Apumuuntajan suunnittelutyökalu

(1)

Jesse Kortesoja

APUMUUNTAJAN SUUNNITTELU- TYÖKALU

Tekniikka

2019

(2)

TIIVISTELMÄ

Tekijä Jesse Kortesoja

Opinnäytetyön nimi Apumuuntajan suunnittelutyökalu

Vuosi 2019

Kieli suomi

Sivumäärä 33 + 3 liitettä

Ohjaaja Timo Gröndahl + Toni Perälä

Opinnäytetyön aiheena oli luoda layout-ohjattu 3D-kokoonpanomalli apumuuntajan kokoonpanoille ABB Oy:n Vaasan muuntajatehtaalle. Valmiin työn tavoitteena on lyhentää suunnittelun läpimenoaikoja sekä helpottaa apumuuntajien suun- nittelua. Kokoonpanon rakentamiseen käytettiin Creo Parametric -ohjelmistoa, jonka ohjelmoitavuus on erittäin hyvä.

Opinnäytetyön aikana käydään läpi lyhyesti muuntajan ja apumuuntajan perusrakenne, toimintaperiaate sekä apumuuntajan käyttökohteita. Lisäksi kerron hieman käytetystä ohjelmistosta sekä käytetyistä toimintatavoista.

Työn lopputuloksena saatiin monipuolisesti muuttuva kokoonpano, jonka avulla saadaan nopeammin ja helpommin käytetyimpien apumuuntajien kokoonpano- mallit sekä piirustukset. Englanninkielisenä tehty layout edesauttaa kokoonpanomallin käyttöä myös muilla ABB:n muuntajatehtailla.

Avainsanat Apumuuntaja, layout, Creo Parametric, suunnittelu

(3)

Konetekniikka

ABSTRACT

Author Jesse Kortesoja

Title Design Tool for an Auxiliary Transformer

Year 2019

Language Finnish

Pages 33 + 3 Appendices

Name of Supervisor Timo Gröndahl + Toni Perälä

The subject for this thesis was to create a layout-driven assembly model for the auxiliary transformer. The thesis was made for ABB Oy Transformers unit located in Vaasa. The main aims for the finished product was to shorten design times at the design department and to facilitate the designing of auxiliary transformers.

The layout-driven assembly was created with Creo Parametric which is easily programmable.

The designing of the tool started with creating a layout and parameters within the layout. The design tool was constructed using the Top-Down – principle, starting from the main assembly skeleton model progressing towards modeling the com- ponents and programming.

The result of this thesis is a versatile assembly, which provides the most frequent- ly used assemblies and drawings of the auxiliary transformer faster and more easily. The layout which is made in English helps the deployment of the layout in oth- er transformer units of ABB.

Keywords Auxiliary transformer, Layout, Creo Parametric and design

(4)

TIIVISTELMÄ ABSTRACT

1 JOHDANTO ... 9

1.1 Työn tavoitteet ... 9

1.2 Määrittely ... 10

2 ABB ... 11

2.1 ABB:n historia ... 11

2.2 ABB nykyään ... 12

2.3 ABB Oy Transformers ... 12

3 MUUNTAJA JA APUMUUNTAJA ... 13

3.1 Muuntajan rakenne... 14

3.2 Apumuuntaja ... 16

4 CREO PARAMETRIC ... 18

4.1 Creon ohjelmoitavuus ... 18

4.1.1 Layout, parametrit, luurankomalli ... 18

4.1.2 Relaatiot, ohjelmarakenne, Boolen algebra ... 20

5 SUUNNITTELUTYÖKALUN SPESIFIKAATIO ... 22

5.1 Vähimmäisvaatimukset ... 22

5.2 Komponenttien ja kaapistojen määritys ... 22

6 SUUNNITTELUTYÖKALUN LUOMINEN ... 23

6.1 Layout ... 23

6.2 Parametrointi ... 25

6.3 Luurankomalli ... 26

6.4 Osamallinnus... 26

6.4.1 Piirteiden ohjelmointi ... 29

6.5 Kokoonpanomalli ... 29

6.5.1 Kokoonpanomallin ohjelmointi ... 30

6.6 Piirustukset ... 31

7 YHTEENVETO & TULOKSET ... 32

(5)

LIITTEET

(6)

KUVALUETTELO

Kuva 1. Muuntajan läpileikkaus. ... 14

Kuva 2. Apumuuntajan rakenne. ... 16

Kuva 3. Apumuuntajan kokoonpano. ... 17

Kuva 4. Kuvakaappaus apumuuntajan käyttöliittymästä. ... 19

Kuva 5. Kuvakaappaus parametreista. ... 19

Kuva 6. Kuvakaappaus relaatioista. ... 20

Kuva 7. Kuvakaappaus ohjelmarakenteesta. ... 21

Kuva 8. Layout ensimmäinen sivu. ... 24

Kuva 9. Layout toinen sivu. ... 24

Kuva 10. Layout kolmas sivu. ... 25

Kuva 11. Kaapin kokoa ohjaava parametri relaatioineen. ... 26

Kuva 12. Pääsulakekaapin malli... 27

Kuva 13. Pääkokoonpanon malli. ... 30

(7)

LIITELUETTELO

LIITE 1. Puhtaaksikirjoitettu spesifikaatio

LIITE 2. Ote lyhennetystä kaapin ohjelmarakenteesta LIITE 3. Ote pääkokoonpanon ohjelmarakenteesta

(8)

LYHENTEET JA TERMIT

3D Kolmiulotteisuus (Three dimensional)

ABB Asea Brown Boveri

CAD Tietokoneavusteinen suunnittelu (Computer aided design) PE-johdin Suojajohdin (Protective Earth), suora yhteys maahan N-johdin Nollavaiheen johdin, yhteydessä maahan

Vaihejohdin Jännitteinen johdin, jota pitkin virta kulkee kuormalle Layout Mallikokonaisuuden käyttöliittymä, linkittää parametreja

osien ja kokoonpanojen välillä

Parametri Arvo, joka voidaan määrätä esimerkiksi mitalle tai piirteelle Relaatio Suhde kahden asian välillä, käytetään ohjaamaan eri para-

metrien synnyttämiä ominaisuuksia String Parametrin tyyppi, arvo on merkkijono Real number Parametrin tyyppi, mikä tahansa numeroarvo Integer Parametrin tyyppi, mikä tahansa kokonaisluku Yes/no Parametrin tyyppi, saa arvoksi kyllä tai ei

Origo 3D-mallin keskipiste, XY-, XZ- sekä YZ-tasot risteävät täs- sä pisteessä, mallin koordinaatisto on myös tässä pisteessä Top-Down-tekniikka Mallinnustekniikka, jossa lähdetään liikkeelle halutusta

loppukokonaisuudesta

(9)

1 JOHDANTO

Nykypäivän kilpailutilanteen johdosta yrityksillä on painetta suoriutua toimituk- sissaan nopeasti sekä kustannustehokkaasti. Tästä johtuen monesti on tahtoa ke- hittää toimintatapoja nopeammiksi ja tehokkaammiksi. Opinnäytetyön toimeksi- antajalla, ABB Oy:n Vaasan muuntajayksikön tuotesuunnittelulla, olikin tarve ke- hittää apumuuntajan suunnittelun läpimenoaikaa. Tähän asti apumuuntajien ko- koonpanomallit on tehnyt tuotesuunnittelussa yksi henkilö, täysin käsityönä alusta loppuun.

Opinnäytetyöhön kuului layout-ohjatun 3D-kokoonpanomallin rakentaminen, jolla valmistusprosessin läpimenoaikaa saadaan lyhennettyä ja kustannustehok- kaammaksi. Kokoonpanomallin luomisessa käytettiin Creo Parametric - ohjelmistoa.

1.1 Työn tavoitteet

Lähtökohtaisesti tavoitteena oli luoda suunnittelutyökalu apumuuntajan kokoonpanomallin rakentamiselle. Tavoitteita tarkennettiin työn alkuvaiheilla sekä työn aikana. Suunnittelutyökalun avulla suunnitteluaikoja saadaan lyhennettyä, sekä optimoitua suunnittelijan työkuormaa enemmän vaativien tehtävien suorittami- seen.

Lisätavoitteiksi määriteltiin eri komponenttien mahdollista vakiointia, mikäli vä- himmäisvaatimuksien suorittamisen jälkeen on aikaa. Vakioinnilla olisi mahdollista helpottaa vielä enemmän sekä oman suunnitteluosaston, että alihankkijoiden työkuormaa.

(10)

1.2 Määrittely

Opinnäytetyö lähti liikkeelle ideointipalaverilla yhdessä ohjaajan sekä apumuuntajien suunnittelijan kanssa. Ideointipalaverissa määriteltiin vähimmäisvaatimuk- set sekä lisätavoitteita. Yhdessä ohjaajani kanssa kartoitimme tarkemmin palave- rin jälkeen, mistä olisi helpointa ja järkevintä lähteä liikkeelle. Vähimmäisvaati- musten perustella lähdin rakentamaan layoutia, sekä aloitin osamallinnukset.

Osien valmistuttua oli vuorossa ohjelmointivaihe. Boolen algebra sekä IF-lauseet olivat ohjelmoinnin kulmakiviä.

(11)

2 ABB

Vaasan seudulle on keskittynyt merkittävä osa Suomen ja Pohjoismaiden energia- teknologiateollisuudesta. Vahvinta osaaminen on hajautetun energiatuotannon, - jakelun ja -käytön ratkaisuissa. EnergyVaasa muodostuu alalla toimivista yrityk- sistä, näitä palvelevista organisaatioista ja alalle osaajia kouluttavista korkeakou- luista ja yliopistoista. /2/ Energiateknologian keskittymä, EnergyVaasa, on kasvat- tanut Vaasan seudusta Suomen talouden pikkujättiläisen. Eikä ihme, sillä kluste- rissa on 140 yritystä, joiden liikevaihto on yhteensä 4,4 miljardia euroa. Alan markkinat ovat maailmanlaajuiset, joten yrityksissä viennin osuus on yli 80 %. /3/

Suurimpia alueen yrityksiä ovat mm. ABB Oy, Wärtsilä Finland Oy sekä Danfoss.

ABB on johtava teknologian edelläkävijä, jonka tarjonta kattaa sähköverkkorat- kaisut, sähköistystuotteet, teollisuusautomaation sekä robotit ja liikkeenohjauksen.

Yhtiö palvelee energia-, teollisuus-, liikenne- ja infrastruktuurialojen asiakkaita maailmanlaajuisesti. ABB on rakentamassa digitaalista tulevaisuutta tuomalla sähköä voimalaitoksista sähkönkulutuksen pisteisiin sekä automatisoimalla teolli- suutta raaka-ainetuotannosta lopputuotteiden tuotantoon saakka. /1/

2.1 ABB:n historia

ABB muodostettiin tammikuussa 1988 sulauttamalla yhteen ruotsalaisen Asean ja sveitsiläisen Brown Boverin sähkötekniset liiketoiminnot 50:50- omistusperiaatteella. Nyt ABB on johtava teknologian edelläkävijä, jonka tarjonta kattaa niin sähköistystuotteet, robotit ja liikkeenohjauksen kuin teollisuusautomaation ja sähköverkkoratkaisut. ABB:n kasvu perustuu sen teknologiseen voi- maan ja vahvoihin paikallisiin juuriin, joita Suomessa edustaa Strömberg. /4/ Asea Ab oli ostanut Kymi-Strömberg Oy:n sähköteknisen osan kaksi vuotta ennen tätä sulauttamista ja tätä kautta syntyi ABB:n suomalaiset juuret.

Axel Gottfrid Strömberg perusti vuonna 1889 Oy Strömberg Ab yrityksen, jonka toimialana oli sähkötekniikka. Yrityksen ensimmäiset tehdasrakennukset sijaitsi- vat Sörnäisissä, sekä Pitäjänmäellä. Tuotteina oli mm. generaattoreita ja moottoreita. Toiminta keskitettiin Pitäjänmäelle 1930-luvulla, johtuen Sörnäisten tehtaan

(12)

tulipalosta. Vaasan tehtaiden toiminta alkoi 1940-luvulla, pienjännitekojeiden ollessa merkittävä tuoteryhmä. /7/ Kymi-Kymmenen ja Strömberg fuusioituivat 1983 ja nimeksi tuli Kymi-Strömberg. Strömberg siirtyi Asealle 1986. Strömberg kehitti sähköverkkojen suojaukseen ja ohjaukseen mikroprosessoripohjaisen suo- jarelejärjestelmän sekä täysdigitaaliset sähkökäytöt teollisuudelle. /5/

2.2 ABB nykyään

ABB on johtava teknologian edelläkävijä, jonka tarjonta kattaa sähköverkkorat- kaisut, sähköistystuotteet, teollisuusautomaation sekä robotit ja liikkeenohjauksen.

ABB toimii yli 100 maassa ja työllistää noin 147 000 henkilöä, joista Suomessa noin 5 300. Suomessa ABB toimii noin 20 paikkakunnalla. Tehdaskeskittymät sijaitsevat Haminassa, Helsingissä, Vaasassa ja Porvoossa. Vaasassa valmistetaan mm. moottoreita, erikoismuuntajia, kytkintuotteita, releitä, tehdastietojärjestelmiä, sekä muita tuotteita. Suomessa ABB on yksi suurimmista teollisista työnantajista, pääkaupunkiseudulla suurin. Liikevaihto on noin 2,3 miljardia euroa. /8/

2.3 ABB Oy Transformers

Maailmanlaajuisesti ABB:n muuntajabisnes työllistää 17 000 henkilöä 34 maassa ja 73 paikkakunnalla. Suomen ABB:n Transformers-yksikkö vastaa maailmanlaajuisesti pienitehoisten erikoismuuntajien kehittämisestä ABB:llä. ABB:n muuntajia löytyy kaikkialta, missä sähköä tuotetaan, siirretään ja kulutetaan: voimalaitoksista, sähköasemilta, teollisuuslaitoksista, ostoskeskuksista, öljy- ja kaasukentiltä, rautateiltä, aurinko- ja tuulivoimaloista sekä vesivoimaloista. ABB:n muuntajateh- taalla Vaasassa valmistetaan sähkölaitosmuuntajia ja erikoismuuntajia, kuten uu- ni- ja tasasuuntaajamuuntajia, laiva- ja offshore-muuntajia, taajuusmuuttajakäyttö- jen ja rautateiden sähköistysverkon muuntajia sekä reaktoreita 63 MVA:n tehoon ja 170 kV:n jännitteeseen asti. Muuntajatehdas vastaa myös Suomen muuntaja- huolloista. /8/

(13)

3 MUUNTAJA JA APUMUUNTAJA

Muuntajalla muutetaan sähköenergiaa käyttäjälle sopivaan muotoon. Muuntajia tarvitaan sähköverkossa mm. sähkönsiirron ja -jakelun välillä. Suurempi jännite pienentää virtaa ja suurempaa jännitettä on helpompi teknisesti hallita, kuin suurta virtaa, joten sähkönsiirto tapahtuu usein suurella jännitteellä. Suurella jännitteellä myös häviöt pysyvät pienempinä. Pitkillä välimatkoilla jännitetasona käytetään jopa 400 kilovoltin jännitettä.

Muuntaja on sähkötekninen laite, jonka toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Muuntaja koostuu magneettisesti johtavasta rautasydämestä, sekä sähköisesti johtavista käämeistä, ensiökäämi ja toisiokäämi, jotka ovat toisistaan eristettyjä. Ensiökäämi on se käämitys, johon teho syötetään, yleensä yläjännite- käämitys on ensiökäämi. Toisiokäämi on se, josta teho otetaan ulos. Yläjännite on muuntajan suurin jännite, alajännite vastaavasti pienempi. Erikoismuuntajassa voi olla useampia alajännitteitä. Muuntajassa ei ole liikkuvia osia, eikä se toimi tasa- virralla, sillä toisiokäämin jännite syntyy magneettikentän vaihteluista. Muunta- jassa jännitteiden suuruudet ovat suoraan verrannollisia käämien kierroslukujen suhteeseen, kun taas virrat ovat kääntäen verrannollisia kierroslukujen suhteeseen.

/9, 11/

(14)

3.1 Muuntajan rakenne

Muuntajien perusrakenne koostuu aktiiviosasta (rautasydän ja käämitykset), säili- östä, kannesta, paisuntasäiliöstä, mahdollisista radiaattoreista, läpivienneistä sekä mitta- ja suojavarusteista (Kuva 1).

Kuva 1. Muuntajan läpileikkaus.

Sydämen tehtävä on ohjata ensiökäämin sydämeen synnyttämä magneettivuo kulkemaan haluttujen käämitysten kautta. Sydän on rakennettu raudasta magneettisen vastuksen pienentämiseksi. Kolmivaihemuuntajassa on kolme pystysuunnassa olevaa sydänpylvästä ja yksivaihemuuntajassa kaksi. Pystyssä olevat sydänpylväät yhdistetään toisiinsa ylä- ja alaikeillä. Muuntajan teho määrää pylväiden poikki- pinta-alan. Pylväät koostuvat ladotuista sydänlevyistä, jotka ovat ns. kidesuunnat-

(15)

tua muuntajalevyä, jossa magneettivuo pääsee helposti kulkemaan pituussuuntaan, mutta poikittaissuunnassa magneettivuota vastaan on suuri vastus. Sydänlevyt pinnoitetaan ohuella eristekerroksella.

Käämit valmistetaan puhtaasta kuparista tai sähköalumiinista. Johtimet ovat yleensä suorakaiteen muotoisia, eristettynä muuntajapaperilla. Alajännitekäämi on yleensä sisempänä, sillä se on helpompi eristää sydämestä. Käämien väliin sijoite- taan prespaanilieriöitä eristysmateriaaliksi. Käämeihin voidaan tehdä jäähdytys- kanavia, joiden kautta öljy pääsee virtaamaan ja täten jäähdyttämään käämiä te- hokkaammin.

Säiliön tehtävä on toimia muuntajan runkona, öljysäiliönä, jäähdyttimenä sekä aktiiviosan suojarakenteena. Säiliön on oltava tarpeeksi vankka kestääkseen ul- koilman ympäristörasituksen sekä säiliön täytyy olla öljytiivis. Säiliö koostuu 8 – 10 millimetriä paksuista seinälevyistä, 20 millimetriä paksusta pohjalevystä ja kaulavanteesta. Nämä kaikki hitsataan yhteen kokoonpanohitsauksessa. Säiliö täy- tetään loppukokoonpanossa muuntajaöljyllä, joka toimii sähköisenä eristeenä sekä jäähdytysnesteenä.

Paisuntasäiliön tehtävä on toimia öljyn paisuntatilana, sillä öljyn tilavuus muuttuu lämpötilan muuttuessa. Paisuntasäiliö mitoitetaan yleensä siten, että öljyn lämpö- tilan ollessa korkeimmillaan on paisuntasäiliö lähes täysi. Öljyn ollessa kylmim- millään paisuntasäiliössä on vielä vähän öljyä. Täten muuntajan säiliö on aina täynnä öljyä.

Kansi sulkee muuntajan säiliön ja tukee muuntajan rakennetta. Kansi voidaan kiinnittää joko hitsaamalla tai usealla pulttiliitoksella. Aktiiviosa on yleensä kiinnitetty kanteen. Läpiviennit ja useat muuntajan varusteet on yleensä kiinnitetty muuntajan kanteen.

Läpiviennit toimivat muuntajan ja sähköverkon kytkentäpisteenä. Läpiviennit ovat myöskin eristeinä kytkentäjohtimien ja maapotentiaalissa olevan muuntajan ra- kenteen välillä. Yleisimmin käytetään posliiniläpivientejä, mutta suuremmilla jännitteillä käytetään kondensaattoriläpivientejä. /9, 11/

(16)

3.2 Apumuuntaja

Apumuuntaja toimii päämuuntajan yhteydessä, ottaen käyttövoimansa päämuun- tajan sydämellä olevasta apukäämityksestä. Yleensä käytössä on kuiva apumuuntaja, joka ei tarvitse eristykseen tai jäähdytykseen ollenkaan öljyä. Kuivan apumuuntajan aktiiviosa on suoraan kosketuksissa ympäröivään ilmaan, johon häviö- lämpö pääsee säteilemään. Itse apumuuntaja toimii samalla periaatteella kuin päämuuntajakin, mutta vain pienemmässä mittakaavassa. Apumuuntajan rakenne koostuu eristetystä rautasydämestä, käämityksistä, puristuspalkeista, kytkentäliit- timistä sekä mahdollisista mitta- ja suojavarusteista (Kuva 2).

Kuva 2. Apumuuntajan rakenne.

Päämuuntajaan kiinnitetyistä läpivienneistä vedetään vaihejohtimet pääsulakkeen sekä kuormankytkimen kautta itse apumuuntajan käämityksiin. Vaihejohtimien lisäksi kaapeissa kulkee PE-johdin sekä N-johdin. ABB:n apumuuntajissa jokainen komponentti on sijoitettu erillisiin kojekaappeihin, teknisistä sekä usein myös asiakasvaatimuksista johtuen. Pääsulakkeen, kuormankytkimen sekä apumuunta-

(17)

jan lisäksi apumuuntajan kokoonpanoon kuuluu asiakasliitynnän sulake omassa kojekaapissaan. Asiakasliityntäkaapistoja voi olla useampia. Yleisin apumuuntajan kokoonpano käsittää yhteensä neljä kaapistoa (Kuva 3).

Kuva 3. Apumuuntajan kokoonpano.

Apumuuntajien yleisin käyttökohde on sähköaseman apusähköistys. Apumuunta- jan asiakasliitynnästä asiakkaan on mahdollista ottaa haluamillensa sähkölaitteille käyttövoima, usein esimerkiksi sähköaseman valaistukseen ja lämmitykseen. Var- sinkin Ruotsissa sähköasemia sähköistetään usein apumuuntajalla. /10/

(18)

4 CREO PARAMETRIC

Creo Parametric on yhdysvaltalaisen Parametric Technology Corporationin (PTC) kehittämä ohjelmisto. Creo Parametric on aiemmin tunnettu nimellä Pro/ENGINEER ja sen eri Wildfire-versioina. Vuonna 2011 PTC julkaisi ensim- mäisen version Creo Parametric -nimellä. Creo Parametric on kolmiulotteinen CAD-suunnitteluohjelma. Kuten muissakin kolmiulotteisissa suunnitteluohjelmis- sa, joita ovat esimerkiksi Siemens NX, Vertex, SolidWorks ja Autodesk Inventor, kolmiulotteiset piirteet perustuvat kaksiulotteisesti tehtyyn luonnokseen. Kolmi- ulotteisia muotoja saadaan esimerkiksi luonnosta pursottamalla. Kilpaileviin kol- miulotteisiin suunnitteluohjelmiin verrattuna Creon vahvuuksina on esimerkiksi assosiatiivisuus, piirrepohjaisuus sekä merkittävimpänä parametrisuus.

4.1 Creon ohjelmoitavuus

Creo Parametric -ohjelmiston ohjelmoitavuus on hyvin pitkälle vietyä. 3D-malliin voidaan koodaamalla ohjelmoida suhteita eri mittojen, piirteiden ja parametrien välille. Hyvin ohjelmoidusta 3D-mallista on mahdollista saada hyvinkin automati- soitu lopputulos, jonka vaikutus esimerkiksi suunnitteluaikoihin voi olla huomat- tava.

4.1.1 Layout, parametrit, luurankomalli

Pitkälle automatisoidussa 3D-mallissa kaiken taustalla on layout-tiedosto. Layout- tiedostoon luodaan parametrit, mahdollisia yleispäteviä relaatioita sekä itse käyt- töliittymä suunnittelulle. Yleensä käyttöliittymä on yksinkertaisia taulukoita, joiden soluihin käyttäjä voi syöttää eri arvoja parametreille (Kuva 4). Layout yhdis- tetään malleihin Creon sisäänrakennetulla funktiolla, minkä jälkeen osamalli tai kokoonpanomalli lukee parametrit myös layout-tiedostosta. Parametrejä on eri tyyppisiä; string, real number, integer sekä yes/no (Kuva 5). String-parametria käytetään paljon esimerkiksi relaatioissa sekä ohjelmarakenteessa komponenttien määritykseen. Real number-parametria käytetään usein mittojen määritykseen.

Integer- ja yes/no-parametria käytetään pääasiassa määrittämään, onko jokin piirre tai komponentti olemassa mallissa tietyssä tilanteessa.

(19)

Kuva 4. Kuvakaappaus apumuuntajan käyttöliittymästä.

Kuva 5. Kuvakaappaus parametreista.

(20)

Layout ohjatussa kokoonpanossa on lähes poikkeuksetta aina myös luurankomalli ohjaamassa kokoonpanon rakennetta. Luurankomallit sisältävät yleensä aputasoja, -akseleita sekä -koordinaatistoja. Näitä paikoitetaan ja ohjataan eri parametreilla ja relaatioilla. Koordinaatistot ovat erittäin käteviä apuvälineitä piirteiden ja komponenttien paikoituksessa. Koordinaatistoja on relaatioiden avulla helppo liikutel- la mallin mukana. Komponenttien paikoituksessa koordinaatistot ovat erittäin avuliaita, sillä kokoonpanon mukana siirtyvään koordinaatistoon saa helposti yh- distettyä komponentin origossa olevan koordinaatiston, minkä johdosta myös komponentti liikkuu koordinaatiston ja kokoonpanon mukana. Luurankomalliin voi tarvittaessa luoda myös apuluonnoksia, joista on mahdollista ottaa viitteitä piirteisiin.

4.1.2 Relaatiot, ohjelmarakenne, Boolen algebra

Relaatioilla voidaan määrittää suoraan parametrien arvoja esimerkiksi mitoille.

Relaatioiden avulla voidaan määrittää jokin mitta saamaan toisen mitan arvon, kuten myös määrittää eri arvoja eri parametreille tai mitoille erilaisissa tilanteissa, käyttäen IF-lauseita. IF-lauseiden avulla voidaan määrätä esimerkiksi, että tilanteessa X mitta Z saa arvon 50 ja tilanteessa Y mitta Z saa arvon 100 (Kuva 6).

Kuva 6. Kuvakaappaus relaatioista.

(21)

Ohjelmarakenteessa käytössä on myös paljolti IF-lauseet. Ohjelmarakenteessa on helppoa määrätä IF-lauseilla esimerkiksi piirteen tai komponentin näkyminen mallissa (Kuva 7). Jokainen malli sisältää ohjelmarakenteessa tärkeimmät vaiheet ja parametrit, mitä muokkaamalla mallin saa muuttumaan uusien ohjeiden mukaan.

Kuva 7. Kuvakaappaus ohjelmarakenteesta.

Varsinkin relaatioiden ja ohjelmarakenteen kanssa suurta roolia esittää Boolen algebra ja IF-lauseet. IF-lauseet ovat ehtolauseita, joka määrittää ehdon ja sitä seu- raavan toiminnon, mikäli ehto toteutuu. IF-lauseissa voidaan määrittää myös toi- minto, mikäli ehto ei toteudu, joka tapahtuu else-komennolla.

Boolen algebralla sen sijaan käsitellään loogisia muuttujia sekä riippuvuussuhteita niiden välillä. Boolen algebran operaatioilla, joista käytetyimpiä ovat AND- ja OR-operaatiot, luodaan riippuvuussuhteita muuttujien välille. Ehdoilla on mahdollista luoda monimutkaisiakin ehtoja IF-lauseille, mikä taas mahdollistaa erit- täin joustavan muunneltavuuden monimutkaisillekin kokoonpanoille. /11/

(22)

5 SUUNNITTELUTYÖKALUN SPESIFIKAATIO

Jokainen projekti tarvitsee lähtötietonsa. Tämän opinnäytetyön lähtötietoina toimi yrityksen puolella toimineen ohjaajani Toni Perälän sekä suunnitteluinsinööri Miika Rinteen luoma spesifikaatio. Spesifikaatiossa on listattuna vähimmäisvaa- timuksia sekä lopputulokseen ohjaavia vaatimuksia osista ja malleista (Liite 1).

5.1 Vähimmäisvaatimukset

Vähimmäisvaatimuksia rajattiin paljolti käytössä olevan ajan perusteella sekä tar- peellisuuden perusteella. Ennen työn aloitusta joitain vaatimuksia siirrettiin jo

”kiva lisäominaisuus”-osastoon tai unohdettiin kokonaan, sillä aikaresurssit olivat melko rajalliset sekä olin astumassa minulle ennestään tuntemattomalle alueelle, mikä tarkoitti erilaisten asioiden opettelemista. Koska ei ollut täysin varmaa, mi- ten uuden asian kanssa työskentely lähtee käyntiin, nämä pudotetut vaatimukset jätettiin kuitenkin mieleen, jos työn loppupuolella jäisi aikaa toteuttaa myös niitä.

Tärkeimpänä vaatimuksena tietenkin oli toimiva lopputuote. Tämän lisäksi vä- himmäisvaatimuksia, joiden kanssa lähdettiin liikkeelle, olivat parametrisesti oh- jatut kaappien koot, sulakkeen ja kuormankytkimen mallit sekä asiakaskaappien lukumäärä ja sijainti.

5.2 Komponenttien ja kaapistojen määritys

Suunnitteluinsinööri Miika Rinne kokosi ennen työn aloitusta Excel-tiedostoon eri tehoisille apumuuntajille laajan spesifikaation esimerkiksi kaapistojen koosta ja eri komponenttien malleista. Tämä toimi erittäin suurena apuna työn edetessä.

Koska tehon kasvaessa muuttuu esimerkiksi systeemissä kulkevan virran määrä, täytyy eri tehoisilla apumuuntajilla olla eri kokoisia komponentteja. Tästä syystä myös kaappien koko vaihtelee, jotta komponentit mahtuvat kaappeihin hyvin sekä komponenttien lisäksi johtimilla on tarpeeksi tilaa kulkea kaapissa ja johtimilla on tarpeeksi tilaa olla toisistaan erillään. Määrityksessä oli taustalla suurena tekijänä Vattenfallin spesifikaatio apumuuntajista, sillä suurin osa apumuuntajista täytyy vastata tätä spesifikaatiota. Excel-tiedostosta tehtiin myös lyhennetty sekä yksin- kertaistettu PDF-tiedosto suunnittelun avuksi.

(23)

6 SUUNNITTELUTYÖKALUN LUOMINEN

Koko suunnittelutyökalun luomisen prosessi lähti liikkeelle pienellä opiskelu- tuokiolla. Ensimmäisenä täytyi perehtyä hieman apumuuntajan toimintaan, sillä kyseessä oli minulle entuudestaan tuntematon laite. Toiseksi minun täytyi pereh- tyä syvemmin Creo Parametricin layout- ja ohjelmapuoleen. Tähän liittyen mal- linsin ensin yksinkertaisen kaapin, joka muuttui pelkästään muutaman parametrin avulla ongelmitta. Tästä kyseisestä kaapista sitten loppupeleissä tulikin itse lopullinen tuote. Tulevaisuutta ja muokattavuutta ajatellen kaikki mahdolliset eri piirteet ja ominaisuudet luotiin yhteen kaapin malliin, joka sitten myöhemmässä vaiheessa monistettiin useaksi eri kaapiksi. Transformers-yksiköllä on suunnittelijoi- ta myös ulkomailla, mistä johtuen layout ja parametrit ovat englanniksi.

6.1 Layout

Layout sai ensimmäisenä kaappiin liittyvät parametrit sisällökseen. Kaapin piirteiden mallintamisen ja ohjelmoinnin aikana layout toimi vain helpottavana alus- tana testaamiselle, sillä sen kautta parametreja oli huomattavasti helpompi muuttaa ja ohjata kuin suoraan mallista. Mallinnuksen edetessä layout sai lisää parametreja sekä lopullinen käyttöliittymän rakenne alkoi muodostua. Taulukoihin lisättiin lopuksi vielä pientä värikoodausta visuaalisuudeksi. Layout koostuu yh- teensä kolmesta sivusta, joista ensimmäisellä on projektin ja tekijän tiedot sekä apumuuntajan vakiorakenteen valinta (Kuva 8). Toinen sivu on layoutin ns. pää- ikkuna (Kuva 9). Tämä sivu sisältää muokattavissa olevat parametrit normaalikäy- tössä ja tätä kautta käyttäjä tekee pääasiassa kaikki tarvittavat muutokset. Koska kaikki kaapit ovat pohjaltaan samoja sekä halusimme kokoonpanon olevan mahdollisimman mukautuva, lisättiin vielä kolmas sivu, josta käyttäjä voi muokata kaikkia mahdollisia parametreja jokaiselle kaapille (Kuva 10). Kolmannen sivun värikoodaukseksi valikoitui pääasiallisesti punainen ja vihreä, mikä kertoo käyttä- jälle helposti, mitkä parametreista on sellaisia, joita normaalitilanteessa muoka- taan ja mitkä taas ovat sellaisia, joita ei normaalitilanteessa muokata. Lisäksi tällä sivulla on valinta, joka ohittaa parametreja lukitsevia relaatioita, jotta näitä voi helposti muokata, eikä tarvitse lähteä relaatioista etsimään sitä oikeaa riviä.

(24)

Kuva 8. Layout ensimmäinen sivu.

Kuva 9. Layout toinen sivu.

(25)

Kuva 10. Layout kolmas sivu.

6.2 Parametrointi

Koska kokoonpanoon tulee kuusi erillistä kaappia, täytyi jokaista parametriakin olla kuusi kappaletta. Parametrien erottelemiseksi lisättiin joidenkin parametrien perään _CBN_*, jossa * on jokin luvuista 1, 2, 3, 4, 5 tai 6. Kaikki parametrit ei tätä lisäystä tarvinneet, vain ne, joita käytettiin jokaisessa kaapissa. Ensimmäiset parametrit olivat kaapin parametreja, muun muassa string-tyyppinen parametri kaapin koolle sekä siihen relaatioilla liitetyt parametrit kaapin leveydelle, korkeu- delle ja syvyydelle (Kuva 11). Kaappien parametrien jälkeen luotiin vielä kiinnityslevyn, pääkokoonpanon sekä muut tarvittavat parametrit. Kokonaisuudessaan parametreja tuli kiitettävän pitkä lista. Piirustuksia tehdessä täytyi vielä lisätä mal- likohtaisia parametreja piirustuksien ominaisuuksia varten, sillä jostain syystä Creo ei osaa kaikkia layoutista jaettuja parametreja lukea piirustuksissa.

(26)

Kuva 11. Kaapin kokoa ohjaava parametri relaatioineen.

6.3 Luurankomalli

Luurankomalli on hieman nimensäkin mukaisesti kokoonpanon tai mallin selkä- ranka. Luurankomalli on varsinkin Top-Down-tekniikan yksi tärkeistä ominaisuuksista. Pääkokoonpanon luurankomalliin luotiin ensimmäisenä jokaiselle kaa- pistolle oma koordinaatisto, joiden paikoitus suoritettiin relaatioilla. Pääkokoon- panon origoksi päädyttiin valitsemaan apumuuntajakaapin keskipiste takaseinässä.

Muiden kaapistojen koordinaatistoille otettiin origon koordinaatisto referenssiksi ja paikoitus oli suhteessa origoon. Pääkokoonpanon lisäksi luurankomalli luotiin jokaisen kaapin kokoonpanoon ohjaamaan kokoonpanossa kaappiin kiinnitettyjen komponenttien sijaintia sekä myös itse kaapin mallissa olevia joitain piirteitä.

Koska koordinaatistoa pystyy helposti liikuttelemaan relaatioilla tai suoraan pa- rametrilla, oli liikkuvia piirteitä helpompi tehdä suhteessa luurankomallin koordinaatistoon, kuin muuttaa itse piirteen mittoja ja etäisyyksiä jostain toisesta piir- teestä. Esimerkiksi ilmanvaihtotulppien leikkaukset on tehty suhteessa samaan koordinaatistoon, missä itse ilmanvaihtotulpan komponentti on kiinnitettynä. Täl- löin leikkauksen piirre ja komponentti pysyvät samassa paikassa, vaikka koordinaatiston sijainti muuttuu kaapin koon muuttuessa.

6.4 Osamallinnus

Osien mallinnus alkoi kaapin yksinkertaisella mallilla, jolla hieman opettelin pa- rametrisuutta ja relaatioita. Tästä kyseisestä yksinkertaisesta mallista jalostettiin työn edetessä varsinainen kojekaappi. Monipuolisen muokattavuuden vuoksi

(27)

kaappi mallinnettiin siten, että yhdessä kaapissa on jokainen piirre, mitä eri kaappien variaatioissa on. Piirteiden mallinnus pyrittiin suorittamaan loogisessa järjes- tyksessä, alkaen ensimmäisestä kaapista, joka on pääsulakkeen kaappi. Suurin osa piirteistä tehtiinkin näin, mutta työn loppua kohden tuli vielä muutamia uusia piir- teitä sekä joitain piirteitä muokattiin tai tehtiin täysin uudelleen. Paljon piirteitä yhdessä mallissa toi mukanaan hieman pieniä komplikaatioita, kuten esimerkiksi päällekkäisten piirteiden aiheuttamat ohjelmiston virhetilat, mutta näistä selvisi helposti pienillä parametri tempuilla tai suoraan tukahduttamalla piirteitä. Piirteen tukahduttaminen tarkoittaa sitä, että piirrettä ei itse mallissa näytetä, mutta piirteen tiedot jäävät mallirakenteeseen muistiin, jolloin se on mahdollista palauttaa näkyviin. Itse kaapin rungon lisäksi mallinnettiin kaapille ovi sekä taustalevy, johon kaapin sisälle tulevat komponentit kiinnitetään.

Kuva 12. Pääsulakekaapin malli.

(28)

Kaapin mallinnuksen jälkeen oli vuorossa komponenttien mallinnus. Komponen- teista oli olemassa valmistajien tekemät 3D-mallit, mutta ne olivat hyvin yksityis- kohtaisia ja raskaita. Koska apumuuntajan kokoonpanomalliin tulee itsessään jo paljon osia sekä varsinaisessa käytössä apumuuntaja liitetään vielä osaksi pää- muuntajan kokoonpanomallia, päädyimme tekemään komponenteista yksinker- taistetut ja kevyet 3D-mallit, jotta käyttö olisi mahdollisimman sulavaa. Valmista- jien malleista sekä valmistajien katalogeista katsomalla mallinnettiin päämitoil- taan lähes identtiset mallit komponenteista. Komponenttien mallit tehtiin osaper- heinä, jolloin ei tarvitse tehdä erillistä mallia jokaiselle variaatiolle sekä eri variaa- tioiden kutsuminen kokoonpanoon käy helposti, kun kaikki variaatiot ovat yhden mallin alla. Mallinnettuja komponentteja ovat sulake, kuormankytkin sekä ilman- vaihtoritilät ja tuulettimet. Kaappien välille tulevat tiivisteet mallinnettiin jokainen erikseen. Näiden lisäksi vielä myöhemmässä vaiheessa mallinnettiin yksittäisiä osia, esimerkiksi kaapeliterminaali sekä kaapeliläpiviennin laippa asiakasliityntä- kaappiin, joiden merkitys mallissa on vähäisempi.

Pääkokoonpanoa varten täytyi vielä mallintaa kiinnityslevy, johon kaapistot kiin- nitetään, sekä kannattimet apumuuntajan alle. Kiinnityslevyn mallintaminen olikin hieman haastavampi, sillä apumuuntajan kokoonpanolla on monia erilaisia variaatioita, joita kiinnityslevyn tulee mukailla. Kiinnityslevyn eri osien koko muuttuu kaappien kokojen mukaan sekä sijainti muuttuu kaappien sijainnin mukaan. Kiinnityslevynkin kanssa monet piirteet mallinnettiin suhteessa johonkin koordinaatistoon. Kiinnityslevyn mallinnus aloitettiin apumuuntajakaapin kohdal- ta, sillä se pysyy aina samassa paikassa, vaikka koko muuttuu. Sen jälkeen mallinnettiin ylöspäin lähtevä osa, johon kiinnitetään pääsulake- ja kuormankytkin- kaappi. Tämän jälkeen mallinnettiin monia piirteitä apumuuntajakaapin sivuille asiakasliityntäkaappeja varten. Toimivuuden takaamiseksi sekä ohjelmointia hieman helpottamaan asiakasliityntäkaapeille mallinnettiin kiinnityslevyn osat mo- nena piirteenä, vaikkakin varmasti olisi pystynyt vähemmälläkin piirteiden mää- rällä tekemään. Apumuuntajan kannattimien mallinnus onnistuikin helposti Creon sisäänrakennetulla ”Sheetmetal”-toiminnolla, jolla pystyy tekemään helposti tai- vutettuja metalliosia. Kannattimien koolle luotiin omat parametrit, joita pystytään ohjaamaan layoutista.

(29)

6.4.1 Piirteiden ohjelmointi

Jokaisesta piirteestä syntyy mallin ohjelmarakenteeseen oma kohtansa. Se sisältää esimerkiksi piirteen mallin sisäisen ID-tunnuksen, mittatietoja sekä muita tietoja piirteestä. Itse ohjelmointi tapahtuu kirjoittamalla ehtolauseita näiden tietojen ym- pärille (Liite 2). Ehtolauseilla määritetään missä tilanteissa eri piirteet näkyvät mallissa. Ehtolauseissa olevien parametrien arvot määritellään layoutissa.

6.5 Kokoonpanomalli

Jokaisella kaapilla on omat kokoonpanonsa, jotka sisältävät luurankomallin, kaapin rungon, oven, taustalevyn sekä kaappiin tulevat komponentit.

Pääkokoonpanomallissa ensimmäisenä on kokoonpanon luurankomalli. Ensim- mäinen paikoitettu komponentti on kiinnityslevy, johon kaapit kiinnitetään. Kaa- peista ensimmäisenä paikoitettiin apumuuntajakaappi, sillä muu kokoonpano ra- kentuu sen ympärille. Apumuuntajakaapin jälkeen paikoitettiin kuormankytkin- kaappi sekä näiden väliin tuleva tiiviste ja tämän jälkeen vielä pääsulakekaappi tiivisteen kanssa ylimmäksi. Asiakasliityntäkaapit tiivisteineen paikoitettiin vii- meisenä kaapeista. Lisäksi pääkokoonpanoon paikoitettiin apumuuntajan kannak- keet sekä maadoituspiste.

(30)

Kuva 13. Pääkokoonpanon malli.

6.5.1 Kokoonpanomallin ohjelmointi

Kuten piirteet mallin ohjelmarakenteessa, myös jokainen komponentti synnyttää kokoonpanon ohjelmarakenteeseen oman kohtansa. Tämä sisältää komponentin nimen, ID-tunnuksen sekä komponentin mahdollisten vanhempien ID-tunnukset.

Kuten piirteillä, myöskin kokoonpanon ohjelmointi tapahtuu kirjoittamalla ehtolauseita näiden tietojen ympärille (Liite 3). Ehtolauseen toteutuessa komponentti lisätään malliin, jos ehtolause ei kuitenkaan toteudu, komponentti tukahdutetaan mallista.

(31)

6.6 Piirustukset

Piirustukset luotiin jokaisen kaapin mallille ja kokoonpanolle, kiinnityslevylle, kannattimille sekä pääkokoonpanolle. Vaikka itse kaapit ovat ostokomponentteja toimittajalta, täytyi niille tehdä piirustukset esimerkiksi niihin tulevien leikkausten takia. Piirustuksia ajatellen luurankomalleihin oli luotu aputasoja, kulkemaan esimerkiksi mallin äärimittojen mukaan, joihin mittaviivoja kiinnitettiin piirustuksissa. Näin tekemällä piirustuksen toimintavarmuus on huomattavasti korkeampi, sillä näin monipuolisesti muuttuvassa mallissa mittaviivojen kiinnittäminen piirteisiin saattaa jossain tilanteessa tehdä sen, että mittaviivan referenssi onkin tu- kahdutettuna, jolloin piirustuksessa ei näy enää oikea mitta. Piirustukset tehtiin suurimmalla mahdollisella kokoonpanolla, jotta mittakaava saadaan kaikille vari- aatioille sopivaksi. Kaappien piirustuksissa on mittojen lisäksi viestikenttiä, joihin on lisätty yleisiä vaatimuksia kaapin ominaisuuksista, muun muassa materiaalista pintakäsittelystä, lukitustavasta sekä IP-luokituksesta. Piirustuksissa mitat ja osa- pallot kiinnitettiin luonnosviivoihin, jotka eivät lopullisessa piirustuksessa ole nä- kyvissä, jotta ne pysyvät siististi tietyllä etäisyydellä kuvannosta tai osan pysyväs- tä geometriasta.

Koska kyseessä on monipuolisesti muuttuva kokoonpano, täytyi myös piirustuksissa käyttää ohjelmointia. Piirustusten ohjelmointi poikkeaa mallin ja kokoonpanon ohjelmoinnista siten, että piirustuksissa luodaan erilaisia näkymän tiloja, joita ohjelmarakenteesta vaihdellaan ehtolauseilla. Näkymän tiloihin voidaan määritellä esimerkiksi mitä mittoja ja kuvantoja näytetään tai piilotetaan näkymässä. Piirus- tuksia ohjelmoitaessa kävi ilmi, että ohjelmarakenteessa ei toimikaan kaikki layoutista jaetut parametrit, joten täytyi luoda malleille ja kokoonpanoille paikalli- sia parametreja, joita sitten käytettiin piirustuksen ohjelmarakenteessa. Paikalliset parametrit sidottiin mallin tai kokoonpanon relaatioissa layoutin parametreihin.

Piirustusten ohjelmointi oli huomattavasti työläämpää ja kankeampaa, kuin itse mallien ja kokoonpanojen, mutta jäljellä olevat aikaresurssit sallivat hieman laa- jemmankin ohjelmoinnin myös piirustuksille, jolloin piirustuksistakin tuli automa- tisoidumpia ja toimintavarmempia.

(32)

7 YHTEENVETO & TULOKSET

Opinnäytetyö tuotettiin ABB:n Vaasan muuntajatehtaan suunnitteluosastolle. Työ sisälsi 3D-mallinnusta, ohjelmointia sekä runsaasti opettavaisia hetkiä. Työn pe- rustana oli lyhentää suunnittelun läpimenoaikoja. Tähän asti suunnittelija on tehnyt apumuuntajien mallit alusta loppuun käsityönä.

Työn lopputuloksena syntyi toimiva layout-ohjattu apumuuntajan kokoonpano- mallipohja, jonka automatisaation taso on korkeahko. Lisäksi suoritettiin hieman vakiointia eri osille. Mallipohjaa ei vielä ole käytetty todellisessa projektissa, mutta työn aikana saamani palaute käytettävyydestä ja ominaisuuksista on ollut posi- tiivista. Toivottavasti suunnittelun läpimenoaikoja saadaan lyhennettyä tämän avulla sekä ennen kaikkea helpotettua suunnittelijan työtä apumuuntajien parissa.

Työ täyttää alussa määritellyn spesifikaation vähimmäisvaatimukset sekä sisältää joitain pieniä lisäominaisuuksia, joita jätettiin vaatimuksista pois tai joita työn edetessä toivottiin. Työ on myös tuotettu siten, että jatkokehitys olisi mahdollisimman helppoa. Tämän pyrin pitämään mielessä koko työn ajan, mutta on täysin mahdollista, että on semmoisia asioita, jotka vähintäänkin hankaloittavat jatkoke- hitystä.

Työ oli minulle erittäin opettavainen sekä olen itse tyytyväinen lopputulokseen.

Työn aikana karttunut kokemus kuitenkin näkyi lopussa muun muassa siten, että huomasin muutamia asioita, joita olisi voinut tehdä joko helpommin, lyhyemmin tai järkevämmin, mutta niitä tehdessä ei vielä ollut tietotaitoa siihen. Uskon myös, että työstä on apumuuntajien suunnitteluun huomattavaa apua.

(33)

LÄHTEET

/1/ ABB Lyhyesti. ABB. Viitattu 06.02.2019.

https://new.abb.com/fi/abb-lyhyesti

/2/ Vaasan seudulla on Pohjoismaiden suurin energiakeskittymä. Vasek. 2010.

Viitattu 06.02.2019.

https://www.vasek.fi/vaasanseudun-kehitys-oy-vasek/viestinta/uutiset/vaasan- seudulla-on-pohjoismaiden-suurin-energiakeskittyma

/3/ ENERGIAOSAAMINEN VIE KILPAILUKYVYN HUIPULLE. Vaasanseutu.

Viitattu 06.02.2019.

http://vaasanseutu.fi/vaasan-seutuinfo/seutu-lukuina/energiaosaaminen/

/4/ Historia. ABB. Viitattu 06.02.2019.

https://new.abb.com/fi/abb-lyhyesti/historia

/5/ Suomalaiset juuret: Strömbergin jalanjäljillä vuodesta 1889. ABB. Viitattu

06.02.2019.

https://new.abb.com/fi/abb-lyhyesti/historia/suomalaiset-juuret /6/ Suomen sähköistäjä. ABB. Viitattu 06.02.2019.

http://www.abb.fi/cawp/seitp202/4dcdc789846b22c5c1257c2b00347a77.aspx /7/ ABB Suomessa. ABB. Viitattu 06.02.2019.

https://new.abb.com/fi/abb-lyhyesti/suomessa

/8/ ABB Oy, Transformers. ABB. Viitattu 06.02.2019.

https://new.abb.com/fi/abb-lyhyesti/suomessa/yksikot/transformers /9/ Muuntaja tekniikan perusteet. ABB:n sisäinen koulutusmateriaali.

/10/ DIPLOMITYÖ, Tehomuuntajan apusähköistys kuivamuuntajalla: tekninen toimivuus ja taloudellinen kannattavuus. Ville Kaunismäki. 2015.

/11/ OPINNÄYTETYÖ, Virtamuuntaja-layout. Toni Perälä. 2011.

(34)

LIITE 1

PUHTAAKSIKIRJOITETTU SPESIFIKAATIO

- Mallinnetaan kaapit toimittajan referenssipiirustuksien mukaan

- Mallinnetaan kevyet 3D-mallit sulakkeista, kuormankytkimistä, tuuletti- mista sekä tiivisteistä

- Layout, parametrit

- Parametrisesti ohjautuvat osat:

o Kaapit o Sulakkeet o Kuormankytkin o Tiivisteet o Tuulettimet

o Ilmanvaihtotulpat (standardiosista) - Lisäksi tarvittavia osia “dummy”-osina

- Kaapeista, tiivisteistä, kokoonpanoista piirustukset Layoutin vähimmäisominaisuudet

- Kunkin kaapin koon ohjaus - Sulakkeiden malli

- Kuormankytkimen malli

- Asiakaskaappien sijainti ja lukumäärä

(35)

LIITE 2

OTE LYHENNETYSTÄ KAAPIN OHJELMARAKENTEESTA

IF VENT_PLUG_CBN_1 == 2 ADD FEATURE

INTERNAL FEATURE ID 13410

MEMBER OF A GROUP, NAME = VENTILATION_2 LEADING FEATURE OF THE GROUP: ID = 13410 LAST FEATURE OF THE GROUP: ID = 473 END ADD

ADD FEATURE

FEATURE WAS CREATED IN ASSEMBLY 1ZXY229502_KOTELOINTI PARENTS = 144(#8)

FEATURE BELONGS TO LOCAL GROUP VENTILATION_2 SECTION NAME = Section 1

FEATURE'S DIMENSIONS:

d49 = (Displayed:) 39 Dia ( Stored:) 39.0 ( 0.01, -0.01 )

ADD FEATURE

FEATURE WAS CREATED IN ASSEMBLY 1ZXY229502_KOTELOINTI PARENTS = 144(#8)

FEATURE BELONGS TO LOCAL GROUP VENTILATION_2 SECTION NAME = Section 1

(36)

FEATURE'S DIMENSIONS:

d54 = (Displayed:) 39 Dia ( Stored:) 39.0 ( 0.01, -0.01 )

END IF

IF CABLE_CUT_CBN_1 == 2 ADD FEATURE

INTERNAL FEATURE ID 2591 PARENTS = 38(#3) 144(#8) NAME = CABLECONN_LEFT SECTION NAME = Section 1 FEATURE'S DIMENSIONS:

d197 = (Displayed:) 500

( Stored:) 500.0 ( 0.01, -0.01 ) d198 = (Displayed:) 280

( Stored:) 50.0 ( 0.01, -0.01 ) END ADD

END IF

IF BOLT_TOP_CBN_1 == TRUE & CAB_NUM_CBN_1 == 1

(37)

ADD FEATURE (initial number 17) INTERNAL FEATURE ID 14135 NAME = FUSE_BOX_BOLT_TOP

MEMBER OF A GROUP, NAME = FUSE_BOX_BOLT_TOP LEADING FEATURE OF THE GROUP: ID = 14135

LAST FEATURE OF THE GROUP: ID = 17174 END ADD

ADD FEATURE (initial number 18) INTERNAL FEATURE ID 16161

FEATURE BELONGS TO LOCAL GROUP FUSE_BOX_BOLT_TOP LEADER OF A (2 X 2) DIM GENERAL PATTERN

MAIN PATTERN DIMENSIONS:

( Stored:) -60.0 ( 0.01, -0.01 ) d859 = (Displayed:) 60

( Stored:) -60.0 ( 0.01, -0.01 )

ADD FEATURE (initial number 19) INTERNAL FEATURE ID 15043

PARENTS = 34(#1) 36(#2) 1273(#5) 144(#8)

(38)

FEATURE BELONGS TO LOCAL GROUP FUSE_BOX_BOLT_TOP SECTION NAME = Section 1

MEMBER (1, 1) IN A (2 X 2) DIM GENERAL PATTERN MAIN PATTERN DIMENSIONS:

( Stored:) -60.0 ( 0.01, -0.01 ) d859 = (Displayed:) 60

( Stored:) -60.0 ( 0.01, -0.01 )

END IF

(39)

LIITE 3

OTE PÄÄKOKOONPANON OHJELMARAKENTEESTA

ADD PART 1ZXY229508_KIINNITYSLEVY

INTERNAL COMPONENT ID 43 PARENTS = 42(#1)

END ADD

ADD SUBASSEMBLY 1ZXY229504_KOTELOINTI

INTERNAL COMPONENT ID 52

PARENTS = 42(#1)

END ADD

IF CABINET_SIDE_MAIN == "LEFT"

ADD PART 1ZXY229521_KORKKITIIVISTE

PARENTS = 52(#7)

END ADD

END IF

IF CABINET_SIDE_MAIN == "RIGHT"

ADD PART 1ZXY229521_KORKKITIIVISTE INTERNAL COMPONENT ID 81

(40)

PARENTS = 52(#7)

END ADD

END IF

PARENTS = 42(#1)

END ADD

PARENTS = 56(#9)

END ADD

PARENTS = 42(#1) END ADD

PARENTS = 60(#11)

END ADD

(41)

IF CABINET_SIDE_CUSTOMER == "RIGHT"

PARENTS = 52(#7)

END ADD

END IF

IF CABINET_SIDE_CUSTOMER == "LEFT"

PARENTS = 52(#7)

END ADD

END IF

INTERNAL COMPONENT ID 65 PARENTS = 42(#1)

END ADD

IF CABINET_5 == TRUE

(42)

PARENTS = 65(#14)

END ADD

END IF

PARENTS = 65(#14) END ADD

END IF

PARENTS = 42(#1)

END ADD

END IF

IF CABINET_6 == TRUE & CABINET_5 == TRUE

PARENTS = 69(#16)

(43)

END ADD

END IF

PARENTS = 69(#16)

END ADD

END IF

PARENTS = 42(#1)

END ADD

END IF