Κωδικός Μαθήματος

 

Τύπος Μαθήματος

Θεωρητικό - Υποχρεωτικό

Κατηγορία Μαθήματος

ΜΕ

Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας

Θεωρία

2

Ασκήσεις Πράξης

0

Εργαστήριο

0

Πιστωτικές Μονάδες

Θεωρία

5

Εργαστήριο

0

ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ

5

 

Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Η πλήρης κατανόηση της δομής ενός ηλεκτρικού κινητηρίου συστήματος. Η συστηματική μελέτη, η σωστή σχεδίαση ενός ηλεκτρικού κινητηρίου συστήματος με τη χρήση σύγχρονων διατάξεων ηλεκτρονικών ισχύος, η επιλογή ενός ηλεκτρικού κινητηρίου συστήματος με βάση τις απαιτήσεις του κινούμενου συστήματος.

Περιγραφή μαθήματος - Θεωρητικό μέρος του μαθήματος

Η ηλεκτρική κίνηση σχετίζεται με διατάξεις ελέγχου και οδήγησης ηλεκτρικών κινητήρων (έλεγχος θέσης, ταχύτητας, ροπής) με σκοπό τη συνεχή αναπροσαρμογή της κινητήριας μηχανής στις απαιτήσεις του κινούμενου συστήματος (φορτίο). Η θεωρία του αυτομάτου ελέγχου, των ηλεκτρονικών ισχύος καθώς και η θεωρία των ηλεκτρικών μηχανών και του κινούμενου συστήματος μέσω διαφόρων διατάξεων μετάδοσης της κίνησης αποτελούν το θεωρητικό μέρος των ηλεκτρικών κινητηρίων συστημάτων.

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

Π ε ρ ι γ ρ α φ ή

1η

Γενικές Αρχές της Φυσικής, γενικά περί συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης, βασικά μέρη ηλεκτρικών κινητήρων, συστήματα οδήγησης, επιλογή του κατάλληλου συστήματος οδήγησης.

2η

Μετάδοση κίνησης, οδοντωτοί τροχοί, ιμαντιοκίνηση, αλυσοκίνηση, μετασχημα-τισμός των μηχανικών παραμέτρων, χαρακτηριστικές ροπής - στροφών κινητήρων.

3η

Θερμικά χαρακτηριστικά κινητήρων, προφίλ κίνησης, βέλτιστο προφίλ κίνησης, χαρακτηριστικές ροπής - στροφών φορτίων, φορτία σταθερής ισχύος.

4η

Επίδραση των χαρακτηριστικών στη δυναμική ευστάθεια, τροχαλίες τριβής, κινητήρες συνεχούς ρεύματος, σύντομη κατασκευαστική περιγραφή, μηχανισμός παραγωγής τάσης - ροπής, παραγωγή τάσης, παραγωγή ροπής.

5η

Κατηγορίες κινητήρων συνεχούς ρεύματος, διερεύνηση των εξισώσεων του κινη-τήρα Σ.Ρ., κινητήρας Σ.Ρ. παράλληλης διέγερσης, ρύθμιση στροφών με μεταβολή της Ra.

6η

Ρύθμιση στροφών με μεταβολή του ρεύματος διέγερσης, ρύθμιση με μεταβολή της τάσης τυμπάνου, κινητήρας Σ.Ρ. διέγερσης σειράς.

7η

Ρύθμιση στροφών με μεταβολή της Ra, λειτουργία στην περιοχή κορεσμού, λει-τουργία στη γραμμική περιοχή, ρύθμιση στροφών μέσω του πεδίου διέγερσης, έλεγχος με ρύθμιση του ρεύματος τυμπάνου.

8η

Κινητήρας σύνθετης διέγερσης, προσθετική σύνδεση, αφαιρετική σύνδεση, κλασικοί εκκινητές και ρυθμιστές στροφών, εκκινητής τριών ακροδεκτών, εκκινητής τεσσάρων ακροδεκτών, αλλαγή φοράς περιστροφής..

9η

Μέθοδοι πέδησης κινητήρων Σ.Ρ., δυναμική πέδηση, αναγεννητική πέδηση, μέθοδος Plugging.

10η

Διαγράμματα βαθμίδων, κινητήρας ξένης και παράλληλης διέγερσης, κινητήρας διέγερσης σειράς, κινητήρας σύνθετης διέγερσης, έλεγχος κινητήρων με κλειστό βρόχο.

11η

Έλεγχος κινητήρων Σ.Ρ., ανορθωτικές διατάξεις για τον έλεγχο κινητήρων Σ.Ρ., απλή ανόρθωση με ωμικό - επαγωγικό φορτίο, πλήρως ελεγχόμενη μονοφασική γέφυρα, πλήρως ελεγχόμενη τριφασική γέφυρα.

12η

Ασύγχρονοι κινητήρες, αρχές λειτουργίας, ισοδύναμο μονοφασικό κύκλωμα, εξισώσεις μόνιμης κατάστασης, χαρακτηριστική ροπή – στροφών, απλοποιημένος τύπος του Kloss, μέθοδοι εκκίνησης, εκκίνηση με διακόπτη αστέρα – τριγώνου, ηλεκτρονική εκκίνηση (SoftStarting), μέθοδοι πέδησης ασύγχρονων κινητήρων, δυναμική πέδηση, δυναμική πέδηση με συνεχές ρεύμα, πέδηση με αλλαγή του αριθμού των πόλων.

13η

Έλεγχος ασύγχρονων κινητήρων, γενικά περί των μετατροπέων συχνότητας, αντιστροφέας με πηγή συνεχούς ρεύματος, έλεγχος με αντιστροφείς πηγής τάσης, σύστημα ελέγχου ανοικτού βρόχου, έλεγχος με PWM αντιστροφέα ελεγχόμενου ρεύματος, έλεγχος των στροφών με παρεμβολή αντίστασης στο δρομέα.

 

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να αναλύσουν και να σχεδιάσουν ένα σύστημα ηλεκτρικής κίνησης για τις συνηθέστερες εφαρμογές ηλεκτρικής κίνησης που συναντώνται στην πράξη.

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 Κινητηρίων Συστημάτων, Ηλεκτρικών Μηχανών..

Διδακτικά βοηθήματα

  1. Π. Μαλατέστας, Ηλεκτρική Κίνηση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2010. (ΕΥΔΟΞΟΣ)
  2. R. Krishnan, Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2009