Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την σχεδίαση και την κατασκευή τριφασικού αντιστροφέα τάσης για την παλμοδότηση μίας ασύγχρονης μηχανής βραχυκυκλωμένου κλωβού και εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη, σχεδιασμός και η κατασκευή ενός αντιστροφέα τάσης υψηλών προδιαγραφών, ο οποίος θα λειτουργεί σε υψηλή διακοπτική συχνότητα με σκοπό την πειραματική μελέτη βασικών παραμέτρων του ασύγχρονου κινητήρα και της μεταβολής αυτών συναρτήσει βασικών ηλεκτρικών μεγεθών, όπως η συχνότητα τροφοδοσίας και η τάση τροφοδοσίας του στάτη, καθώς και η εκτίμηση των απωλειών ισχύος της μηχανής συναρτήσει των παραπάνω μεγεθών. Αρχικά έγινε η καταγραφή και η κατηγοριοποίηση των απωλειών ισχύος της ασύγχρονης μηχανής, τον τρόπο με τον οποίο αυτές εξαρτώνται από τα διάφορα ηλεκτρικά μεγέθη, καθώς και των πειραματικών διαδικασιών που ακολουθούνται σήμερα για την εκτίμηση τους. Παρουσιάζεται το ισοδύναμο κύκλωμα της μηχανής και των βασικών παραμέτρων που το απαρτίζουν το οποίο συνέβαλλε στην καλύτερη κατανόηση της ενεργειακής συμπεριφοράς της μηχανής. Στη συνέχεια, αναλύεται η μέθοδος παλμοδότησης Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM), ο τρόπος λειτουργίας της, τα διαφορετικά είδη που χρησιμοποιούνται σήμερα και τα βασικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της. Το επόμενο βήμα ήταν ο σχεδιασμός και η κατασκευή του τριφασικού αντιστροφέα τάσης για τον οποίο χρησιμοποιήθηκαν MOSFET καρβιδίου του πυριτίου. Επίσης αναπτύχθηκαν οι κατάλληλοι κώδικες στο μικροεπεξεργαστή STM32F446RCΤ για τον έλεγχο του μετατροπέα. Τέλος η διάταξη δοκιμάστηκε σε πραγματικό κινητήρα στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής μετατροπής ενέργειας προκειμένου να ληφθούν μετρήσεις με σκοπό την επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης.
|