Μελέτη επίδρασης παραμέτρων προσομοίωσης μοντέλου γεννήτριας ηλεκτροστατικής εκφόρτισης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τη μελέτη της επίδρασης που έχουν οι παράμετροι της προσομοίωσης γεννήτριας ηλεκτροστατικής εκφόρτισης στην κυματομορφή του ρεύματος εκφόρτισης. Η μελέτη αυτή πραγματοποιείται με προσομοίωση στο λογισμικό CST Studio Suite μοντέλου γεννήτριας ESD, με σκοπό την αναπαραγωγή της κυματομορφής ρεύματος εκφόρτισης της γεννήτριας ESD Dito, που μετρήθηκε στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Πιο αναλυτικά, παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, το φαινόμενο της ηλεκτροστατικής εκφόρτισης και χρήσιμοι ορισμοί σχετικά με αυτές. Στη συνέχεια, αναλύονται οι τρόποι εμφάνισης της ηλεκτροστατικής εκφόρτισης, οι επιπτώσεις της στον ηλεκτροτεχνικό εξοπλισμό και τρόποι μοντελοποίησης της για τη μελέτη της σε επιστημονικό επίπεδο. Επιπροσθέτως, παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των γεννητριών ηλεκτροστατικής εκφόρτισης , όπως ορίζονται στο Πρότυπο IEC 61000-4-2 Ed2.0 και στην προτεινόμενη νέα έκδοσή του IEC 61000-4-2 Ed3.0 (Committee Draft). Παρουσιάζονται ακόμα, οι παράμετροι της κυματομορφής του ρεύματος εκφόρτισης. Επιπλέον, γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση σε παλαιότερη έρευνα και διεθνή βιβλιογραφία που αναφέρεται σε διάφορα κυκλωματικά και αριθμητικά μοντέλα που έχουν προταθεί κατά καιρούς από ερευνητές, για την προσομοίωση των γεννητριών ηλεκτροστατικής εκφόρτισης. Στη συνέχεια, αναλύονται τα επιμέρους στοιχεία της προσομοίωσης γεννήτριας ηλεκτροστατικής εκφόρτισης και διερευνάται η επίδρασή τους στην κυματομορφή του ρεύματος εκφόρτισης. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων παρουσιάζονται και συγκρίνονται με απεικόνισή τους με τη μορφή κατάλληλων γραφημάτων. Τέλος, γίνεται διαμόρφωση κυματομορφής ρεύματος εκφόρτισης, οι παράμετροι της οποίας είναι κοντά σε αυτές της μετρημένης κυματομορφής της γεννήτριας Dito.