Tutkimus lavankäärintäkoneen oikosulkumoottorien jarrutusenergian varastoimiseksi ja uudelleen käytettäväksi
Nurminen, Jari (2009)
Nurminen, Jari
Hämeen ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200911276302
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200911276302
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli tutkia MSc Electronics Oy:n valmistaman liitäntäkonvertterin soveltuvuutta lavankäärintäkoneen isojen oikosulkumoottoreiden jarrutusenergian varastoimiseksi ja käytettäväksi uudelleen oikosulkumoottorin kiihdytysvaiheessa. Lisäksi tarkoitus oli kartoittaa mahdolliset jatkokehityshankkeet perustuen saavutettuihin säästöihin energian kulutuksessa verrattuna arvioituun energian hinnan nousuun lähitulevaisuudessa.
Tutkimus rajattiin koskemaan vain käärintäkoneen isoimpia moottoreita, joilla myös tehonkulutus on suurin. Mitattaviksi kohteiksi valittiin koneen nosto-/laskutoiminto ja kehän pyöritystoiminto. Muiden pienempien moottoreiden osalta ei vastaava tutkimus ole mielekästä vähäisen tehontarpeen vuoksi.
Tutkittavan energiansäästöjärjestelmän perusajatuksena ovat kustannussäästöt sähköenergian kulutuksessa ottamalla peruskuormitus suoraan tehtaan omasta sähköverkosta. Lyhytaikaisessa kiihdytys- tai kuormitustilanteessa tarvittava lisäenergia otetaan superkondensaattorien muodostamasta energiavarastosta. Tällöin oikosulkumoottorin jarrutustilanteessa syntyvä sähköenergia ladataan jälleen energiavarastoon myöhemmin käytettäväksi eikä jarrutuksessa syntyvää tehoa hukata lämmöksi jarruvastuksessa.
Tutkimus tehtiin mittaamalla integroivalla tehomittarilla ja oskilloskoopilla jarruvastuksille meneviä tehoja. Tulosten perusteella tehtiin johtopäätös, että lavankäärintäkoneita ei ole taloudellisesti järkevää varustaa energiavarastolla pienen tehonkulutuksen vuoksi.
Tutkimus rajattiin koskemaan vain käärintäkoneen isoimpia moottoreita, joilla myös tehonkulutus on suurin. Mitattaviksi kohteiksi valittiin koneen nosto-/laskutoiminto ja kehän pyöritystoiminto. Muiden pienempien moottoreiden osalta ei vastaava tutkimus ole mielekästä vähäisen tehontarpeen vuoksi.
Tutkittavan energiansäästöjärjestelmän perusajatuksena ovat kustannussäästöt sähköenergian kulutuksessa ottamalla peruskuormitus suoraan tehtaan omasta sähköverkosta. Lyhytaikaisessa kiihdytys- tai kuormitustilanteessa tarvittava lisäenergia otetaan superkondensaattorien muodostamasta energiavarastosta. Tällöin oikosulkumoottorin jarrutustilanteessa syntyvä sähköenergia ladataan jälleen energiavarastoon myöhemmin käytettäväksi eikä jarrutuksessa syntyvää tehoa hukata lämmöksi jarruvastuksessa.
Tutkimus tehtiin mittaamalla integroivalla tehomittarilla ja oskilloskoopilla jarruvastuksille meneviä tehoja. Tulosten perusteella tehtiin johtopäätös, että lavankäärintäkoneita ei ole taloudellisesti järkevää varustaa energiavarastolla pienen tehonkulutuksen vuoksi.