Värähtelyt, niiden toteaminen ja vaimentaminen sähkökäytöllä
Salmi, Heikki (2017)
Salmi, Heikki
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704205001
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704205001
Tiivistelmä
Insinöörityössä tarkastellaan värähtelyjen ja erityisesti vääntövärähtelyn mittaamiseen, toteamiseen ja vaimentamiseen liittyviä tekijöitä. Tutkimuksen pohjalta luotiin vääntövärähtelynvaimennukseen soveltuva työohje, jonka tarkoituksena on ohjastaa oikeanlaiseen taajuusmuuttajan parametrointiin tilanteessa, jossa aktiivivaimennus on otettava käyttöön. Sähkömoottori ja siihen akselilla kytketty kuorma, muodostavat yhdessä järjestelmän jolla on tiettyjä resonanssitaajuuksia. Järjestelmän ominaistaajuinen voimakas värähtely voi aiheuttaa merkittäviä mekaanisia ongelmia koneeseen ja ympäristöön. Opinnäytetyössä käsitellään vääntövärähtelyn vaimennukseen liittyvien parametrien toimintaa ja vaikutusta. ABB osakeyhtiö tarjosi paperikone-sovelluksia simuloivan testauslaitteiston, minkä avulla testaustuloksista saatiin mahdollisimman luotettavat. Toimeksiantajan tarpeet kohdistuivat lähinnä paperikone-
sovelluksiin, jonka vuoksi työssä käsitellään myös niiden keskeisiä vaatimuksia ja ominaisuuksia. Vääntövärähtelyjä voidaan vaimentaa mekaanisesti kuin aktiivisesti sähköisesti taajuusmuuttajakäytöllä. Usein paras värähtelynvaimennus menetelmä on sähköinen vaimennus, jolloin koneen mekaanisia ominaisuuksia tarvitse muuttaa vaan korjaus voidaan toteuttaa taajuusmuuttajan oikealla parametroinnilla. Aktiivivaimennuksen käyttö vääntövärähtelynkorjauksessa on erittäin toimiva menetelmä, mutta onnistunut parametrointi edellyttää korkeaa ammattitaitoa ja tietämystä käytettävistä laitteista ja sovelluksesta. Työssä havaitaan selkeästi, että aktiivivaimennuksella voidaan vaikuttaa merkittävästi vääntövärähtelyyn ja oikealla parametroinnilla on mahdollista vaimentaa vääntövärähtelyn amplitudia merkittävästi. Aktiivivaimennuksen onnistunut toteutus vaatii todennäköisesti useita säätö ja analysointi kertoja.
sovelluksiin, jonka vuoksi työssä käsitellään myös niiden keskeisiä vaatimuksia ja ominaisuuksia. Vääntövärähtelyjä voidaan vaimentaa mekaanisesti kuin aktiivisesti sähköisesti taajuusmuuttajakäytöllä. Usein paras värähtelynvaimennus menetelmä on sähköinen vaimennus, jolloin koneen mekaanisia ominaisuuksia tarvitse muuttaa vaan korjaus voidaan toteuttaa taajuusmuuttajan oikealla parametroinnilla. Aktiivivaimennuksen käyttö vääntövärähtelynkorjauksessa on erittäin toimiva menetelmä, mutta onnistunut parametrointi edellyttää korkeaa ammattitaitoa ja tietämystä käytettävistä laitteista ja sovelluksesta. Työssä havaitaan selkeästi, että aktiivivaimennuksella voidaan vaikuttaa merkittävästi vääntövärähtelyyn ja oikealla parametroinnilla on mahdollista vaimentaa vääntövärähtelyn amplitudia merkittävästi. Aktiivivaimennuksen onnistunut toteutus vaatii todennäköisesti useita säätö ja analysointi kertoja.