Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη κατασκευή μιας διάταξης αυτομάτου ελέγχου. Η διάταξη αυτή ελέγχει τη λειτουργία ηλεκτρικών κινητήρων με τη βοήθεια ηλεκτρονόμων και ενός προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Η εργασία περιλαμβάνει την κατασκευή δύο συστημάτων αυτομάτου ελέγχου. Το ένα βασιστηκε στις μεθοδους του κλασσικού αυτοματισμού και το άλλο σε πιο σύγχρονες μεθοδους αυτομάτου ελέγχου όπως είναι η χρήση προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή Σκοπός είναι η δημιουργία μιας κατασκευής που θα χρησιμοποιηθεί για εργαστηριακούς σκοπούς και θα περιλαμβάνει όλα τα στοιχειά που συνθέτουν ένα σύγχρονο κύκλωμα αυτοματισμού. Μεσα από τη λειτουργία αυτής της διαταξης γινονται σαφή τα πλεονεκτήματα αλλά και οι διαφορές των δυο μεθόδων, δηλαδή του κλασσίκου αυτοματισμού και του προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτη. Η διάταξη που θα περιγράφει αποτελεί εξέλιξη της ήδη υπάρχουσας διάταξης αυτομάτου ελέγχου που βρίσκεται στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας. Ο προορισμός της κατασκευής για εκπαιδευτική χρήση έπαιξε σημαντικό ρολό στις επιλογές που έγιναν καθώς στόχος είναι η παρουσίαση βασικών στοιχείων και εννοιών του βιομηχανικού αυτοματισμού στον φοιτητή. Αρχικά παρουσιάζεται η ήδη υπάρχουσα διάταξη αυτομάτου ελέγχου που βρίσκεται στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών και γίνεται μια καταγραφή των ιδεών που οδήγησαν τη μελέτη και τον σχεδιασμό της κατασκευής που υλοποιήθηκε στα πλαίσια της παρουσας διπλωματικής εργασίας. Στη συνέχεια καταγράφονται τα στοιχεία ελέγχου που θα χρησιμοποιηθούν και αναλύεται ο τρόπος λειτουργίας των. Κατόπιν παρουσιάζονται οι διατάξεις προς έλεγχο και το μηχανικό κομμάτι της κατασκευής. Το επόμενο βήμα και αφού παρατεθεί το αναγκαίο θεωρητικό υπόβαθρο, είναι η εξαγωγή του σχεδίου του κυκλώματος αυτοματισμού και η καταγραφή του επιθυμητού τρόπου λειτουργίας των διατάξεων. Αυτό μας οδήγησε και στο τελικό στάδιο που ήταν η κατασκευή η οποία βασίστηκε στα όσα έχουν περιγραφεί Τέλος γίνεται παράθεση όλων των ηλεκτρολογικών σχεδίων, πινάκων καλωδιώσεων και το πρόγραμμα σύμφωνα με το οποίο λειτουργεί το λογισμικό του προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή / The present diplomatic work is about the manufacture of provision of automatic control. This provision checks the operation of electric engines with the help of relays and programmed logical controller. This work was worked out in the Laboratory of electromechanic Transformation of Energy in the Department of Electronic and electrical Engineering of Polytechnic Faculty of University of Patras. The work includes the manufacture of two systems of automatic control. One it was based on the methods of classic automation and the other in more modern methods of automatic control such as the use of programmed logical controller

Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή στις Αρχές του Ηλεκτρομαγνητισμού, οι οποίες είναι και η βάση στην οποία στηρίζεται η λειτουργία του μετασχηματιστή. Αναλύεται ο τρόπος δημιουργίας του μαγνητικού πεδίου ενώ παρουσιάζονται συνοπτικά όλα εκείνα τα μαγνητικά μεγέθη τα οποία θα μας χρησιμεύσουν στην συνέχεια της διπλωματικής. Το κεφάλαιο κλείνει με μια αναφορά στην Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή στην οποία στηρίζεται η λειτουργία του μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται μια διεξοδική ανάλυση των στοιχείων των μετασχηματιστών, ενώ παράλληλα αναπτύσσονται και οι εξισώσεις που περιγράφουν την λειτουργία του μονοφασικού μετασχηματιστή. Γίνεται αναφορά στα είδη και την δομή των μετασχηματιστών, ενώ αναλύονται λεπτομερώς όλα τα είδη των απωλειών που παρουσιάζονται σε έναν μετασχηματιστή. Το κεφάλαιο κλείνει παραθέτοντας το ισοδύναμο κύκλωμα του μονοφασικού μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται μια εισαγωγή στα μαγνητικά κυκλώματα τα οποία μπορούν να περιγράψουν την μαγνητική συμπεριφορά ενός σιδηρομαγνητικού πυρήνα. Η ανάλυση περιλαμβάνει το ισοδύναμο μαγνητικό κύκλωμα του πυρήνα ενός μονοφασικού μετασχηματιστή, το οποίο μπορεί να επεκταθεί και για έναν τρισκελή ή πεντασκελή πυρήνα ενός τριφασικού μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 4 πραγματοποιείται η ανάλυση του τριφασικού μετασχηματιστή. Παρατίθενται όλες οι δυνατές συνδεσμολογίες μεταξύ των τυλιγμάτων του, ενώ στην συνέχεια αναλύεται το μαγνητικό ισοδύναμο κύκλωμα του τρισκελή σιδηρομαγνητικού πυρήνα βάση του οποίου προσδιορίζεται ο Πίνακας Ld. Από την ανάλυση του ηλεκτρικού κυκλώματος προκύπτουν οι καταστατικές εξισώσεις που περιγράφουν την λειτουργία του τριφασικού μετασχηματιστή και ομαδοποιούνται με την δημιουργία Πινάκων. Το κεφάλαιο κλείνει κάνοντας μια αναφορά στον τρόπο με τον οποίο εισάγεται η μη γραμμική χαρακτηριστική καμπύλη του υλικού του πυρήνα. Στο Κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται η εξομοίωση του τριφασικού μετασχηματιστή, η οποία στηρίζεται στην ανάλυση του Κεφαλαίου 4. Περιγράφονται αριθμητικά και σχηματικά ο μετασχηματιστής καθώς και το δίκτυο μετασχηματιστή-φορτίου που χρησιμοποιήθηκαν. Στην συνέχεια, καταγράφονται οι κυματομορφές των μεγεθών του μετασχηματιστή, όταν στο δευτερεύον τύλιγμά του συνδεθεί είτε συμμετρικό ή ασύμμετρο φορτίο. Το κεφάλαιο κλείνει με την εξαγωγή των συμπερασμάτων που προέκυψαν από την ανάλυση και εξομοίωση του τριφασικού μετασχηματιστή. / This paper is entitled “Simulation of three-phase transformer when the primary windings are connected in delta and the secondary windings in wye” in case of symmetrical and asymmetrical load. First of all, there is an introduction in the basic principles of electromagnetism. Then, the analysis of the single-phase and three-phase transformer which can help us to derive the state equations. From the analysis of the magnetic core circuit, we can calculate the incremental matrix Ld. The matrix Ld depends on the topology of the magnetic core. Finally, simulation results and conclusions are presented for the three-phase transformer