Metrosta maailmalle

1970-luvulla Strömbergillä kehitettiin vallankumouksellinen taajuusmuuttajatekniikka, joka mahdollisti ensimmäistä kertaa vaihtovirtamoottorin portaattoman nopeudensäädön. DI Martti Harmoinen oli kehittämässä moottorikäyttöä, joka nousi Helsingin metrosta teollisuuden menestystuotteeksi.

Artikkeli on julkaistu ABB Oy:n power-asiakaslehden numerossa 3/2013.

Aineisto on saatavana Slideshare-palvelussa: www.slideshare.net/ABBSuomi



Strömbergillä oli jo 1960-luvulla onnistuttu kehittämään hyvin toimiva tasavirtamoottorin nopeudensäätö, mutta tasavirtamoottorin käyttöalue oli rajoitettu. 1970-luvun alussa yhtiö käynnisti vuosia kestäneen laboratoriotutkimusohjelman, joka tähtäsi vaihtovirtamoottorin taajuusmuuttajan synnyttämiseen.

”Tiesimme, että yleiskäyttöinen oikosulkumoottorin nopeudensäätö olisi merkittävä keksintö, jolla olisi valtavat markkinat. Mutta siihen tarvittiin taajuusmuuttaja, jonka tekninen toteuttaminen olikin paljon vaikeampaa kuin osasimme kuvitella”, kertoo Martti Harmoinen, joka vastasi taajuusmuuttajan kehitysprojektista Strömbergillä 1970-luvulla.

Vaikeuksista voittoon
Taajuusmuuttajan kehittämisessä tarvittiin laajaa teknistä osaamista, moottorin käyttäytymisestä, tehopuolijohteista ja tehopiireistä ohjauselektroniikkaan, jäähdytykseen ja valmistustekniikkaan.

”Tehopiirien toiminta oli varmaan Akilleen kantapää monilla kilpailijoillamme. Niihin me syvennyimme ja ne me hallitsimme”, Harmoinen toteaa.



Teknisten haasteiden keskellä selkeä päämäärä loi uskoa. ”Jo projektin alussa oli selvää, että nyt yritämme luoda todella uutta.”

Yksi keskeisistä onnistumisista oli päätös rakentaa taajuusmuuttaja PWM (Pulse Width Modulation) -konseptin pohjalle. Siinä moottorin käyntinopeutta säädetään vaihtovirtapulssin leveyttä muuntelemalla. Samaa tekniikkaa on sittemmin sovellettu yleisesti myös muiden valmistajien taajuusmuuttajissa.

SAMI valloittaa teollisuuden
Usean vuoden peräänantamattoman kehitystyön jälkeen taajuusmuuttaja oli vihdoin 1980-luvun alussa valmis. Laite ristittiin SAMIksi (Strömbergin Asynkroni Moottori Invertterikäyttö). Ensimmäisiä käyttökohteita oli Helsingin upouusi metro, joka avattiin matkustajille vuonna 1982.

SAMIn ansiosta sähkömoottorin nopeudensäätö yleistyi nopeasti eri sovelluksissa. SAMI otettiin käyttöön muun muassa Loviisan ydinvoimalan polttoaineen vaihtokoneen ohjausjärjestelmässä.

Tulevina vuosina laitteesta tuli niin suosittu, että SAMI-termiä käytettiin teollisuudessa jopa yleisnimenä. ”Muutkin valmistajat puhuivat SAMIsta tarkoittaessaan omia taajuusmuuttajiaan!”

Oikeilla raiteilla
Vaihtovirtakäytön kehittäminen Helsingin metroon 1970-luvulla oli lähes uhkarohkea yritys. ”Sellaista tekniikkaa ei ollut missään. Yhdysvalloissa oli yritetty, mutta epäonnistuttu”, muistelee Martti Harmoinen.

Tänä päivänä ABB on maailman johtava taajuusmuuttajavalmistaja, jolla on tehdastuotantoa 10 maassa. Suomen ABB:llä on maailmanlaajuinen vastuu liiketoiminnasta ABB-yhtymässä. Vuonna 2012 ABB:n asennettu taajuusmuuttajakanta säästi sähköä noin 355 terawattituntia, mikä vastaa 85 miljoonan EU-kotitalouden vuotuista sähkönkulutusta.


Teksti: Thomas Freundlich
Kuvat: ABB ja Junnu Lusa

    •   Peruuta
      • Twitter
      • Facebook
      • LinkedIn
      • Weibo
      • Tulosta
      • Lähetä
    •   Peruuta
    seitp202 bde5b5db97263bb0c1257c2b00469847