Oikosulkumoottorin LabVIEW-mittausjärjestelmä

Oikosulkumoottori on yleisin käytössä oleva vaihtosähkömoottori. Oikosulkumoottorit ovat käytössä teollisuuden prosesseissa, liikenteen sähköistyksessä ja talotekniikassa. Niitä käytetään muun muassa puhaltimien, pumppujen ja kuljettimien voimanlähteinä. Niiden voimakas yleistyminen johtuu yksinkertaisen ja toimintavarman rakenteen tuomista eduista. Siksi oikosulkumoottorien toiminnan ymmärtäminen on tärkeä osa-alue sähköinsinöörien koulutusta. Opinnäytetyön tavoitteena oli rakentaa Jyväskylän ammattikorkeakoulun sähkölaboratorioon mittausjärjestelmä, jolla pystytään mittaamaan oikosulkumoottorin sähköisiä ja mekaanisia suureita. Mittausjärjestelmän avulla pystytään havainnollistamaan oikosulkumoottorin toimintaa sähkötekniikan opiskelijoille. Mittausjärjestelmän koostuu fyysisestä mittauslaitteistosta ja erillisestä LabVIEW-ohjelmasta. Laitteiston rakentamisessa käytettiin nimellisarvoltaan sopivia virtamuuntajia, jännitemuuntajia, jännitelähteitä ja National Instrumentsin 6009 USB -tiedonkeruulaitetta. Komponenttien soveltuvuus mittausjärjestelmään testattiin kattavasti. LabVIEW-ohjelman toiminnan ja tulosten luotettavuus testattiin Metrel PowerQ4 MI 2592 sähkön laadun analysaattorilla ja ABB:n DriveStudio-ohjelmalla. Mittausjärjestelmän mittaustulokset olivat lähellä Metrelillä mitattuja vertailuarvoja. Mitattujen sähköisten suureiden ero oli noin 1 % - 5 % LabVIEW-ohjelman ja Metrelin arvojen välillä. Mittausjärjestelmän toiminta ja tulokset osoittautuivat kauttaaltaan luotettaviksi. Mittausjärjestelmää on edelleen mahdollista jatkokehittää ja lisätä opetuksen sisältöä. Mittauslaitteistoa on mahdollista käyttää muissakin sähkölaboratorion mittauksissa ja opiskelijoiden harjoituksissa, joissa on tarpeellista hyödyntää kolmivaiheisten jännitteiden ja virtojen mittausta ja analysointia.A short circuit motor is the most common type of AC motor. Short circuit motors are used in industrial processes, transportation electrification and house engineering. They are used as power sources for blowers, pumps and conveyors amongst other things. The increase in the use of short circuit motors is due to their simple and reliable construction. Therefore, short circuit motor studies are an important part of electrical engineering studies. The aim of the thesis was to construct a measurement system to measure electric and mechanical quantities of a short circuit motor in the Jyväskylä University of Applied Sciences electric laboratory. With the help of the measurement system, it is possible to demonstrate the operation of a short circuit motor to electrical engineering students. The measurement system was made up of physical measurement equipment and a LabVIEW-program. Suitable current transformers, voltage transformers, voltage sources and a National Instruments 6009 USB data acquisitions device were used to construct the measurement system. Component suitability for the measurement system was tested extensively. The reliability of the LabVIEW-program and the test results were checked with the Metrel PowerQ4 MI 2592 power quality analyzer and ABB DriveStudio program. The measuring results of the measurement system were close to the Metrel reference values. There was an approximately 1% - 5% difference between measured electric quantities between the LabVIEW-program and Metrel. The functionality and results proved to be thoroughly reliable. It is still possible to redevelop the measurement system and to add content to the learning materials. It is possible to use the measurement equipment in other electric laboratory measurements and student practices, in which there is a need to utilize measurement and analysis of three phase voltages and currents