High speed -moottorin oikosulkurenkaan tukivanteen suunnittelu valun sisään

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Vaasan ABB:n Motors and Generators -yksikön tutkimus- ja tuotekehitysosastolle. Työn tarkoituksena oli suunnitella suurnopeusmoottorin oikosulkurenkaan tukivanteet alumiinivalun sisään ja tarkastella niihin kohdistuvia jännityksiä suurella kierrosnopeudella. Työn materiaaleina ja lähteinä käytettiin ABB:n omia dokumentteja, Internet -artikkeleita sekä väitöskirjoja. Oikosulkurenkaan tukivanteet suunniteltiin alumiinivalun sisään siten, että alumiinivalu pääsee muodostamaan yhtenäisen oikosulkurenkaan. Tukirenkaat suunniteltiin Fusion 360-ohjelmistolla, jonka jälkeen piirustukset lähetettiin Veslatecille laseroitavaksi ja hitsattavaksi. Simulointimallia tutkiessa voitiin havaita, että materiaaliin kohdistuvat jännitykset olivat sallituissa rajoissa, eivätkä ne ylittäneet maksimirasituksen rajaa. Rengaspakalle keskipakovoimien vaikutuksia simuloitiin 10 000 r/min nopeudella.

This thesis was made for ABB Motors and Generators, Vaasa R&D department. The purpose of the thesis was to design the support rims of a short-circuit ring inside the aluminium casting for a high-speed motor and study the stresses applied to them at a high rotational speed. ABB’s own documents, Internet articles, and doctoral theses were used as materials and sources for the thesis. The support rims of a short-circuit ring were designed inside the aluminium casting so that the aluminium cast can be accessed to form a uniform short-circuit ring. The support rims were designed with the Fusion 360 software, after which the drawings were sent to Veslatec for lasering and welding. While studying the simulation model, it was found that the stresses on the material were within the allowable limits and did not exceed the maximum stress limit. The effects of centrifugal forces on the ring stack were simulated at 10 000 r/min.