Κωδικός Μαθήματος

 

Τύπος Μαθήματος

Μικτό - Υποχρεωτικό

Κατηγορία Μαθήματος

ΜΕ

Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας

Θεωρία

3

Ασκήσεις Πράξης

1

Εργαστήριο

2

Πιστωτικές Μονάδες

Θεωρία

4

Εργαστήριο

3

ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ

7

 

Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Ο σκοπός του μαθήματος είναι να παρέχει τις απαραίτητες θεωρητικές γνώσεις για την κατανόηση της δομής και της λειτουργίας των ηλεκτρικών μηχανών εναλλασσομένου ρεύματος οι οποίες είναι αναγκαίες για την εξήγηση των προβλημάτων που υπάρχουν στην εγκατάσταση και στην διάγνωση βλαβών κατά την λειτουργία τους όπως και η απόκτηση γνώσεων για τις γεννήτριες εναλλασσομένου ρεύματος και για τον έλεγχο των στροφών των κινητήρων εναλλασσομένου ρεύματος

Περιγραφή μαθήματος Θεωρητικό μέρος του μαθήματος

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

Π ε ρ ι γ ρ α φ ή

1η

Αρχές τριφασικών επαγωγικών κινητήρων, Εισαγωγή, Στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, αντιστροφή της περιστροφής, κατασκευή επαγωγικού κινητήρα, σύγχρονη ταχύτητα.

2η

Κινητήρες μεταβλητών πόλων σταθερής συχνότητας-ολίσθηση και η επίδρασή της στη συχνότητα του δρομέα και την τάση αυτού, ισοδύναμο κύκλωμα του δρομέα ενός επαγωγικού κινητήρα, ισχύς διακένου.

3η

Μηχανική ισχύς και αναπτυσσόμενη ροπή, μηχανική χαρακτηριστική ροπής ταχύτητας, ροπή εκκίνησης, ροπή ανατροπής, απώλειες, απόδοση και συντελεστής ισχύος, ανακεφαλαίωση των εξισώσεων για επίλυση προβλημάτων.

4η

Κατηγορίες σχεδίασης και λειτουργικά χαρακτηριστικά επαγωγικών κινητήρων, εφαρ-μογές αυτών. Ισοδύναμο μονοφασικό κύκλωμα, εξισώσεις μόνιμης κατάστασης, τύπος του kloss, προσδιορισμός των παραμέτρων του ισοδυνάμου κυκλώματος.

5η

Επίδραση της μεταβολής της τάσης στη μηχανική χαρακτηριστική, Επίδραση της μεταβολής της συχνότητας στη μηχανική χαρακτηριστική, σταθερή τάση και μεταβαλλόμενη συχνότητα, επίδραση της ρύθμισης του λόγου v/f.

6η

Μέθοδοι εκκίνησης, διακόπτης Υ/Δ, αντιστάσεις στο κύκλωμα του στάτη, αυτομε-τασχηματιστής, εκκίνηση με αντιπαράλληλα θυρίστορ, με αντιστάσεις στο κύκλω-μα του δρομέα, μέθοδοι πέδησης ασύγχρονων τριφασικών κινητήρων, δυναμική πέδηση, δυναμική πέδηση με συνεχές ρεύμα στο στάτη, πέδηση με αλλαγή του αριθμού των πόλων των πόλων dalhander

7η

Μονοφασικοί κινητήρες, μετατροπή τριφασικού επαγωγικού κινητήρα σε μονοφασικό, αντιστροφή ταχύτητας, βηματικοί κινητήρες,   γραμμικοί κινητήρες.

8η

Εισαγωγή, κατασκευή, εκκίνηση σύγχρονου κινητήρα, φορτίο άξονα, γωνία ροπής και αναπτυσσόμενη ροπή, ΑΗΕΔ και τάση αντίδρασης οπλισμού, ισοδύναμο κύκλωμα και διανυσματικό διάγραμμα ενός σύγχρονου κινητήρα, εξίσωση ισχύος σε σύγχρονο κινητήρα.

9η

Επίδραση μεταβολών του φορτίου άξονα στο ρεύμα οπλισμού τη γωνία ροπής και το συντελεστή ισχύος, επίδραση των μεταβολών της διέγερσης πεδίου στη λειτουργία σύγχρονου κινητήρα, καμπύλες.

10η

Απώλειες και απόδοση σύγχρονου κινητήρα-χρήση των Σ.Κ. για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος συστήματος, κινητήρες έκτυπων πόλων, έλεγχος ταχύτητας Σ.Κ., δυναμική πέδηση, αλλαγή φοράς περιστροφής.

11η

Ανακεφαλαίωση των εξισώσεων για επίλυση προβλημάτων, Ερωτήσεις επανάληψης.

12η

Σύγχρονες γεννήτριες(εναλλακτήρες), εισαγωγή, μετάβαση από κινητήρα σε γεννήτρια, εξίσωση ισχύος Σ.Γ., φόρτιση γεννητριών και αντιρροπή - φορτίο, συντελεστής ισχύος, παραλληλισμός Σ.Γ., υπολογισμός παραμέτρων σύγχρονης μηχανής, Ανακεφαλαίωση των εξισώσεων για επίλυση προβλημάτων, Ερωτήσεις επανάληψης

13η

Ανακεφαλαίωση των εξισώσεων για επίλυση προβλημάτων-Ερωτήσεις επανάληψης, προσομοιώσεις επαγωγικών κινητήρων με τη χρήση του λογισμικού PSIM.

 

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος

Εβδομαδιαίο πρόγραμμα

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

Π ε ρ ι γ ρ α φ ή

1η

Απευθείας εκκίνηση και αλλαγή φοράς τριφασικού ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα

2η

Εκκίνηση κινητήρα με τη μέθοδο Υ/Δ, προσομοίωση με τη χρήση του PSIM.

3η

Εκκίνηση ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα με αντιστάσεις στον στάτη, προσομοίωση - usingsoftwarePSIM

4η

Εκκίνηση ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα με αυτομετασχηματιστή-προσομοίωση με τη χρήση του PSIM.

5η

Ηλεκτρική πέδηση Ι .Δυναμική πέδηση τριφασικού ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα, προσομοίωση με τη χρήση του PSIM.

6η

Δυναμική πέδηση τριφασικού ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα, προσομοίωση με τη χρήση του PSIM.

7η

Ισχύς, απώλειες ,βαθμός απόδοσης και συντελεστής ισχύος τριφασικού ασύγ-χρονου επαγωγικού κινητήρα.

8η

Ρεύμα εκκίνησης με ακινητοποιημένο δρομέα και αντιστροφή, Μελέτη της ροπής εκκίνησης

9η

Υπολογισμός της ροπής ανατροπής.

10η

Κινητήρας δακτυλιοφόρου δρομέα, Μελέτη της εκκίνησης και της πέδησης. Μέτρηση της απόδοσης και εύρεση της χαρακτηριστικής της ροπής-ρεύμα, ροπή εκκίνησης

11η

Κινητήρας δακτυλιοφόρου δρομέα, δοκιμή προδιαγραφών του κινητήρα.

12η

Προσδιορισμός παραμέτρων ισοδύναμου κυκλώματος ασύγχρονου επαγωγικού κινητήρα, με τη χρήση του PSIM.

13η

Έλεγχος στροφών του ασύγχρονου τριφασικού επαγωγικού κινητήρα με τριφασική γέφυρα Ιnverter (Voltage Source Inverter) με PWM ημιτονοειδούς κύματος τροφοδοτούμενη από την έξοδο μιας τριφασικής ανορθωτικής γέφυρας, προσομοίωση με τη χρήση του PSIM.

 

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

  • Να γνωρίζουν λεπτομερώς τη λειτουργία των μηχανών εναλλασσόμενου ρεύματος με στόχο τη διασφάλιση της απρόσκοπτης λειτουργίας τους σε μια εγκατάσταση.
  • Να διεξάγουν τα κατάλληλα πειράματα για τον πλήρη χαρακτηρισμό μιας μηχανής
  • Να εκτελούν εξειδικευμένες συνδεσμολογίες-τεχνικές εκκίνησης, πέδησης και ελέγχου των στροφών όπως απαιτείται στη σύγχρονη πρακτική ηλεκτρολογικών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων.

Προσόντα και ειδικότητα του εκπαιδευτικού που απαιτούνται για την εφαρμογή και την επίτευξη των μαθησιακών στόχων του μαθήματος : Κατάλληλη εκπαιδευτική, ερευνητική, επιστημονική, επαγγελματική εμπειρία στο γνωστικό αντικείμενο των Ηλεκτρικών Μηχανών, Ηλεκτρικών Κινητηρίων Συστημάτων, Ποιότητας Ισχύος, Βυθίσεων Τάσης.

Διδακτικά βοηθήματα

  1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ-ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΚΩΝ.ΦΩΤΙΑΔΗ
  2. ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ-ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΩΑΝ.ΞΥΠΤΕΡΑ
  3. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΟΔΗΓΗΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΠΑΝΤ. ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ-ΣΤΕΦ.ΜΑΝΙΑΣ
  4. DynamicSimulationsofElectricMachineryUsingMATLAB/SIMULINK Chee-Mun Ong ISBN 0137237855
  5. Electric Machines:Analysis and Design Applying MATLAB Jimmie j.Cathey ISBN:0072423706