| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη μιας διάταξης θερμοηλεκτρικών στοιχείων 529W, καθώς και τη διασύνδεση αυτής με το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό δίκτυο ενός πλοίου. Επιπρόσθετα, αναλύεται η κατασκευή ενός μετατροπέα ανύψωσης τάσης, ο οποίος περιλαμβάνεται στην εν λόγω τοπολογία. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Κύριος στόχος είναι η μελέτη μιας διάταξης δύο βαθμίδων για τη διασύνδεση των θερμοστοιχείων με το ηλεκτρικό δίκτυο ενός πλοίου. Η πρώτη βαθμίδα είναι ένας ανυψωτής τάσης, ο οποίος περιλαμβάνει έναν αλγόριθμο εύρεσης του σημείου μέγιστης απορροφούμενης ισχύος (MPPT) από τα θερμοστοιχεία. H δεύτερη είναι ένας μονοφασικός αντιστροφέας, με τον οποίο αφ’ ενός μεν διατηρείται σταθερή η τάση στον πυκνωτή διασύνδεσης των δύο μετατροπέων με έλεγχο της ενεργού ισχύος που εγχέεται στο δίκτυο, ενώ παράλληλα παράγεται ρεύμα συμφασικό με την τάση του δικτύου, ώστε να επιτευχθεί μοναδιαίος συντελεστής ισχύος. Επιπλέον, η πρώτη βαθμίδα είναι αυτή που κατασκευάστηκε στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας.
Αρχικά, γίνεται ανάλυση του ηλεκτρικού συστήματος των πλοίων και παρουσιάζονται οι εξελίξεις στην ηλεκτροπρόωση. Έπειτα παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας των θερμοστοιχείων και παρατίθεται μία θεωρητική ανάλυση όλων των μονάδων που περιλαμβάνονται στην τοπολογία, καθώς και των μεθόδων ελέγχου που επιλέγονται.
Το επόμενο βήμα είναι η προσομοίωση της λειτουργίας κάθε μονάδας ξεχωριστά σε περιβάλλον Matlab/Simulink. Μετά εξετάζεται και η συμπεριφορά του συνολικού συστήματος. Στο σημείο αυτό γίνεται και η διαστασιολόγηση των στοιχείων του μετατροπέα ανύψωσης τάσης που θα κατασκευαστεί.
Τέλος, παρουσιάζεται η διαδικασία υλοποίησης του ανυψωτή τάσης και παρατίθενται μετρήσεις και παλμογραφήματα που προέκυψαν τόσο κατά τη δοκιμή ορθής λειτουργίας του μετατροπέα όσο και κατά τη διάρκεια του ελέγχου μέγιστης απομάστευσης ισχύος από τα θερμοστοιχεία. Τα αποτελέσματα αυτά συγκρίνονται με τα αντίστοιχα θεωρητικά και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα.
|
|---|
