Laborid | Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituut

Elektriliste tehnoloogiate mõõtekeskus (EMK) teostab elektri- ja magnetväljasuuruste (EMV) mõõtmisteenust sagedusalas 10 Hz … 3 GHz.

EMK elektromagnetväljade mõõteteenus katab valdkonnad, milles rakendatakse näiteks

• tugevaid elektrilisi koormuseid ja kõrgepinget (sagedusel 50 Hz ja kordsetel sagedused kuni 2 kHz esinevad elektromagnetväljad)
• võimsad muundurseadmeid, näiteks sagedusmuundurid, alalisvoolumuundurid (5 kHz … 150 kHz esinevad elektromagnetväljad)
• kõrgsageduslikke elektromagnetvälju rakendavad induktsioon ja dielektrilise kuumutuse seadmeid (50 kHz … 30 MHz)
• ringhäälingu- ja operatiivsidesaatjaid (pikklaine (PL/LW) üle 150 kHz kuni ülikõrgsagedusala (UHF üle 300 MHz)
• mobiilsideteenusel töötavad seadmeid (700 MHz 5G kuni 2,6 GHz 4 G)
• kohtvõrgusidet (433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz WiFi)

EMK teostab EMV mõõtmisteenust, kasutades sageduseristuslikku metoodikat ja mõõtevahendeid. See võimaldab sageduse ja intensiivsuse alusel määrata muuhulgas EMV tasemeid erinevatest allikatest lähtuvalt ja eristada mõõteasukohas tugevat EMV taset põhjustavaid tegureid või seadmed.

EMK väljastab mõõtmiste läbiviimise järel aruande, milles kajastatud tulemused võimaldavad selgitada näiteks

• töökeskkonnas ruumis oleva asukoha EMV tasemete vastavust inimese tervise ohutusega seotud normidega,
• eluruumis oleva asukoha EMV taseme vastavus inimese tervise ohutusega seotud normidega,
• seadmete ja süsteemide talitluse ajal esinevate ohutustingimuste täitmine,
• seadmete ja süsteemide talitluse ja talitlustingimuste korrektsust,
• seadmete ja süsteemide talitlustõrgete võimalikke põhjuseid seoses EMVga.

Inimese jaoks ohutuse tagamiseks EMV kontekstis on Eestis rakendatud kaks piirväärtusi kehtestavat riikliku määrust.

• Avalikes, elu- ja puhkeruumides inimese tervisele ohutud elektri-, magnet- ja elektromagnetvälja tasemed kehtestatud Eesti sotsiaalministri määrusega „Mitteioniseeriva kiirguse piirväärtused elu- ja puhkealal, elamutes ning ühiskasutusega hoonetes, õpperuumides ja mitteioniseeriva kiirguse tasemete mõõtmine“ (kehtiv alates 01.06.2002). Määrus tugineb otseselt Euroopa Liidu nõukogu soovitusele 1999/519/EC, mis omakorda viitab Rahvusvahelise Mitteioniseeriva Kiirguse Kaitse Komisjoni (ICNIRP) poolt välja töötanud rakendusväärtustele. Määruses esitatud tasemest madalama intensiivsusega EMV võib lugeda inimese tervisele ohutuks, isegi kui inimene viibib sellise intensiivsusega EMV keskkonnas püsivalt.
• Töökeskkonnas reguleerib EMV tasemeid ja nende ohjet Eest Vabariigi Valitsuse määrus „Töötervishoiu ja tööohutuse nõuded elektromagnetväljadest mõjutatud töökeskkonnale, elektromagnetväljadega kokkupuute piirnormid ja rakendusväärtused ning elektromagnetväljade mõõtmise kord“ (redaktsioon 1.01.2019), mis tugineb EL direktiivile 2013/35/EL. Määruses esitatud tasemest madalama intensiivsusega EMV võib lugeda inimese tervisele ohutuks, isegi kui inimene viibib sellise intensiivsusega EMV keskkonnas tööpäeva pikkuse vältel, ning iga kahe sellise pikkusega EMV keskkonnas viibimise järel on puhkeaeg.

Loetletud määrustega ning direktiividele ja alustele toetudes on sätestatud inimese elektromagnetväljadega kokkupuute piirnormid, ehk biofüüsikaliste ja bioloogiliste kaalutluste alusel kindlaks määratud normid, eelkõige teaduslikult tõendatud alustel lühiajaline ja akuutne otsene mõju, muu hulgas soojuslik mõju ja kudede elektristimulatsioon. Esitatud piirnormid on arvestatud alati ulatusliku varuga (enamasti vähemalt suurusjärk e 10x) sellisest EMV tasemest, mille suhtes olev võimalik mõju on inimese juures teaduslikult põhjendatav ja/või märgatav.

Kontakt:
Lauri Kütt
lauri.kutt@taltech.ee
620 3806

Elektrimasinate laboris on võimalik läbi viia erinevaid elektrimasinate alaseid katsetusi kuni 50 kW masinatega.
Laboris on olemas seadmed erinevate elektriliste, mehaaniliste, soojuslike ja magnetiliste parameetrite mõõtmiseks. On olemas muundurid nii asünkroon-, sünkroon kui reluktantsmasinate juhtimiseks. Lisaks on olemas laboris tuuletunnel (tuul <20m/s) läbimõõduga 80 cm erinevate jahutustingimuste ja diagnostikapark asünkroon- ja püsimagnetmasinate rikete monitoorimiseks. Hetkel on arendamisel elektrimasinate kalorimeetriline katsekompleks.

Kontakt:
Ants Kallaste
ants.kallaste@taltech.ee
620 3802
Toomas Vaimann
toomas.vaimann@taltech.ee
620 3800

Elektrisüsteemide laboris uuritakse elektrisüsteemi talitluse analüüsi ja juhtimisega seotud temaatikaid. Olulisel kohal on laiseire võimaluste uurimine, arendatakse elektrisüsteemi talitluse juhtimise kontrollereid ja elektrijaamade juhtkontrollereid, uuritakse releekaitse ja automaatikaseadmete talitlust ja töötatakse nende baasil välja uusi algoritme ja lahendusi ning lahendatakse erinevaid võrguettevõtjate ja elektripaigaldiste käidus välja tulnud probleeme.

Labor on varustatud maailma tipptasemel seadmetega, nt RTDS reaalajasimulaator, Omicron CMC 256 Plus, CMS356, erinevate tootjate PMUd (SEL, Arbiter, Qualitrol, ABB) ja mitmesugused releed (Siemens, ABB, Toshiba).

Kontakt:
Jako Kilter
jako.kilter@taltech.ee
620 3765

Meie laboratoorium on spetsialiseerunud elektromagnetiliste häiringute mõõtmisele ning analüüsimisele. Olgu selleks töökeskkond, mõni seade või seadmetes olevad komponendid.

Elektromagnetilise ühilduvusel on kaks põhiharu:

• kiirguslikud häiringud, mis levivad elektrivälja, magnetvälja või elektromagnetvälja mõjul läbi õhu;
• juhtivuslikud häiringud, mis levivad elektrijuhtide kaudu.

Nii kiirguslikud kui ka juhtivuslikud häiringuid võivad põhjustada seadmete või süsteemide ebasobivat tööd ning selle ennetamiseks ning avastamiseks on tarvis läbi viia mõõtmisi ning uuringuid.

Kontakt:
Lauri Kütt
lauri.kutt@taltech.ee
620 3806

e-Sõidukite labori huvisfääri kuuluvad igat tüüpi elektriliselt käitatavad sõidukid. Kergsõidukid, elektriautod, liikurplatvormid, veetransport, suurte transpordivahendite veoajami osad, jne. Lisaks veoajamisüsteemile ja anduritele kuuluvad labori huvisfääri transpordivahendite laadimise ja elektrivarustusega seotud küsimused, sh energiasalvestite katsetamine.

e-Sõidukite laboriteenused: elektriajamite arvutused, modelleerimine, katsetamine, arendus, ekspertiisid, konsultatsioonid, koolitused, ning teaduspartnerlus.
Märksõnad: elektriajamid; mootorite juhtimine; elektrisõidukid; ekspertiis; koolitus.

E-SÕIDUKITE LABORI ROLL-UP

Kontakt:
Anton Rassõlkin
anton.rassolkin@taltech.ee
Viktor Rjabtšikov
viktor.rjabtsikov@taltech.ee

Jõuelektroonika laboris on võimalik luua ning katsetada jõupooljuhtmuundureid ning nende kaitse ja juhtahelaid.

Seadmete katsetamiseks on olemas koormusseadmed kuni 10 kW (alalis- ja vahelduvvool). Reguleeritavad vahelduvpinge allikad ning vahelduvvoolukoormused võimsusega 5 kuni 12 kW, 230 V ühe- või kolmefaasilise 400 V elektrivõrgu simuleerimiseks.

Alalisvooluseadmete katsetamiseks on võimalik kasutada kuni 600 V, 3kW programmeeritavaid toiteplokke.

Taastuvenergeetika rakenduste alase uurimistöö läbi viimiseks saab kasutada päikesepaneelide elektroonilisi simulaatoreid, mis võimaldavad simuleerida kuni 500 W erineval tehnoloogial põhinevaid päikesepaneele või päikesepaneelide jadasid võimsusega kuni 15 kW.

Lisaks toite- ning koormusseadmetele on jõuelektroonika labor varustatud ka kaasaegsete mõõteriistadega pinge, voolu, energiakvaliteedi, temperatuuri, mahtuvuse ja induktiivsuse täpseks mõõtmiseks ja salvestamiseks.

Kontakt:
Tanel Jalakas
tanel.jalakas@taltech.ee
620 3703

Teostame kõrgepingeliste elektriseadmete töökindluse ja isolatsiooni koordinatsiooni alaseid uurimistöid ning kõrgepingekatsetuste läbiviimist. Meie kasutuses on impulsspingegeneraator väljundpingega kuni 800 kV ja kuni 300 kV vahelduvpingega trafokaskaad.
Teeme koostööd nii jaotus-, kui põhivõrgu ettevõtetega, elektrivõrgu ehitajatega ning elektriseadmete tootjate ja müüjatega. Kokkuleppel viime läbi ka üldharivaid loenguid kõrgepingest ja elektriohutusest koos näitlike nö välgukatsetega.

Laboris on võimalik läbi viia järgnevaid teste:

• äikese- ja lülitusliigpingete testid (IPG - impulsspinge generaator) kuni 800kV;
• kõrgepingelised vahelduvpinge (50 Hz) testid kuni 300kV;
• osalahenduste määra mõõtmine (isolaatorid, jõukablid jne) vahelduvpingel laboris ja sumbuva vahelduspingelise võnkumise (DAC) meetodit kasutava seadmega mobiilselt;
• isolatsioonitakistuse (trafod, mootorid, generaatorid, kaablid jne) mõõtmine alalispingel vahemikus 50-5000V, takistuste väärtused on tuvastatavad kuni 10 TOhm;
• trafoõli läbilöögipinge katseline määramine (kuni 60kV) erinevate standardsete elektroodidega (kera, silindri, ja seene kujulised).
  

Kontakt:
Paul Taklaja
paul.taklaja@taltech.ee
620 3754

Tööstusautomaatikasüsteemide arendus, automaatjuhtimissüsteemid, tehniline nõustamine,  tööstuskontrollerite programmeerimine (Beckhoff, Phoenix Contact, Siemens, ABB jt.), testimine, automaatikasüsteemide häälestamine, kasutajaliidesed (HMI, puutetundlikud paneelid, SCADA, PC põhised kasutajaliidesed), tööstuslik andmeside (4G, VPN, Modbus TCP, RTU, Profinet, Profibus, RS485, RS232).

Teenused: ekspertiisid, konsultatsioonid, koolitused ning teaduspartnerlus.

Märksõnad: tööstuskontroller; PLC; tööstusautomaatika; ekspertiis; koolitus.

Kontakt:
ee@taltech.ee

Mikrovõrkude labor teostab elektripaigaldiste ja elektritarbimise auditeid, tarbimise analüüse ning selleks vajalikke mõõtmisi. Samuti energiasalvestite ja taastuvenergiaallikatega mikrovõrkude väljatöötamist ning tehnilis-majanduslikku optimeerimist tarkvara Homer Energy abil.

MIKROVÕRKUDE LABORI ROLL-UP

Labor omab mõõtmiste läbiviimiseks vajalikku taristut nagu:

• elektritarbimise ja elektrikvaliteedi mõõtmised madal- ja keskpingevõrgus (energialoger Fluke 1745, võimsusanalüsaator C.A.8334B, nutiarvest-energialoger BFM 135 - 36x230/400 V AC kanalit 0...1200A);
• maandus-, isolatsioonitakistuste, rikkesilmuste, kaitserakendumiste ja kaitsejuhtide katkematuse testimised (Megger MFT1500 Series Combined Insulation, Loop & RCD Tester; Megger DE4TC, Earth & Ground Resistance Tester 20kΩ CAT IV 100 V);
• temperatuuri, kauguse ja müra mõõtmised;
• programmeeritavad toiteallikad (kuni 15 kW) ja koormusseadmed (kuni10 kW).
  

Kontakt:
Argo Rosin
argo.rosin@taltech.ee
620 3708

Labori märksõnad: alajaamade infosüsteemid, releekaitse, energiasüsteemide digitaliseerimine ning küberkaitse.

Laboris olevate seadmetega on sisuliselt võimalik simuleerida reaalse alajaama tööd ning seda, kuidas   toimub elektrisüsteemi rikete tuvastamine ja nende ärahoidmine. Laboris on uuema põlvkonna Siemens seadmed, mida kasutatakse reaalsete elektrisüsteemide alajaamades. Sisuliselt on laboris üks reaalne alajaam, mis hõlmab relee- ja automaatikaseadmeid ning nende juurde kuuluvat sidesüsteemi. Viimane hõlmab operatiivjuhtimiseks vajalikke lahendusi alates SCADA süsteemist, alajaama RTU (remote terminal unit) ja switch lahendusest. Sideprotokollidena on kasutusel kõik tänapäeval levinud lahendused (IEC 61850, IEC 60870-5-104).

Tehnilise poole pealt on tegemist modulaarse lahendusega ja saame sinna juurde ühendada täiendavaid seadmeid jm. Seadmed on ühilduvad meie olemasoleva elektrisüsteemi reaalajasimulaatoriga (RTDS), mis võimaldab luua meil elektrisüsteeme ja simuleerida nendes erinevaid häiringuid ja seeläbi testida reaalsete seadmete käitumist ja võimekust. Seega moodustavad reaalajasimulaator ja uus releelabor terviku, millega saab uurida üldistatult võttes mistahes elektrisüsteemi releekaitse ja automaatikaga seotud küsimusi (seda nii ülekandevõrkude kui ka jaotusvõrkude poolelt vaadatuna).

Labor asub Tallinna Tehnikaülikooli energeetikamaja ruumis NRG-527. Labor avati 28. novembril 2018. aastal ning labori avamist toetasid Siemens ning Harju Elekter.

Kontakt:
Jako Kilter
jako.kilter@taltech.ee
620 3765

Prototüüpimislabor pakub hästi varustatud ja teadmistega töötajatega keskkonda, kus on võimalik uurida, kuidas traditsioonilised, kaasaegsed ja esilekerkivad tootmisprotsessid võivad disaini teavitada ja edendada. Laboris on võimalik kasutada FDM ja SLA printereid kiire detailide valmistamiseks (materjalide osas täpsustage). Samuti on võimalik mõõta signaale kasutades erinevaid seadmeid ja andureid. Jootmisvõimalused elektroonika komponentide jootmiseks ja kokku panemiseks.

Teenused: prototüüpide väljatöötamine, töötoad ning teaduspartnerlus.

Märksõnad: 3D printimine; jootmine; prototüüpimine.

Ruum NRG-202 /Rohkem infot

Kontakt:
Viktor Rjabtšikov
viktor.rjabtsikov@taltech.ee
Martin Sarap
martin.sarap1@taltech.ee

Tootmise automatiseerimise labor teostab teadus- ja arendustööd ning täiendkoolitusi tööstuseautomaatika, -diagnostika ja mõõtetehnikavaldkonnas.
Laboris on võimalik programmeerida erinevaid tööstuskontrollereid, operaatorpaneele, servoajameid, tööstusroboteid ning talitlusjärelvalve (SCADA) süsteeme.

Labori seadmete hulka kuuluvad:

• Festo paindtootmisliini täisfunktsionaalne makett;
• Erinevad tööstuskontrollerid (Siemens, Schneider Electric, Allen-Bradley jms.);
• Täisfunktsionaalne AVEVA Wonderware SCADA süsteem (InTouch, Historian, SMC, System Platform jms.);
• Mõõtelogerid, termokaamerad, vibratsiooni mõõtesüsteem ja muu sensoorika tööstuslike protsesside seireks ja diagnostikaks.

Kontakt:
Argo Rosin
argo.rosin@taltech.ee
620 3708

Robotite arukad juhtsüsteemid ja algoritmid ja robotite õpetamine tööstuslahenduste jaoks.

Labor pakub järgmisi võimalusi: masinnägemise lahendused, optika ja valgustite valik. Kaamerate tüübid ja valik, liidesed. Pilditöötluse tarkvarad ja põhioperatsioonid. Hüperspektraal- ja multispektraalpilditehnika. Infrapunakaamerad. Stereokaamerate kasutamine. Kaamerate kasutamine robootikas ja automaatikas.

Laboriteenused: masinnägemise süsteemide arendus, ekspertiisid, konsultatsioonid, teaduspartnerlus ning ka koolitused.

Märksõnad: masinnägemine; pilditöötlus; robootika; tööstusautomaatika; ekspertiis; koolitus.

Ruum NRG-201

Kontakt:
Daniil Valme
daniil.valme@taltech.ee

Valgustehnika labor teostab sise- ja välisvalgustuse mõõtmisi; lampide ja valgustite tehniliste parameetrite määramist ja valgustustehnilisi ekspertiise.

Tallinna Tehnikaülikooli Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi valgustehnika labor on EAK poolt akrediteeritud katselabor registreerimisnumbriga L285. Akrediteering hõlmab järgmiste valgustehiliste parameetrite mõõtmisi:

• valgustustihedus;
• heledus;
• valgusvoog;
• valgusvärvsus;
• valguse spektraalkoostis;
• räigus;
• valguse värelus.

Täpsem info mõõtemeetodite ja -ulatuse kohta akrediteerimistunnistuse lisas (PDF).

Labori ruumid ja mõõteseadmed

• Laborikatsete ja -mõõtmisi teostatakse kahes ruumis, ühes laboris tehakse peamiselt valgusvoo ja elektriliste parameetrite mõõtmisi ning teises, mustas ruumis valgusallikate valgustustiheduse ja heleduse mõõtmisi.
• Labor on varustatud kõigi nüüdisaegsete mõõtevahenditega, mis on vajalikud katsete korrektseks läbiviimiseks. Kasututatavad mõõteriistad on vähemalt B klassi mõõteriistad (DIN standard).

Mõõtetulemuste kvaliteedi tagamine ja jälgitavus

• Kasutatakse standardseid või rahvusvaheliselt üldtunnustatud mõõtemeetodeid.
• Läbiviidavate katse- ja mõõtmistulemuste kvaliteedi monitooringuks osaleb labor perioodiliselt laboritevahelistel võrdlusmõõtmistel.
• Labori mõõtevahendid on kalibreeritud tunnustatud kalibreerimislaborites, millega on tagatud mõõtühiku jälgitavus riiklike või rahvusvaheliste etalonideni.

Valgustehnika labor on Balti riikides ainus, kes pakub akrediteeritud mõõtmisteenust seitsme valgustehnilise mõõteparameetri osas. Väljatöötatud mõõteteenuseid, -meetodeid ja leiutist rakendatakse siseriiklikes ja rahvusvahelistes projektides.

Lisainformatsioon labori tegevuste kohta on leitav siit.

Kontakt:
Toivo Varjas
toivo.varjas@taltech.ee
620 3706