Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το σχεδιασμό και την κατασκευή μίας διάταξης φόρτισης ενός κινητηρίου συστήματος. Η διάταξη αυτή, αποτελούμενη από μια μηχανή Συνεχούς Ρεύματος και έναν ηλεκτρονικό μετατροπέα, παρέχει τη δυνατότητα εργαστηριακής εξομοίωσης ενός οποιουδήποτε φορτίου που επιθυμούμε να επιβληθεί στο ηλεκτροκινητήριο σύστημα. Η μεταβολή του φορτίου επιτυγχάνεται με τον κατάλληλο έλεγχο του μετατροπέα. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η κατασκευή ενός ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος, ο οποίος σε συνδυασμό με μία μηχανή συνεχούς ρεύματος ξένης διέγερσης, που λειτουργεί ως γεννήτρια, θα φορτίζει έναν κινητήρα που συνδέεται στον άξονα της, εξομοιώνοντας έργαστηριακά τις εξωτερικές δυνάμεις που ασκούνται σε ένα όχημα κατά την κίνηση του. Απώτερος στόχος είναι η κατάλληλη φόρτιση ενός οποιουδήποτε ελεγχόμενου ηλεκτροκινητήριου συστήματος ώστε να υλοποιηθεί ένα εργαστηριακό σύστημα το οποίο να παρέχει τη δυνατότητα διερεύνησης της λειτουργίας του κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες στατικής ή δυναμικής καταπόνησης καθώς και επιβεβαίωσης θεωρητικών αναλύσεων.
Αρχικά γίνεται ανάλυση του φορτίου του κινητήρα ενός οχήματος και μέσω της εξίσωσης κινήσεως αναζητείται τρόπος ώστε να συνδεθεί κατάλληλα η σχέση αυτή με την εξίσωση που δίνει τη ροπή στον άξονα μιας μηχανής συνεχούς ρεύματος, ούτως ώστε να εξομοιωθεί το φορτίο του κινητήρα του οχήματος.
Στη συνέχεια γίνεται η επιλογή του κατάλληλου για την εφαρμογή μετατροπέα και αναλύεται η λειτουργία του. Την θεωρητική μελέτη ακολουθεί η μελέτη του συστήματος σε περιβάλλον MATLAΒ/SIMULINK προκειμένου να εξακριβωθεί η ορθή λειτουργία του συνολικού συστήματος πριν την κατασκευή του.
Συγχρόνως γίνεται η μελέτη για τον έλεγχο του ηλεκτρομηχανικού συστήματος, έτσι ώστε το σύστημα να λειτουργεί ανεξάρτητα, δίνοντας την κατάλληλη ροπή στον άξονα μετρώντας τον αριθμό στροφών, την κλίση του οδοστρώματος και την πραγματική ροπή στον άξονα της γεννήτριας.
Τέλος, γίνεται η μελέτη και η κατασκευή της διάταξης στο εργαστήριο, με τη χρήση της οποίας διεξάγονται μετρήσεις για την επιβεβαίωση και την αξιολόγηση της θεωρητικής μελέτης. / This diploma thesis deals with the design and implementation of an electromechanical system able to strain a vehicle’s motor. This system consists of a Direct Current machine and a power converter, which can actually strain any given electric motor drive. Any desirable strain can be achieved on the electric motor drive, by controlling the converter properly. This study was conducted in the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion, Department of Electrical and Computer Engineering, School of Engineering, University of Patras. The purpose of this diploma thesis is the construction of an electromechanical system, which will be attached on the shaft of an electric motor in order to strain it and simulate a car’s driving conditions. The equation of a car’s motion is analyzed and the forces applied on a car are presented. Then these forces are combined with the torque applied on a Direct Current generator’s shaft in order to accomplish the simulation of the external forces applied on a car, while in motion. The next step is to confirm the theoretical analysis by computer simulation, which takes place in Matlab/Simulink environment. Finally, the design and manufacturing of the laboratory experimental set-up is being studied, in order to carry out the measurements required to confirm and evaluate the theory.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4078 |
| Date | 18 January 2011 |
| Creators | Γεωργίου, Νικόλαος |
| Contributors | Τατάκης, Εμμανουήλ, Georgiou, Nikolaos, Μητρονίκας, Επαμινώνδας |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0073 seconds