Hecon Light MCC lahenduste projekteerimine ja soojuskatsed

Ivanov, Maksim (2020) Hecon Light MCC lahenduste projekteerimine ja soojuskatsed. [thesis] [en] Hecon Light MCC Solution Project and Thermal Tests.

[thumbnail of lõputöö - digidoc] PDF (lõputöö - digidoc) - Published Version
Restricted to repository personnel only until 30 May 2030.

Download (3MB)

Abstract

Lõputöö raames läbiviidud uurimuse põhjal selgus, et valmis mootorijuhtimislahendusi pakuvad ainult mõned tootjad nt SIEMENS ja ABB, mis on ehitatud nende endi toodete baasile. AS Harju Elekter Elektrotehnika poolt väljatöötatava HECON tootesarja eesmärk on võimaldada erinevate valmistajate komponentide integreerimist enda madalpingeseadmesse. HECON LIGHT on Harju Elekter Elektrotehnika poolt väljatöötatud uus toode, mille eesmärk on luua madalamate kuludega lahendus, mis oleks turul konkurentsivõimeline. HECON LIGHT konstruktsioonis on latistus paigutatud kompaktselt väljundfiidrite vahetusse lähedusse, mis võimaldab hõlpsasti ühendada toitekaableid mootorite juhtimiseks rakendatavatele väljundfiidritele. Mootorite ühendamiseks madalpingeseadmega kasutatakse kaablikanalit, mis paikneb väljundfiidrite kõrval. Lõputöö raames projekteeriti erinevaid mootorijuhtimislahendustega konfiguratsioone erinevatele mootorite võimsustele ja hinnati komponentide paigutusi. Projekteeritud lahenduste hulgast valiti välja kolm erineva võimsusega mootorijuhtimislahenduse prototüüpi, millele teostati temperatuuritõusukatsetused. Temperatuuritõusu katsetuste eesmärk oli uurida, milliseks kujuneb iga prototüübi seadmete kontaktklemmide temperatuurid, et hinnata prototüüpide vastavust EN 61439-1 standardile. Testimise ajal mõõtepunktide temperatuurid ei ületanud EN 61439-1 standardis esitatud piirväärtusi ning testimine loeti õnnestunuks. Kõige kõrgem mõõdetud temperatuuritõus mootori fiidrite testimisel oli 58.5 K, mis jäi alla standardis määratud maksimaalsele temperatuuritõusule 70 K. Prototüübid ei vajanud ümberehitusi. Prototüübid vastavad üksnes väljavalitud SIEMENSi komponentide nõuetele. Teiste komponendi valmistajate baasilt üles ehitatud mootorijuhtimisplokid tuleb testida analoogselt, et hinnata nende lahenduste vastavust. Tulevikus testimist vajavad lahendused: • sujuvkäivitiga lahendused; • mootorkontrolleriga lahendused; • sagedusmuunduriga lahendused; • täht-kolmnurkkäivitusega lahendused. Projekteerimist vajavad lahendused: • sagedusmuunduriga lahendused; • sujuvkäivitiga lahendused (suurematele nimivõimsustele). AS Harju Elekter Elektrotehnika katselabor on väga paindlik erinevate madalpingeseadmete testimiseks. Laboris on palju ruumi erinevate mõõtmetega madalpingeseadmete testimiseks. Tooteid turule tuues tuleb välistada kvaliteedi- ja ohutusriskid, kuna potentsiaalsed kliendid peavad kokkuvõttes saama usaldada ettevõtte tooteid. Teisisõnu vajab valmistajatehas kindlustunnet, et väljatöötatud lahendused toimivad nii, nagu peavad, ning vastavad kohalikele ja rahvusvahelistele normidele ja eeskirjadele. Temperatuuritõusu katsetuste käigus said kinnitatud nii HECON LIGHT alumiiniumist pealatistuse vastavus kui väljaarendatud mootorijuhtimisplokkide prototüüpide vastavused EN 61439-1 standardis esitatud piirväärtustele. Kõige kõrgem mõõdetud temperatuuritõus alumiiniumpealatistuse testimisel oli 77.3 K, mis jäi alla standardis määratud maksimaalsele temperatuuritõusule 80 K. HECON LIGHT pealatistuse lahendus ei vajanud ümberehitusi.

Abstract [en]

Based on the research carried out during the dissertation only a few manufacturers offer motor cotrol centers, like SIEMENS and ABB, that are composed of only their own components. The purpose of the Harju Elekter Elektrotehnika AS HECON product line is to enable the integration of components from different manufacturers into its own low-voltage equipment. HECON LIGHT is a new product that Harju Elekter Elektrotehnika has designed and produced, which purpose is to create a more cost efficient solution to compete in the market. In the HECON LIGHT construction, the busbars are compactly placed in the immediate vicinity of the output feeders, which allows easy connection of the power cables to the motor. A cable canal is located next to the output feeders to connect the motors to the low voltage switchgear. During the dissertation, different configurations with motor control solutions for different motor nominal power were selected and component layouts were evaluated. From the designed solutions, three prototypes of a motor control solution with different capacities were selected, for which temperature rise tests were performed. The purpose of the temperature rise tests was to investigate the temperature of the contact terminals of each prototype solution in order to assess the compliance of the prototypes with the EN 61439-1 standard. During the testing, the temperatures of the measuring points did not exceed the limit values given in EN 61439-1 and the testing was considered successful. The highest measured temperature rise, when testing engine feeders was 58.5 K, which was below the maximum temperature rise of 70 K specified in the standard. The prototypes did not require any modifications. Prototypes correspond only to selected SIEMENS component requirements. Motor control units built on the basis of other component manufacturers must be tested in an analogous way to assess the conformity of these solutions. Future solutions that need testing: • solution with soft start; • solution through the controller; • solution with variable frequency drive; • star-delta solution. Solutions that need a design: • solution with variable frequency drive; • solution with soft start (higher rated capacities). AS Harju Elekter Elektrotehnika test laboratory is very flexible to test different low voltage devices. The laboratory has a lot of space to test a variety of different size low voltage devices. Bringing the products to the market the quality risks and safety risks need to excluded, cause the potentsial clients have to be able to trust the prouducts produced by the company. In other words the production facility needs a sense of security that the designed solutions work as they should and is in compliance with the local and international standards and regulations. The temperature test confirmed that the HECON LIGHT aluminium main busbar and the motor control center solution is in compliance with the standard EN 61439-1. The limit values set out in the highest measured temperature rise in aluminum busbar testing was 77.3 K, which was below the standard maximum temperature rise of 80 K. The HECON LIGHT busbar solution did not require any modifications.

Item Type: thesis
Advisor: Andres Mandre
Co-advisor: Marek Mägi
Subjects: Mechanical Engineering > Electrical Engineering and Electrical Equipment > Energy Technology and Automation
Divisions: Institute of Engineering > Electrical Engineering
Depositing User: Maksim Ivanov
Date Deposited: 05 Jun 2020 08:13
Last Modified: 05 Jun 2020 08:13
URI: https://eprints.tktk.ee/id/eprint/5328

Actions (login required)

View Item View Item