Μελέτη και κατασκευή μονοφασικών ανορθωτικών διατάξεων για εργαστηριακούς σκοπούς

• Κύριος συγγραφέας: Παντελάκης, Ιωάννης Απόστολος
• Άλλοι συγγραφείς: Τατάκης, Εμμανουήλ
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2014
• Θέματα: Ηλεκτρονικά ισχύος; Μονοφασικοί ανορθωτές; Power electronics; Single phase rectifiers; 621.31

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή μονοφασικών ανορθωτικών διατάξεων για εργαστηριακούς σκοπούς. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η κατασκευή των τριών ελεγχόμενων μονοφασικών ανορθωτών με θυρίστορ, δηλαδή του ανορθωτή ενός παλμού, του ανορθωτή δύο παλμών με μετασχηματιστή μεσαίας λήψης και της ανορθωτικής γέφυρας με τέσσερα θυρίστορ. Απώτερος στόχος είναι η πραγματοποίηση μετρήσεων τάσης και ρεύματος σε διάφορα σημεία των διατάξεων καθώς και η επικοινωνία της κατασκευής με ηλεκτρονικό υπολογιστή μέσω του οποίου θα πραγματοποιείται ο έλεγχος των διατάξεων και θα προβάλλονται οι μετρήσεις, ώστε να χρησιμοποιηθεί η διάταξη για εργαστηριακούς σκοπούς. Αρχικά εξετάζεται η δυνατότητα που υπάρχει να υλοποιηθούν και οι τρείς μονοφασικές ανορθωτικές διατάξεις με χρήση τεσσάρων μόνο θυρίστορ και ενός γενικού κυκλώματος ισχύος αντί να κατασκευαστούν τρείς ξεχωριστοί μετατροπείς. Για τον σκοπό αυτό μπορούν να χρησιμοποιηθούν ρελέ τα οποία μεταβάλλουν την τοπολογία του κυκλώματος ισχύος ανάλογα με το ποιά ανορθωτική διάταξη είναι επιθυμητό να υλοποιείται κάθε φορά. Στη συνέχεια εξετάζονται θέματα που αφορούν την επικοινωνία της διάταξης με το χρήστη και με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, με σκοπό την επιλογή του τρόπου λειτουργίας της καθώς και της γωνίας έναυσης των μετατροπέων, την παλμοδότηση των θυρίστορ, τον έλεγχο των ρελέ του κυκλώματος ισχύος και την τροφοδοσία των τυλιγμάτων τους, καθώς και τη χρήση μετρητικών στοιχείων τάσης και ρεύματος για την πραγματοποίηση ηλεκτρικών μετρήσεων στο κύκλωμα ισχύος. Για τη διεκπεραίωση των περισσοτέρων από αυτές τις λειτουργίες, κυρίαρχο ρόλο έχει ο μικροελεγκτής DSPIC30F4011. Το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία ενός εικονικού οργάνου (VI) στην εφαρμογή LabVIEW μέσω του οποίου πραγματοποιείται ο έλεγχος της κατασκευής μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή και προβάλλονται οι μετρήσεις που προέρχονται από τα μετρητικά στοιχεία του κυκλώματος ισχύος. Τέλος, κατασκευάζονται οι διατάξεις στο εργαστήριο και στη συνέχεια πραγματοποιούνται μετρήσεις με σκοπό την επιβεβαίωση και την αξιολόγηση της λειτουργίας της κατασκευής.