Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και την ανάλυση της μεθοδολογίας οδήγησης ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη (PMSM), με εφαρμογή σε μικρά ηλεκτροκίνητα οχήματα. 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 ανάπτυξη της τεχνικής ελέγχου ενός τριφασικού αντιστροφέα ισχύος, ο οποίος παρεμβάλλεται και ελέγχει τη ροή ισχύος μεταξύ των ηλεκτρικών συσσωρευτών και του ηλεκτρικού κινητήρα. Η τεχνική ελέγχου πρέπει είναι ακριβής και να οδηγεί σε καλή δυναμική απόκριση ώστε να ανταποκρίνεται στις γρήγορες μεταβολές που συνεπάγεται η λειτουργία ενός ηλεκτρικού οχήματος.
Αρχικά, γίνεται μια ιστορική αναδρομή στην ηλεκτροκίνηση, παρατίθενται οι θεμελιώδεις έννοιες του μαγνητικού πεδίου καθώς και τα είδη κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και τα χαρακτηριστικά τους.
Στη συνέχεια, αναλύεται η μεθοδολογία ελέγχου που χρησιμοποιήθηκε για την οδήγηση του ηλεκτρικού κινητήρα. Η λειτουργία του συστήματος προσομοιώθηκε μέσω του προγράμματος Matlab/Simulink. Παρά το γεγονός ότι η αρχική τεχνική ελέγχου που επιλέχθηκε αποδείχτηκε αρκετά αποδοτική στη μόνιμη κατάσταση, εμφάνισε προβλήματα κατά τη διαδικασία εκκίνησης του κινητήρα. Έτσι, επιλέχθηκε τελικά μια παραλλαγή της τεχνικής αυτής, η οποία, σύμφωνα με την προσομοίωση, παρουσιάζει πολύ καλή συμπεριφορά τόσο κατά την εκκίνηση όσο και κατά τη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Τα αποτελέσματα προσομοίωσης παρατίθενται και γίνεται η σύγκριση μεταξύ των δύο τεχνικών ελέγχου.
Το επόμενο βήμα είναι μια σύντομη περιγραφή του μικροελεγκτή που χρησιμοποιήθηκε, των μονάδων του που αξιοποιήθηκαν και επεξηγείται η λογική του προγράμματος ελέγχου.
Τέλος, παρουσιάζεται η διάταξη στην οποία αποφασίστηκε να υλοποιηθεί η εργαστηριακή δοκιμή της μεθόδου που επιλέχθηκε και να συγκριθούν τα αποτελέσματα της προσομοίωσης με τα πειραματικά αποτελέσματα. Ακολουθούν τα συμπεράσματα της μελέτης και οι προοπτικές για μελλοντική εργασία.
|