Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, το σχεδιασμό και την εξομοίωση ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη (Brushless DC) οδηγούμενο από τριφασικό αντιστροφέα. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Στις μέρες μας, η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας, ευνοεί την αντικατάσταση σε πολλές εφαρμογές των κλασικών σύγχρονων και ασύγχρονων μηχανών από μηχανές νέας τεχνολογίας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα, του νέου αυτού τύπου μηχανών, είναι και η Σύγχρονη Μηχανή Μόνιμου Μαγνήτη . Η ευκολία στον έλεγχο, η απουσία ψηκτρών και των προβλημάτων που αυτές δημιουργούν, ο μεγάλος βαθμός απόδοσης, καθώς και η υψηλή πυκνότητα ισχύος, την έχουν καταστήσει ιδανική επιλογή για μεγάλο πλήθος εφαρμογών.
Σκοπός λοιπόν της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη και προσομοίωση ενός συγκεκριμένου 8πολικού κινητήρα τύπου Brushless DC, ονομαστικής ισχύος 660 W , ονομαστικής τάσης 48 V, και ονομαστικής ταχύτητας 3000 rpm, μέσω της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, με τη βοήθεια του λογισμικού Opera σε δύο διαστάσεις (2d). Στο περιβάλλον σχεδίασης κυκλωμάτων του ίδιου προγράμματος, σχεδιάσθηκε και ο τριφασικός αντιστροφέας ισχύος, για την οδήγηση του κινητήρα.
Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε, στην εξομοίωση του τρόπου λειτουργίας των αισθητήρων Hall, μέσω των ημιαγωγικών διακοπτικών στοιχείων του αντιστροφέα, τα οποία ρυθμίστηκαν για να λειτουργούν σε κατάλληλες, για την υπό μελέτη μηχανή, χρονικές περιόδους. Κρίσιμη ήταν επίσης, η επιλογή της αρχικής θέσης του δρομέα, ώστε να παραχθεί η μέγιστη δυνατή ροπή με τη μικρότερη δυνατή ταλάντωση. / In this dissertation, the design and simulation of a permanent magnet synchronous motor (Brushless DC) with trapezoidal Back-Electromotive Force, driven by a three-phase inverter, is presented. The work was conducted at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Patras.
Nowadays, due to the rapid evolution of technology, classical synchronous and asynchronous machines are being replaced in many applications, by modern types of machine. An example of these modern types of machine is the Permanent Magnet Synchronous Machine. The ease in control, the absence of brushes and of the consequent problems, as also, the high efficiency and the high power density, are some of the characteristics that have made Brushless DC an ideal choice for a wide range of applications.
The purpose of the present dissertation is the analysis and simulation of a specific Brushless DC motor, with a nominal power of 660 W, a nominal voltage of 48 V, and a nominal speed of 3000 rpm, using the Opera software in two dimensions (2d), which bases its analysis on the Finite Element Method (FEM). In the Circuit Editor environment of the same software, a three-phase inverter for driving the motor was designed.
Special attention was given to the operation of the switching components of the inverter. Critical was also, the choice of the initial position of the rotor, so that the production of maximum torque with minimum ripple could be achieved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4881 |
| Date | 09 January 2012 |
| Creators | Τράκα, Φωτεινή |
| Contributors | Καππάτου, Τζόγια, Traka, Fotini, Μητρονίκας, Επαμεινώνδας |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 6 |
Page generated in 0.0021 seconds