Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου
Η συγκεκριμένη εργασία, αποτελεί μια προσπάθεια κατανόησης της λειτουργίας του ολικού συστήματος των ηλεκτροκίνητων πλοίων, με έμφαση στο σύστημα της πρόωσης. Η χρησιμοποίηση ηλεκτρικών κινητήριων συστημάτων, έχει εισχωρήσει τις τελευταίες δεκαετίες στις ναυτικές εφαρμογές με την αντικατάσταση των π...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/16523 |
| id |
nemertes-10889-16523 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-165232022-09-05T14:04:45Z Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου Electrical propulsion in floating vessels : simulation of a passenger ship propulsion system Μπησικλής, Ιωάννης Bisiklis, Ioannis Ηλεκτροκίνηση Ηλεκτροπρόωση Προσομοίωση ηλεκτρικού συστήματος πλοίου Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Electric propulsion Passenger ship Η συγκεκριμένη εργασία, αποτελεί μια προσπάθεια κατανόησης της λειτουργίας του ολικού συστήματος των ηλεκτροκίνητων πλοίων, με έμφαση στο σύστημα της πρόωσης. Η χρησιμοποίηση ηλεκτρικών κινητήριων συστημάτων, έχει εισχωρήσει τις τελευταίες δεκαετίες στις ναυτικές εφαρμογές με την αντικατάσταση των παραδοσιακών μηχανών εσωτερική καύσης από ηλεκτρικούς κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος επιφέροντας πολλά πλεονεκτήματα στην απόδοση και την αξιοπιστία των συστημάτων της πρόωσης. Στην παρούσα μελέτη, πραγματοποιούμε αρχικά μια θεωρητική διερεύνηση των υδροδυναμικών φαινομένων που επιδρούν στην κίνηση ενός σκάφους στο νερό αλλά και αυτών που διαμορφώνουν τη συμπεριφορά του μηχανισμού πρόωσης, που αποτελεί η προπέλα. Κατανοώντας τις συνθήκες, μέσα στις οποίες μπορεί το πλοίο να ταξιδεύει στη θάλασσα, καταγράφουμε τις εξισώσεις και τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική, συνδέοντας το κομμάτι της ηλεκτρικής πρόωσης με τη φυσική που διέπει την κίνηση του σκάφους σε διάφορες μεταβολές ταχύτητας. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε το λογισμικό SIMULINK της MATLAB, για την προσομοίωση του ηλεκτρικού συστήματος παραγωγής, διανομής και πρόωσης, ενός ηλεκτρικού πλοίου της κατηγορίας των κρουαζιερόπλοιων. Συγκεκριμένα, μοντελοποιούμε τις μηχανές εσωτερικής καύσης, τις ηλεκτρικές γεννήτριες παραγωγής ισχύος, τους μετασχηματιστές και μετατροπείς του δικτύου, καθώς και τους ηλεκτρικούς κινητήρες πρόωσης, μαζί με τα κατάλληλα συστήματα ελέγχου. Εφαρμόζουμε, ακόμη τους συντελεστές, που προσδιορίζουν τη συμπεριφορά των προπελών και τη δυναμική εξίσωση κίνησης του πλοίου. Τέλος, επιλέγοντας τις επιθυμητές τιμές αναφοράς, προσομοιώνουμε σε ένα σενάριο λειτουργίας, τις μεταβατικές συμπεριφορές του συστήματος, καθώς το σκάφος κινείται για να προσεγγίσει τις καθορισμένες καταστάσεις ισορροπίας. This specific work is an attempt to understand the operation of the entire system of electrically powered ships, with an emphasis on the propulsion system. The use of electric propulsion systems has penetrated in recent decades into marine applications by replacing traditional internal combustion engines with AC electric motors, bringing many advantages to the performance and reliability of the propulsion systems. In the present study, we initially carry out a theoretical investigation of the hydrodynamic phenomena that affect the movement of a boat in the water but also those that shape the behavior of the propulsion mechanism, which is the propeller. Understanding the conditions in which the ship can travel at sea, we record the equations and methods used in shipbuilding, connecting the part of electric propulsion with the physics that govern the movement of the vessel at various speed changes. Then, we use the SIMULINK software of MATLAB, to simulate the electrical generation, distribution and propulsion system of an electric ship of the cruise class. Specifically, we model the internal combustion engines, the electric power generators, grid transformers and converters, as well as the electric propulsion motors, along with the appropriate control systems. We also apply the coefficients that determine the behavior of the propellers and the dynamic equation of motion of the ship. Finally, choosing the desired reference values, we simulate in an operating scenario, the transient behaviors of the system, as the vessel moves to approach the defined equilibrium states. 2022-07-14T07:20:39Z 2022-07-14T07:20:39Z 2022-07-13 http://hdl.handle.net/10889/16523 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ηλεκτροκίνηση Ηλεκτροπρόωση Προσομοίωση ηλεκτρικού συστήματος πλοίου Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Electric propulsion Passenger ship |
| spellingShingle |
Ηλεκτροκίνηση Ηλεκτροπρόωση Προσομοίωση ηλεκτρικού συστήματος πλοίου Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Electric propulsion Passenger ship Μπησικλής, Ιωάννης Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| description |
Η συγκεκριμένη εργασία, αποτελεί μια προσπάθεια κατανόησης της λειτουργίας του ολικού συστήματος των ηλεκτροκίνητων πλοίων, με έμφαση στο σύστημα της πρόωσης. Η χρησιμοποίηση ηλεκτρικών κινητήριων συστημάτων, έχει εισχωρήσει τις τελευταίες δεκαετίες στις ναυτικές εφαρμογές με την αντικατάσταση των παραδοσιακών μηχανών εσωτερική καύσης από ηλεκτρικούς κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος επιφέροντας πολλά πλεονεκτήματα στην απόδοση και την αξιοπιστία των συστημάτων της πρόωσης. Στην παρούσα μελέτη, πραγματοποιούμε αρχικά μια θεωρητική διερεύνηση των υδροδυναμικών φαινομένων που επιδρούν στην κίνηση ενός σκάφους στο νερό αλλά και αυτών που διαμορφώνουν τη συμπεριφορά του μηχανισμού πρόωσης, που αποτελεί η προπέλα. Κατανοώντας τις συνθήκες, μέσα στις οποίες μπορεί το πλοίο να ταξιδεύει στη θάλασσα, καταγράφουμε τις εξισώσεις και τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική, συνδέοντας το κομμάτι της ηλεκτρικής πρόωσης με τη φυσική που διέπει την κίνηση του σκάφους σε διάφορες μεταβολές ταχύτητας. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε το λογισμικό SIMULINK της MATLAB, για την προσομοίωση του
ηλεκτρικού συστήματος παραγωγής, διανομής και πρόωσης, ενός ηλεκτρικού πλοίου της κατηγορίας των κρουαζιερόπλοιων. Συγκεκριμένα, μοντελοποιούμε τις μηχανές εσωτερικής καύσης, τις ηλεκτρικές γεννήτριες παραγωγής ισχύος, τους μετασχηματιστές και μετατροπείς του δικτύου, καθώς και τους ηλεκτρικούς κινητήρες πρόωσης, μαζί με τα κατάλληλα συστήματα ελέγχου. Εφαρμόζουμε, ακόμη τους συντελεστές, που προσδιορίζουν τη συμπεριφορά των προπελών και τη δυναμική εξίσωση κίνησης του πλοίου. Τέλος, επιλέγοντας τις επιθυμητές τιμές αναφοράς, προσομοιώνουμε σε ένα σενάριο λειτουργίας, τις μεταβατικές συμπεριφορές του συστήματος, καθώς το σκάφος κινείται για να προσεγγίσει τις καθορισμένες καταστάσεις ισορροπίας. |
| author2 |
Bisiklis, Ioannis |
| author_facet |
Bisiklis, Ioannis Μπησικλής, Ιωάννης |
| author |
Μπησικλής, Ιωάννης |
| author_sort |
Μπησικλής, Ιωάννης |
| title |
Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| title_short |
Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| title_full |
Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| title_fullStr |
Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| title_full_unstemmed |
Ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| title_sort |
ηλεκτροκίνηση σε πλωτά μέσα : προσομοίωση συστήματος πρόωσης επιβατικού πλοίου |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/16523 |
| work_keys_str_mv |
AT mpēsiklēsiōannēs ēlektrokinēsēseplōtamesaprosomoiōsēsystēmatosproōsēsepibatikouploiou AT mpēsiklēsiōannēs electricalpropulsioninfloatingvesselssimulationofapassengershippropulsionsystem |
| _version_ |
1771297219399385088 |
