Isoille sähkömoottoreille uutta kansainvälistä kilpailukykyä
VTT:n ja yhteistyökumppanien menetelmällä selville sähkömoottorin tärinäsyyt

VTT kehitti yhteistyökumppaniensa kanssa menetelmän, jolla voidaan selvittää erittäin tarkasti suurten sähkömoottorien värähtelyä. Menetelmää käyttäen suuritehoisia moottoreita valmistavien yritysten kansainvälinen kilpailukyky kasvaa, koska moottoreiden pyörimisnopeutta voidaan säätää nykyistä laajemmin ja tehoa voidaan nostaa.

ABB Oy:n tuotekehityspäällikkö Riku Kytömäki. Korkearesoluutiokuva (429 Kt) Kuva: ABB Oy

Moottoreiden värähtely- ja vaurioitumisvaarojen vähentämiseksi VTT, TKK ja mm. ABB Oy ovat kehittäneet moottorin ns. sähkömekaanisen vuorovaikutuksen mallin. Mallissa on yhdistetty ainutlaatuisella tavalla sähkömagneettisten voimien ja mekaanisten voimien yhteisvaikutus. Näitä voimia on käsitelty aiemmin pelkästään erillisinä.

Tämän tutkimusten mukaan sekä sähkömagneettisia että mekaanisia voimia on tarkasteltava samanaikaisesti, sillä moottorin kuormittuessa ne vaihtelevat ja ovat myös keskinäisessä vuorovaikutuksessa. Ilmiön ymmärtäminen ja sen käsittely kehitetyn mallin avulla helpottaa sähkömoottoreiden valmistajaa ennustamaan jo suunnitteluvaiheessa moottorin värähtelyä. Tutkimustulokseen päästiin usean tutkimuslaitoksen ja yrityksen yhteistyöllä.

Voimakas värähtely voi vaurioittaa joko itse moottorin tai tämän runkorakenteen. Kun suuren moottorin sähkömekaaninen vuorovaikutus tunnetaan, sen pyörimisnopeusaluetta voidaan laajentaa ja tehoa voidaan nostaa. Jatkohaasteita ovat moottorin ja sen tukirakenteiden optimointi ja valmistustekniikan kehittäminen nykyistä kustannustehokkaammiksi.

Julkaisu: Holopainen, Timo P: Electromechanical interaction in rotordynamics of cage induction motors (VTT Publications 543)

Lisätietoja:

Kuva: VTT
VTT Tuotteet ja tuotanto Pekka Koskinen, ryhmäpäällikkö puh. (09) 456 6224, 050 555 6224 pekka.koskinen@vtt.fi	ABB Oy, Induktiokoneet Riku Kytömäki, tuotekehityspäällikkö puh. 050 332 2788 riku.kytomaki@fi.abb.com	TKK Sähkomekaniikan laboratorio Antero Arkkio, professori puh. (09) 451 2383, 050 555 2383 antero.arkkio@hut.fi