Συγκριτικη Μελετη Τεχνικων Ελεγχου Ηλεκτρικων Μηχανων Επαγωγης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια συγκριτική μελέτη επί των κυριοτέρων τεχνικών ελέγχου που εφαρμόζονται σήμερα, για τον έλεγχο ασύγχρονων ηλεκτρικών κινητήρων επαγωγής που οδηγούνται με τη βοήθεια αντιστροφέων πηγής τάσης. Ειδικότερα εξετάζονται οι τεχνικές του μονόμετρου (βαθμωτού) ελέγχου, του διανυσματικού ελέγχου με προσανατολισμό πεδίου και η πρωτοποριακή τεχνική του άμεσου ελέγχου ροής και ροπής. Η σύγκριση των παραπάνω τεχνικών ελέγχου γίνεται σε θεωρητικό επίπεδο, σε επίπεδο αποτελεσμάτων προσομοίωσης των εν λόγω τεχνικών με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή αλλά και σε επίπεδο αποτελεσμάτων από την πειραματική εφαρμογή των τεχνικών αυτών ελέγχου σε πραγματικό χρόνο στην πρότυπη διάταξη αντιστροφέα και ηλεκτρικού κινητήρα επαγωγής που υπάρχει στο εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών & Ηλεκτρονικών Ισχύος του ΕΜΠ. Εντός της προκείμενης εργασίας ο αναγνώστης μπορεί να βρει επίσης μια σύντομη αλλά και περιεκτική γενική ανάλυση των συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης, τη μαθηματική θεμελίωση της θεωρίας των μετασχηματισμών σε πλαίσιο αναφοράς δύο κάθετων αξόνων που περιστρέφεται με αυθαίρετη ταχύτητα, μια ενδελεχή ανάλυση της λειτουργίας και της μοντελοποίησης των ασύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών επαγωγής και τέλος την ανάλυση της λειτουργίας και των σημαντικότερων τεχνικών ελέγχου του τριφασικού αντιστροφέα πηγής τάσης. Τα συστήματα ηλεκτρικής κίνησης με ηλεκτρικές μηχανές επαγωγής παρουσιάζουν ένα τεράστιο εύρος εφαρμογών, οι οποίες συχνά απαιτούν τον ιδιαίτερα ακριβή και ταχύ έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής της ηλεκτρικής μηχανής. Για το λόγο αυτό το επιστημονικό ενδιαφέρον πάνω στη μελέτη και στην εξέλιξη συστημάτων ελέγχου ηλεκτρικών μηχανών επαγωγής που θα έχουν καλύτερη επίδοση και συμπεριφορά είναι ιδιαίτερα αυξημένο και αναμένεται στο άμεσο μέλλον να διευρύνει σημαντικά τις πρακτικές εφαρμογές των αντίστοιχων συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης.