Ανάλυση & προσομοίωση κυκλωμάτων οδήγησης DC κινητήρων

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία ασχολείται με την ανάλυση και την προσομοίωση των κυκλωμάτων οδήγησης ηλεκτρικών κινητήρων συνεχούς ρεύματος. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή των συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης, τα τμήματα τα οποία περιλαμβάνουν καθώς και ο τρόπος επιλογή τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι ηλεκτρικοί κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Παρουσιάζεται η δομή τους, τα κύρια χαρακτηριστικά τους καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν ανάλογα με τη συνδεσμολογία τους. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα κύρια ημιαγωγικά στοιχεία καθώς και τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας τους. Στη συνέχεια πραγματοποιείται εισαγωγή στα ηλεκτρονικά ισχύος και παρουσιάζονται τα κυκλώματα που μπορούν να οδηγήσουν ένα κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Παρουσιάζονται οι ανορθωτές AC-DC καθώς και οι DC-DC κατατμητές υποβιβασμού. Στους ανορθωτές πραγματοποιείται ανάλυση της απλής ανόρθωσης, των ημιελεγχόμενων και των πλήρως ελεγχόμενων γεφυρών σε μονοφασικό και τριφασικό δίκτυο. Στους κατατμητές υποβιβασμού γίνεται ανάλυση του κατατμητή ενός, δύο και τεσσάρων τεταρτημορίων καθώς και των αντίστοιχων, νέας γενίας, κατατμητών χαμηλών απωλειών κατά την αγωγή-αποκοπή των ημιαγωγικών διακοπτών ισχύος. Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο πραγματοποιείται η προσομοίωση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων οδήγησης κινητήρων συνεχούς ρεύματος, σε Η/Υ με τη χρήση του λογισμικού Matlab-Simulink. Παρουσιάζονται και προσομοιώνονται οι μερικώς και πλήρως ελεγχόμενοι ανορθωτές σε μονοφασικό δίκτυο, οι κατατμητές συνεχούς ρεύματος ενός, δύο και τεσσάρων τεταρτημορίων καθώς και οι κατατμητές χαμηλών απωλειών, δύο τεταρτημορίων, με μηδενική τάση ή μηδενικό ρεύμα κατά την μετάβαση των ημιαγωγικών διακοπτών ισχύος.