Οι διαφορετικοί τρόποι ανταπόκρισης στα φάρμακα που παρατηρούνται από άτομο σε άτομο, οι οποίοι βασίζονται στις γενετικές διαφορές μεταξύ διαφόρων πληθυσμών παρουσιάζουν ένα σημαντικό κλινικό πρόβλημα όχι μόνο στην Ελλάδα αλλά και σε άλλες χώρες. Επάνω στο θέμα αυτό έχει αναπτυχθεί ένας καινούργιος κλάδος επιστήμης και υπηρεσιών στην ελληνική αγορά, οι υπηρεσίες γενετικής και φαρμακογενετικής ανάλυσης, οι οποίες μελετούν τις γενετικές διαφορές στα ένζυμα που επηρεάζουν το μεταβολισμό και τη δράση των φαρμάκων στους ασθενείς. Στόχος της εργασίας ήταν η κατανόηση του ρόλου των υπηρεσιών γενετικής και φαρμακογενετικής ανάλυσης στην ελληνική αγορά πραγματοποιώντας μία έρευνα απόψεων ασθενών και του κοινού για την υπηρεσίες γενετικής και φαρμακογενετικής ανάλυσης σε δύο μεγάλες πόλεις (Αθήνα, Πάτρα) και σε μία κωμόπολη (Αίγιο). Για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας, ρωτήθηκαν συνολικά 688 άτομα τα οποία χωρίστηκαν σε 3 ηλικιακές ομάδες (<35 ετών, 35-60 ετών και >60 ετών). Το ερωτηματολόγιο αποτελείτο από 9 συνολικά ερωτήσεις με σκοπό να διερευνηθεί (α) το κατά πόσο το ευρύ κοινό είναι ενημερωμένο για το σκοπό των γενετικών και φαρμακογενετικών αναλύσεων, (β) το κατά πόσο το ευρύ κοινό είναι διατεθειμένο να υποβληθεί σε γενετικές/φαρμακογενετικές αναλύσεις, (γ) αν η επιλογή των ατόμων επηρεάζεται από την κάλυψη της ασφάλειας τους, (δ) αν πιστεύουν ότι οι αναλύσεις πρέπει να διενεργούνται κατευθείαν από τους ενδιαφερόμενους ή κατόπιν υπόδειξης από ειδικό. Τα ευρήματα έδειξαν ότι οι περισσότεροι ερωτηθέντες ήταν ενημερωμένοι για τις γενετικές αναλύσεις γνωρίζοντας ότι οι γενετικές αναλύσεις γίνονται με πολύ απλούς τρόπους. Παρατηρήθηκε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των ατόμων ήταν διατεθειμένοι να προβούν σε μια γενετική εξέταση όταν γνώριζαν ότι οι γενετικές αναλύσεις μπορούν να παρέχουν πληροφορίες για την πιθανότητα εμφάνισης μιας κληρονομικής νόσου. Επιπλέον, οι άνθρωποι που ήταν διατεθειμένοι να προβούν στις γενετικές αναλύσεις ήταν περισσότεροι από αυτούς που ήταν διατεθειμένοι να προβούν στις φαρμακογενετικές αναλύσεις. Ωστόσο, οι περισσότεροι πίστευαν ότι οι γενετικές/φαρμακογενετικές αναλύσεις πρέπει να γίνονται από τους ενδιαφερόμενους κατόπιν υπόδειξης από κάποιον ειδικό. Πιο συγκεκριμένα, η μεγάλη πλειοψηφία των ερωτηθέντων πίστευαν ότι οι γενετικές/φαρμακογενετικές αναλύσεις πρέπει να γίνονται κατόπιν υπόδειξης από κάποιον γιατρό και σημαντικά λιγότεροι κατόπιν υπόδειξης από κάποιον φαρμακοποιό. Στις μικρές πόλεις οι πληροφορίες που αφορούν τις γενετικές/φαρμακογενετικές αναλύσεις δεν είναι τόσο διαδεδομένες συγκριτικά με τις μεγάλες πόλεις. Οι περισσότεροι ασθενείς δεν είχαν την ευκαιρία να υποβληθούν σε κάποια γενετική/φαρμακογενετική εξέταση, εφόσον κανείς ποτέ δεν τους παρότρυνε σχετικά. Όμως, αν οι ειδικοί (ειδικά οι γιατροί) μπορούν να παροτρύνουν περισσότερο τους ασθενείς ώστε να υποβληθούν σε τέτοιες εξετάσεις, οι γιατροί θα μπορέσουν να χρησιμοποιούν τα αποτελέσματα των εξετάσεων προκειμένου να καθορίσουν την καλύτερη θεραπευτική επιλογή για τους ασθενείς. Επιπλέον, οι επιλογές των ασθενών επηρεάζονται πολύ από το αν οι αναλύσεις μπορεί να καλύπτονται από ασφαλιστικούς φορείς. Όταν οι δαπάνες των υπηρεσιών καλύπτονται από το δημόσιο ταμείο υγείας ή κάποιους ασφαλιστικούς φορείς, οι ασθενείς θα είναι πιο διατεθειμένοι να υποβληθούν στις εξετάσεις. / Individual difference in drug response is common among patients and it appears to be due to the interactions of genetic factors. Therefore, knowledge about individual genetic variability in drug response is clinically and economically important. Genetic and pharmacogenetic testing which have been developed recently in Greece, study people’s genetic difference in order to predict their response to medicines. Objectives: The purpose of this thesis is to explore patients’ views about genetic and pharmacogenetic testing services and their future development in the Greek market. Methods: 688 questionnaires were distributed to people, originating from 2 major cities (Athens, Patras) and a smaller city (Egio), who were divided into three age groups (<35 years, 35-60 years and >60 years) in Greece. The questionnaires consisted of 9 questions which were designed to explore people’s opinion on (a) how well informed the general public is about the objectives of genetic and pharmacogenetic analysis (b) whether the general public is willing to undertake these tests (c) if their choices will be influenced by reimbursement of testing costs, and (d) if they believe that the tests should be carried out with or without specialists’ (doctor or pharmacist) advice. Results: The views of 688 individuals showed that most responders were aware of genetic tests. They also knew that genetic tests could be easily carried. In addition, the largest percentage of people was willing to order a genetic test when they knew that genetic analysis can inform them on the possibility to develop a hereditary disease. In addition, the number of people who were willing to take genetic tests was more than those who were willing to take pharmacogenetic tests. However, most people believed that genetic / pharmacogenetic tests should only be carried out following the advice of a specialist. In particular, most responders believed that genetic / pharmacogenetic tests should be carried out following the advice of a doctor rather than the advice of a pharmacist. In smaller towns, information about genetic/pharmacogenetic tests is not so much widespread compared to large cities. Conclusion: Most patients have not had the opportunity to take a genetic / pharmacogenetic test as no one has ever suggested them to do so. But if the experts (especially the doctors) could give specific advices to their patients on such tests, the test results could used to determine the best treatment for the patients. Therefore the consequences of side effects or lack of effectiveness of certain drugs could be avoided and drug therapy could be improved. Apart from that, the choices of patients are mostly influenced by their insurance. If the cost of the tests could be reimbursed by some health insurances, patients would be more willing to take the tests.

Παρουσίαση των μεθόδων και των τεχνικών που χρησιμοποιούνται για την αναζήτηση πρωτεϊνικών και πεπτιδικών ακολουθιών σε βιολογικές βάσεις δεδομένων. Σκοπός της εργασίας είναι η δημιουργία διαδικτυακής εφαρμογής που θα λειτουργήσει ως ελεύθερα διαθέσιμο εργαλείο Βιοπληροφορικής μέσω του οποίου θα ταυτοποιούνται πεπτίδια και πρωτεϊνες από δεδομένα φασματογραφικής ανάλυσης ανεξαρτήτως της επεξεργασίας που έχουν υποστεί τα πρωτογενή δείγματα. / The methods used in searching proteinate and peptide sequences in biological databases are presented. The aim of this study is to create a free distributed Bioinformatics tool, implemented in network enviroment, to verify peptides and proteines traced by spectographic analysis, regerdless of the processing of the original samples.

- / -

- / -

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την τεκτονική ανάλυση της ευρύτερης περιοχής της Περαχώρας του νομού Κορινθίας, η οποία βρίσκεται σε απόσταση 12km βόρεια του Λουτρακίου. Για την ανάλυση των γεωλογικών μορφών της περιοχής λήφθησαν μετρήσεις με γεωλογική πυξίδα, οι οποίες προβλήθηκαν σε στερεογραφικά δίκτυα για εξαγωγή συμπερασμάτων. Βάσει των μετρήσεων αυτών κατασκευάστηκαν γεωλογικές τομές (ΑΑ΄ και ΒΒ΄) οι οποίες απεικονίζουν τις επωθήσεις στο χωριό Πίσσια. / This work deals with -the structural analysis of the broader region of Perachora in the prefecture of Corinth-, located 12 km north of Loutraki. In order to describe the structural architecture of the region have been taken measurements using a geological compass and then the orientation data were projected to stereographic nets. Based on these measurements there have been made geological cross-sections.

Το γένος Hypericum L. περιλαμβάνει πάνω από 450 taxa παγκοσμίως, ενώ στην Ελλάδα έχουν καταγραφεί 50 taxa (35 είδη και 15 υποείδη). Το υπερικό είναι γνωστό από την αρχαιότητα για την επουλωτική και αντικαταθλιπτική του δράση. Το H. perforatum αποτελεί το γνωστότερο είδος από το οποίο προκύπτουν τα εμπορικά διαθέσιμα φυτικά εκχυλίσματα. Η έρευνα της χημικής σύστασης των εκχυλισμάτων του υπερικού έχει αναδείξει την παρουσία ενώσεων μοναδικών ως προς τη δομή και περιορισμένης κατανομής, όπως οι ναφθοδιανθρόνες και οι φλωρογλουκινόλες. Το Hypericum vesiculosum Griseb. ανήκει στο ίδιο γένος με το H. perforatum L., ωστόσο δεν έχει μελετηθεί ως προς την φυτοχημική του σύσταση. Xαρακτηρίζεται υπενδημικό αυτοφυές φυτό και εξαπλώνεται στη βόρεια και ανατολική Ελλάδα, στη βόρεια και κεντρική Ελλάδα και στην Πελοπόννησο. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η φυτοχημική ανάλυση του H. vesiculosum και η μελέτη της αγχολυτικής δράσης του μεθανολικού εκχυλίσματος σε γηραιούς θηλυκούς και αρσενικούς μύες. Το φυτό συλλέχθηκε στην Πελοπόννησο από την περιοχή της λίμνης Στυμφαλίας, του νομού Κορινθίας. Τα μεθανολικά εκχυλίσματα των H. vesiculosum και H. perforatum μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν ως προς τη φυτοχημική τους σύσταση με τη χρήση υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης με ανιχνευτή συστοιχίας φωτοδιόδων (High Performance Liquid Chromatography – Diode Array, HPLC – DAD), σε στήλη αντίστροφης φάσης Luna C-18. Παρατηρήθηκε ταύτιση των HPLC χρωματογραφημάτων ανάμεσα στα δύο taxa, σε μεγάλο βαθμό, ενώ ταυτοποιήθηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν οι ενώσεις χλωρογενικό οξύ, ρουτίνη, υπεροζίτης, ισοκεριστρίνη, κερσιτρίνη, κερσετίνη, αμεντοφλαβόνη, κερσετίνη, υπερικίνη και υπερικίνη στο H. vesiculosum για πρώτη φορά. Όλες οι κορυφές που ταυτοποιήθηκαν ήταν σε μικρότερο ποσοστό στο Η. vesiculosum σε σχέση με το H. perforatum, με εξαίρεση την κερσιτρίνη σε ποσοστό 20,3%. Οι ναφθοδιανθρόνες στο σύνολο τους ήταν λιγότερες σε ποσοστό 85%. Με σκοπό την απομόνωση των ναφθοδιανθρονών από το ξηρό μεθανολικό εκχύλισμα πραγματοποιήθηκαν διαδοχικές κλασματώσεις με εξάνιο και οξικό αιθυλεστέρα, αλλά και κλασική υγρή χρωματογραφία στήλης με Silica 60A και Sephadex LH-20. Ύστερα από καθαρισμό τους με ημιπαρασκευαστικό HPLC και καθαρότητα μεγαλύτερη από 98%, πραγματοποιήθηκε η ταυτοποίηση τους με φασματομετρία μάζας (Mass Spectrometry, MS), όπου διαπιστώθηκε ότι οι απομονωθείσες ενώσεις ήταν η υπερικίνη, με μοριακό βάρος 504 και η ψευδοϋπερικίνη, με μοριακό βάρος 520. H αγχολυτική δράση του μεθανολικού εκχυλίσματος από το H. vesiculosum εξετάσθηκε σε γηραιούς αρσενικούς και θηλυκούς μύες, ηλικίας περίπου 12 μηνών, με τη δοκιμή του ανοικτού πεδίου (Open Field Test). Η χορήγηση του εκχυλίσματος έγινε ενδοπεριτοναϊκά 24 ώρες και 1 ώρα πριν από τη δοκιμασία, σε ποσότητα 250mg/Kg. Η παράμετρος που εξετάστηκε ήταν ο θιγμοτακτισμός μετρώντας τον χρόνο που παρέμειναν οι μύες στην περιφέρεια της συσκευής. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την αγχολυτική δράση του εκχυλίσματος στους γηραιούς μύες και στα δύο φύλα. Συγκεκριμένα ο χρόνος θιγμοτακτισμού μειώθηκε σε ποσοστό 24% στις ομάδες που έλαβαν το εκχύλισμα. Στο H. vesiculosum εδείχθη για πρώτη φορά η παρουσία των ναφθοδιανθρονών και έγινε σύγκριση της φυτοχημικής του σύστασης σε σχέση με το H. perforatum. Η αγχολυτική δράση που επέδειξε το φυτό στους γηραιούς μύες, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην θεραπευτική για μελλοντική εφαρμογή η οποία, ωστόσο, χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση. / The genus Hypericum L. includes over 450 taxa worldwide and in Greece there have been recorded 50 taxa (35 species and 15 subspecies). St. John’s wort is known since ancient times for it’s healing and antidepressant actions. H. perforatum is the best known species from which the commercially available herbal extracts are produced. The investigation of Hypericum extracts’ chemical composition has revealed the presence of unique compounds, in structure and limited distribution, such as naphthodianthrones and phloroglucinols. The taxon Hypericum vesiculosum Griseb. belongs to the same genus with H. perforatum L., however, it has not been studied before for its phytochemical composition. It is a subendemic plant and spreads to the northern and eastern Greece, the northern and central Greece and the Peloponnese. The purpose of this study was the phytochemical analysis of H. vesiculosum and investigation of methanolic extract’s potential anxiolytic activity, in aged female and male mice. The plant was collected from the Peloponnese region of Lake Stymfalia (prefecture of Corinthia). The methanol extract of H. vesiculosum Griseb. and H. perforatum L. were analysed with high performance liquid chromatography, connected with a photodiode array detector (High Performance Liquid Chromatography - Diode Array, HPLC - DAD) and a reversed phase column Luna C-18. The HPLC chromatograms demonstrated great resemblance between the two taxa. In H. vesiculosum, the compounds chlorogenic acid, rutin, hyperoside, isoquercitrin, quercitrin, quercetin, amentoflavone, hypericin and hypericin were identified and quantified for the first time. All peaks were quantified in smaller proportion in H. vesiculosum compared to H. perforatum, with the exception of quercitrin of which the percentage was 20.3 %. The total propotion of naphthodianthrones was less than 85 % in Η. vesiculosum. In order to isolate the naphthodianthrones from the dry methanol extract, sequential fractionations were performed with hexane and ethyl acetate but also classic liquid column chromatography with Silica 60A and Sephadex LH-20. After isolating the two compounds with semipreparative HPLC and purity greater than 98%, their identification was performed with mass spectrometry (Mass Spectrometry, MS). The isolated compounds were hypericin, with molecular weight 504 and pseudohypericin, with molecular weight 520. The potential anxiolytic activity of the methanolic extract of H. vesiculosum was examined in aged male and female mice (12 months old), with the open-field test (Open Field Test). The short-term administration of the extract was intraperitoneally 24 h and 1 h before the test, at the dose of 250mg/Kg body weight. The parameter which was considered was the time the mice stayed in the periphery of the device (thigmotaxis time). The results confirmed the anxiolytic activity of the extract at the aged mice in both sexes. More specifically the thigmotaxis time was decreased in a percentage of 24% for the groups who received the extract. The presence of naphthodianthrones was shown in H. vesiculosum for the first time but also the phytochemical compositions of Η. vesiculosum and H. perforatum were compared. In conclusion, the present results show that H. vesiculosum contains the main bioactive constituents of H. perforatum in almost the same quantities and engenders anxiolytic behavior in both male and female aged mice

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την ανάλυση της στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς ενός ηλεκτροκινητήριου συστήματος αποτελούμενου από ασύγχρονη μηχανή δακτυλιοφόρου δρομέα και ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος συνδεδεμένους στο δρομέα αυτής, γνωστού ως «Υποσύγχρονη Κασκάντε», το οποίο χρησιμοποιείται σε κινητήρια συστήματα ισχύος της τάξης 1-20 MW. Ιδιαίτερα εστιάστηκε στη μελέτη των ταλαντώσεων της ηλεκτρομαγνητικής ροπής, οι οποίες οφείλονται στην ύπαρξη του ανορθωτή στο κύκλωμα του δρομέα, και το πώς επηρεάζονται ποσοτικά οι ταλαντώσεις αυτές από την ταχύτητα περιστροφής και τα παραμετρικά στοιχεία της μηχανής. Ακόμα, διερευνάται η ταλάντωση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής στην περίπτωση ανοιχτοκυκλωμάτων ή βραχυκυκλωμάτων στις διόδους του ανορθωτή στο κύκλωμα του δρομέα. Μελετούνται οι ενδεχόμενες επιπτώσεις των ταλαντώσεων της ροπής στο μηχανικό σύστημα, καθώς και το πώς θα πρέπει να σχεδιασθεί το μηχανικό σύστημα προκειμένου να αποφευχθούν προβλήματα και αστοχίες λόγω στρεπτικών ταλαντώσεων. Επιπλέον γίνεται μια συστηματική διερεύνηση μεθόδων επεξεργασίας του σήματος του ρεύματος για τη διάγνωση σφαλμάτων σε ασύγχρονες μηχανές ή ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος, προτείνονται βελτιωμένες μέθοδοι και μελετάται η δυνατότητα ανίχνευσης σφαλμάτων στην ασύγχρονη μηχανή ή τον ηλεκτρονικό μετατροπέα ισχύος της υποσύγχρονης Κασκάντε μέσω της ανάλυσης του ρεύματος του δρομέα. Πιο αναλυτικά, στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή και αναφέρονται οι στόχοι και η γενική δομή της διδακτορικής διατριβής. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται μια σύντομη περιγραφή της ασύγχρονης μηχανής διπλής τροφοδοσίας και ακολουθεί αναλυτική περιγραφή της υποσύγχρονης Κασκάντε, αναδεικνύοντας και τις ομοιότητες και διαφορές αυτής με την ασύγχρονη μηχανή διπλής τροφοδοσίας. Αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της χρήσης του υπό διερεύνηση κινητήριου συστήματος σε εφαρμογές μεγάλης ισχύος και περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά του καθώς και ο τρόπος με τον οποίο επιτυγχάνεται ο έλεγχος της ροπής και των στροφών της ασύγχρονης μηχανής. Επιπλέον γίνεται και μια βιβλιογραφική διερεύνηση σχετικά με τις παραλλαγές του συστήματος αυτού, δηλαδή κάποιες τροποποιήσεις του ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος ή/και της ασύγχρονης μηχανής που έχουν προταθεί κατά καιρούς, καθώς και ποιες από τις τοπολογίες χρησιμοποιούνται στην πράξη στην πλειοψηφία των εγκατεστημένων συστημάτων. Στο κεφάλαιο 3 διερευνάται μέσω προσομοίωσης στο Matlab/Simulink η λειτουργική συμπεριφορά ενός συστήματος ισχύος 4 MW, εγκατεστημένου σε ελληνική τσιμεντοβιομηχανία. Αρχικά γίνεται η διατύπωση των εξισώσεων για την μοντελοποίηση της ασύγχρονης μηχανής στο φυσικό σύστημα a-b-c καθώς και στο σύστημα d-q-o. Αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της χρήσης του συστήματος d-q-o για την προσομοίωση της ασύγχρονης μηχανής αλλά και για τη θεωρητική διερεύνηση των ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών αυτής. Για το σύστημα που εξετάζεται επιλέγεται ένα σύστημα d-q-ο στερεωμένο στο δρομέα, αφού εκεί βρίσκεται ο ηλεκτρονικός μετατροπέας ισχύος, ώστε να διευκολυνθούμε στην ανάλυση της λειτουργικής συμπεριφοράς του συστήματος. Στη συνέχεια, παρατίθενται και συζητούνται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης για διάφορες τιμές της ταχύτητας περιστροφής του δρομέα της ασύγχρονης μηχανής. Αφού αναλύεται η γενική συμπεριφορά των ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών της ασύγχρονης μηχανής, γίνεται ιδιαίτερη αναφορά, θεωρητική διερεύνηση και συζήτηση σχετικά με τη συμπεριφορά του συστήματος σε ολισθήσεις πολλαπλάσιες του 1/6. Ακόμα, διερευνώνται οι παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την ταλάντωση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής και το μέγεθος αυτής της ταλάντωσης σε όλο το εύρος της συνήθους περιοχής ταχυτήτων όπου λειτουργεί το σύστημα. Τέλος, γίνεται διερεύνηση της προαναφερθείσας ταλάντωσης όταν μεταβάλλονται τα παραμετρικά στοιχεία της ασύγχρονης μηχανής από την οποία προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με τη βέλτιστη επιλογή των παραμέτρων αυτών. Στη συνέχεια του κεφαλαίου 3 διατυπώνονται οι εξισώσεις που περιγράφουν το μηχανικό τμήμα του υπό διερεύνηση κινητήριου συστήματος, θεωρώντας ένα μοντέλο τεσσάρων μαζών και γραμμικότητα του μηχανικού συμπλέκτη. Γίνεται μια θεωρητική διερεύνηση των στρεπτικών ταλαντώσεων από την οποία προκύπτουν χρήσιμες γενικές κατευθύνσεις με βάση τις οποίες θα πρέπει να σχεδιασθεί το μηχανικό τμήμα. Κατόπιν παρατίθενται και συζητούνται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του εγκατεστημένου συστήματος. Στη συνέχεια διατυπώνονται οι εξισώσεις που περιγράφουν το μηχανικό τμήμα αν ληφθεί υπόψη και η μη γραμμικότητα της στιβαρότητας του μηχανικού συμπλέκτη και παρατίθενται και συζητούνται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης με βάση τις εξισώσεις αυτές. Στο κεφάλαιο 4 γίνεται πειραματική διερεύνηση χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ισχύος 5,5 kW στο εργαστήριο. Στην πειραματική διερεύνηση χρησιμοποιήθηκαν αισθητήρες μέτρησης όλων των ηλεκτρικών μεγεθών και επιπλέον αισθητήρες μέτρησης της ροπής (επιμηκυνσιόμετρο) αλλά και των κραδασμών του κινητήρα (επιταχυνσιόμετρο). Αφού περιγράφεται η δομή του εργαστηριακού συστήματος, παρατίθενται τα αποτελέσματα της πειραματικής διερεύνησης, τα οποία επιβεβαιώνουν τα βασικά συμπεράσματα του προηγούμενου κεφαλαίου, όσον αφορά τη συμπεριφορά των ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών της ασύγχρονης μηχανής. Από την μέτρηση των κραδασμών της μηχανής προέκυψαν επιπλέον κραδασμοί που σχετίζονται με τη λειτουργία του ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος της υποσύγχρονης Κασκάντε. Στο κεφάλαιο 5 εξετάζεται η δυνατότητα ανίχνευσης προβλημάτων στη λειτουργία ασύγχρονων μηχανών μέσω της ανάλυσης του ρεύματος αυτών. Για το σκοπό αυτό διερευνώνται αρχικά σε μια συγκριτική μελέτη διάφορες μέθοδοι ανάλυσης του ρεύματος του στάτη μιας ασύγχρονης μηχανής. Οι μέθοδοι αυτοί συγκρίνονται όσον αφορά τη διάγνωση δύο χαρακτηριστικών σφαλμάτων σε ασύγχρονες μηχανές, που είναι η εκκεντρότητα ή/και αζυγοσταθμία, καθώς και η ύπαρξη ασυμμετρίας στο δρομέα της μηχανής. Τα δύο σφάλματα αυτά επιλέχθηκαν για τη συγκριτική μελέτη, διότι η φύση του προβλήματος από πλευράς επεξεργασίας σήματος παρουσιάζει μια σημαντική διαφορά. Τα πρώτα δημιουργούν αρμονικές συνιστώσες στο ρεύμα του στάτη, οι οποίες απέχουν αρκετά στο πεδίο της συχνότητας από τη βασική αρμονική. Τα δεύτερα προκαλούν αρμονικές συνιστώσες, των οποίων η συχνότητα βρίσκεται πάρα πολύ κοντά σε αυτή της βασικής αρμονικής του ρεύματος. Αρχικά περιγράφεται πώς γίνεται ο υπολογισμός των απαραίτητων πινάκων των επαγωγιμοτήτων και των ωμικών αντιστάσεων της ασύγχρονης μηχανής στο φυσικό σύστημα a-b-c στην περίπτωση εκκεντρότητας ή σφάλματος στο δρομέα, καθώς και το πώς εξομοιώθηκαν τα σφάλματα αυτά στην πειραματική διάταξη. Κατόπιν γίνεται μια σύντομη αναφορά σε μεθόδους επεξεργασίας του σήματος του ρεύματος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση των προαναφερθέντων σφαλμάτων. Στη συνέχεια παρατίθενται τα αποτελέσματα από την διερεύνηση των διαφόρων μεθόδων μέσω προσομοίωσης και πειράματος. Από τη διερεύνηση αυτή προέκυψαν χρήσιμα συμπεράσματα για τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου και για τις εφαρμογές καθεμιάς εξ’ αυτών. Ιδιαίτερα μελετήθηκε μια μέθοδος που βασίζεται στο όρισμα του συνεχούς μετασχηματισμού κυματιδίου ή/και του παραθυρικού μετασχηματισμού Fourier, η οποία αποδείχθηκε ότι υπό ορισμένες προϋποθέσεις πλεονεκτεί ως προς την καλύτερη ανίχνευση της συχνότητας και του πλάτους των αρμονικών συνιστωσών στο ρεύμα της ασύγχρονης μηχανής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και κατά τη διάρκεια μεταβατικών καταστάσεων λειτουργίας. Ακόμα προτάθηκε και διερευνήθηκε μια νέα βελτιωμένη μέθοδος για την ανίχνευση αρμονικών συνιστωσών, που βρίσκονται κοντά σε ισχυρές αρμονικές, η οποία βασίζεται στη συνέλιξη του σήματος του ρεύματος με το μιγαδικό κυματίδιο Morlet. Η μέθοδος αυτή εφαρμόστηκε για την περισσότερο αξιόπιστη ανίχνευση και την ακριβέστερη αποτίμηση σφαλμάτων στο δρομέα ασύγχρονων μηχανών, μέσω ανάλυσης του ρεύματος του στάτη. Στο κεφάλαιο 6 γίνεται μια προκαταρκτική διερεύνηση σχετικά με τη δυνατότητα ανίχνευσης σφαλμάτων στην ασύγχρονη μηχανή μέσω της ανάλυσης του ρεύματος του δρομέα. Προτείνονται μέθοδοι επεξεργασίας του σήματος του ρεύματος του κυκλώματος του δρομέα ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι αρμονικές που προέρχονται από τον ηλεκτρονικό μετατροπέα ισχύος, για να είναι ευκολότερη η ανίχνευση αρμονικών που οφείλονται σε σφάλματα στην ασύγχρονη μηχανή. Ακόμα, μελετούνται σφάλματα στον ηλεκτρονικό μετατροπέα, ήτοι ανοιχτοκυκλώματα και βραχυκυκλώματα στις διόδους του ανορθωτή, και το αν και πώς αυτά μπορούν να επηρεάσουν δυσμενώς τις ταλαντώσεις της ηλεκτρομαγνητικής ροπής. Γίνεται διερεύνηση μέσω προσομοίωσης και πειράματος της συμπεριφοράς του συστήματος στην περίπτωση τέτοιου είδους σφαλμάτων. Στη συνέχεια, και αφού γίνεται μια σύντομη αναφορά και διερεύνηση μεθόδων για την ανίχνευση σφαλμάτων σε ηλεκτρονικούς μετατροπείς οι οποίες έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν, προτείνεται μια βελτιωμένη μέθοδος ανίχνευσης τέτοιου είδους σφαλμάτων η οποία βασίζεται στον υπολογισμό της γωνίας και της στιγμιαίας συχνότητας του διανύσματος χώρου του ρεύματος του δρομέα. Η μέθοδος αυτή δίνει την δυνατότητα άμεσης ανίχνευσης και τον ακριβούς εντοπισμού των σφαλμάτων στον μετατροπέα σε πραγματικό χρόνο. / In this thesis an investigation of the operation of an electric drive consisting of a slip ring asynchronous machine and a power electronic converter connected to the rotor circuit is carried out. This drive is referred to as “subsynchronous cascade drive” or “slip energy recovery drive” in the literature. The investigation is carried out via simulations in Matlab/Simulink of a 4 MW drive installed in a Greek cement industry and via experiments with a 5,5 kW drive in the laboratory. Furthermore, Motor Current Signature Analysis (MCSA) techniques for the detection and the accurate diagnosis of faults in asynchronous machines or/and power electronic converters are examined and novel improved approaches are proposed. The potential application of the analysis of the rotor current of the subsynchronous cascade drive for fault detection and diagnosis in the asynchronous machine or/and the power electronic converter is also investigated. In the beginning, simulations are carried out considering rigid shafts and rigid coupling between the motor and the mechanical load. The asynchronous machine has been modeled in a d-q-o reference frame referred to the rotor. Characteristic simulation results are presented and discussed. The general behaviour of the asynchronous machine electromagnetic quantities is analyzed and, furthermore, the cases that the slip has values at multiples of 1/6 are theoretically investigated and discussed. Additionally, the influence of the asynchronous machine speed, of the load torque characteristics and of the asynchronous machine parameters on the electromagnetic torque pulsations is examined. Afterwards, the equations of the mechanical part of the drive are formulated, considering a four-mass model and linearity of the mechanical coupling. A theoretical investigation of the torsional oscillations is carried out, and some general guidelines regarding the design of the mechanical part of the drive are discussed. Additionally, characteristic simulation results are presented and discussed. Then, the equations of the mechanical subsystem are reformulated taking into account the non-linearity of the coupling stiffness and characteristic simulation results are presented and discussed. The experimental investigation, using a 5,5 kW drive in the laboratory validates the conclusions drawn by the investigation via simulation, regarding the behaviour of the electromagnetic quantities of the asynchronous machine. In the experimental setup, sensors for all the electrical quantities have been used, as well as sensors for the measurement of the shaft torque (straingauge) and the lateral vibrations of the motor (accelerometer). The measurements taken by the straingauge have verified the pulsation of the shaft torque due to the presence of the rectifier in the rotor. The measurement of the asynchronous machine lateral vibrations has revealed the presence of harmonic components related to the operation of the rectifier in the rotor circuit. In the remainder of the thesis the application of Motor Current Signature Analysis techniques for fault detection and diagnosis in asynchronous machines and/or power electronic converters is examined. To this objective, a comparative investigation of different signal processing approaches is carried out for the diagnosis of two characteristic faults in asynchronous machines, namely eccentricity and/or mechanical imbalance as well as rotor fault. Derived from simulation and experimental results, the advantages and the disadvantages of each technique are presented and discussed in detail. Features and limitations of each one of the signal processing approaches are then compared in order to derive the most appropriate one, related to the operating conditions of the induction machine. Especially the phase method for the extraction of the ridges of the Continuous Wavelet Transform (CWT) and the Short-Time Fourier Transform (STFT) is examined, and it is proven that under certain conditions this method is advantageous for the detection of harmonic components related to the presence of faults. Furthermore, a novel approach has been proposed and investigated, for the detection of weak harmonic components that are close to the fundamental. The proposed approach is based on the convolution of the current signal with a complex wavelet and has been applied for the accurate diagnosis of rotor faults via analysis of the stator current. Finally, faults in the power electronic converter of the subsynchronous cascade drive are examined; specifically open circuits and short circuits in the rectifier’s diodes. The amplitude and the frequency of the electromagnetic torque pulsations which take place during these faulty conditions are investigated. A novel approach for the accurate diagnosis of this kind of faults is proposed and investigated via simulation and experiment. The proposed approach is based on monitoring the rotor current space vector angle and instantaneous frequency, in order to extract features which indicate the specific fault modes of operation.

Γίνετε ανασκόπηση των πιο σημαντικών προβλημάτων της Ανάλυσης Χωροθέτησης. Παρατίθονται συγκρίσεις των προβλημάτων της Ανάλυσης Χωροθέτησης με τους Αλγορίθμους Ομαδοποίησης. Ακολούθως αναγράφεται μια αριθμητική εφαρμογή μιας σύγκρισης. / This project is a review of the more important algorithms of the Locational Analysis. The main theme is the comparison of the algorithms of Location Analysis against the algorithms of Clustering.

Η ανάλυση πολυμεταβλητών δεδομένων καθίσταται ιδιαίτερα δύσκολη όταν το πλήθος των μεταβλητών, p (διάσταση των δεδομένων), είναι μεγάλο. Επίσης δυσκολία υπάρχει στην ανάλυση, όταν οι μεταβλητές είναι υψηλά συσχετισμένες μεταξύ τους. Η ανάλυση κύριων συνιστωσών είναι πολυμεταβλητή στατιστική τεχνική που ασχολείται με την δομή διασπορών – συνδιασπορών, μέσω μερικών γραμμικών συνδυασμών των αρχικών μεταβλητών. Γενικότερα τα αντικείμενα της είναι (1) η μείωση των δεδομένων και (2) η ανάλυση (ερμηνεία) τους. Παρόλο που απαιτούνται p μεταβλητές για να ερμηνευτεί η συνολική μεταβλητότητα του συστήματος, συχνά, η περισσότερη από αυτή τη μεταβλητότητα μπορεί να ερμηνευτεί από ένα μικρό αριθμό k κύριων συνιστωσών. Αν πράγματι συμβεί αυτό, τότε, υπάρχει (σχεδόν) τόση πληροφορία στις k συνιστώσες, όση υπάρχει στις p αρχικές μεταβλητές. Οι k κύριες συνιστώσες μπορούν τότε να αντικαταστήσουν τις αρχικές p μεταβλητές, και το αρχικό σύνολο δεδομένων που αποτελείται από n μετρήσεις των p μεταβλητών, μειώνεται σε ένα σύνολο δεδομένων που αποτελείται από n μετρήσεις των k μεταβλητών. Οι k κύριες συνιστώσες είναι γραμμικός συνδυασμός των p αρχικών μεταβλητών, και μάλιστα είναι ασυσχέτιστες μεταξύ τους. Έτσι, οδηγούμαστε από ένα σύνολο p συσχετισμένων μεταβλητών, σ’ ένα μικρότερο σύνολο k ασυσχέτιστων μεταβλητών. Η μείωση αυτή των δεδομένων είναι πολύ σημαντικό γεγονός, διότι αντί να αναλύουμε δεδομένα στο R p , αναλύουμε δεδομένα στο R k . Σε ορισμένες περιπτώσεις το k, η νέα διάσταση, είναι 2 ή 3 και τότε έχουμε μια οπτική ιδέα, μια εικόνα των δεδομένων. Κλείνοντας την εισαγωγή, θα πρέπει να αναφέρουμε ότι η τεχνική κύριων συνιστωσών δεν επιτυγχάνει πάντοτε την μείωση της διάστασης, π.χ., αυτό συμβαίνει όταν οι αρχικές μεταβλητές είναι ασυσχέτιστες. Τότε θα πρέπει να αναζητηθούν άλλες μέθοδοι μείωσης της διάστασης. / -

- / -