| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή της πειραματικής διάταξης ενός μονοφασικού πολυεπίπεδου αντιστροφέα τύπου Cascade (Cascaded H-bridge). Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η εις βάθος μελέτη των πολυεπίπεδων αντιστροφέων και η ανάλυση των δυνατοτήτων τους. Οι τοπολογίες αυτές, οι οποίες μετατρέπουν τη συνεχή τάση σε εναλλασσόμενη, παρουσιάζουν ιδιαίτερο τεχνολογικό ενδιαφέρον και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στο σύγχρονο βιομηχανικό κόσμο. Για αυτό το λόγο και επιλέχθηκαν να μελετηθούν στα πλαίσια αυτής διπλωματικής.
Αρχικά, έγινε παρουσίαση των κυριότερων τοπολογιών. Μελετήθηκαν τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα τους, ενώ έγινε και αναφορά στις εφαρμογές στις οποίες χρησιμοποιούνται. Η παραπάνω ανάλυση πραγματοποιήθηκε τόσο για μονοφασική όσο και για τριφασική λειτουργία και υπό διαφορετικά φορτία μέσω προσομοιώσεων στο πρόγραμμα Matlab/Simulink.
Στη συνέχεια, γίνεται επιλογή μίας από τις παραπάνω τοπολογίες ώστε αυτή να κατασκευαστεί. Βασιζόμενοι στα συμπεράσματα που εξήχθησαν από την παραπάνω ανάλυση επιλέχθηκε να κατασκευαστεί ένας αντιστροφέας πέντε επιπέδων Cascaded H-bridge.
Το επόμενο βήμα, ήταν η σχεδίαση του προαναφερθέντος αντιστροφέα. Για τη παλμοδότηση του συστήματος επιλέχθηκε ο μικροελεγκτής dsPIC30F2020 της εταιρείας Microchip. Η σχεδίαση των πλακετών έγινε μέσω του λογισμικού KiCad, ενώ η δημιουργία των προγραμμάτων παλμοδότησης μέσω του λογισμικού MPLAB X IDE.
Τέλος, κατασκευάστηκε η προαναφερθείσα πειραματική διάταξη εντός του εργαστηρίου. Μετά τη κατασκευή πραγματοποιήθηκε μία σειρά πειραμάτων υπό ωμικό και ωμικό-επαγωγικό φορτίο, ώστε να διαπιστωθεί και να επιβεβαιωθεί η θεωρητική ανάλυση.
|
|---|
