avulla. Nopeussäätimen viritykseen käytettiin moottorin askelvastekokeita sekä taajuusvastemenetelmän mukaista viritystä. Työssä suoritettujen mittausten ja simulointien perusteella kävi ilmi, että ei ole olemassa yksiä viritysparametrien arvoja, joilla säätötulos on aina paras mahdollinen. Parhaiden viritysparametrien arvot riippuvat moottorin akselilla näkyvästä kuormituksesta, joten moottorin vääntömomentin mukaan aseteltavaa säätimen vahvistusta on syytä tutkia jatkossa. Nopeussäädön yhteydessä käytetty kiihtyvyyden kompensointi paransi oleellisesti säätötulosta ja tämän perusteella toiminnon käyttö jatkossa on suotavaa. Seuraava vaihe nopeussäätimen viritystyökalun kehityksessä on työn tulosten hyödyntäminen jo olemassa olevissa nosturin laskentaohjelmissa. Tavoitteena on saada optimaalisten viritysparametrien määritys osaksi taajuudenmuuttajan toimitusparametrisointia. |