Τρόποι Ελέγχου Ταχύτητας Ασύγχρονου Κινητήρα
METHODS OF CONTROLLING AND ANDJUSTING THE SPEED OF AN ASYNCHRONOUS MOTOR
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Author
Κουκίδης, Ευστάθιος
Date
2024-12Advisor
Χαραλαμπάκος, ΒασίλειοςAbstract
Στόχος της παρακάτω διπλωματικής είναι να εμβαθύνει στον έλεγχο και τη ρύθμιση των ασύγχρονων κινητήρων, ακρογωνιαίο λίθο τόσο σε βιομηχανικές όσο και σε οικιακές εφαρμογές λόγω της αξιοπιστίας, της απόδοσης και της επεκτασιμότητας τους. Ξεκινώντας με μια περιεκτική επισκόπηση των ηλεκτρικών μηχανών, η μελέτη εντόπισε την ιστορική τους εξέλιξη και τις τεχνικές προόδους. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά σε διαφόρους τύπους κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων των σύγχρονων και ασύγχρονων μηχανών, δίνοντας έμφαση στην επικράτηση και την αποτελεσματικότητα των τελευταίων στις βιομηχανικές λειτουργίες. Η βασική εστίαση αυτής της εργασίας είναι οι μέθοδοι και τεχνολογίες ελέγχου που βελτιστοποιούν την απόδοση των κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονικών συσκευών ισχύος. Παρουσιάζονται λεπτομερείς αναλύσεις μονοφασικών και τριφασικών μετατροπέων. Τα μοντέλα προσομοίωσης περιέχουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη συμπεριφορά των ασύγχρονων κινητήρων υπό διαφορετικές συνθήκες φορτίου. Η σημασία αυτής της μελέτης έγκειται στις πρακτικές της επιπτώσεις. Οι εξελίξεις στον ασύγχρονο έλεγχο κινητήρα, ιδιαίτερα μέσω τεχνικών όπως η ρύθμιση V/F και οι μετατροπείς PWM, προσφέρουν σημαντικά οφέλη για την ενεργειακή απόδοση, τη μείωση του κόστους και τη βιωσιμότητα σε βιομηχανικές εφαρμογές. Κοιτάζοντας το μέλλον, τα ευρήματα αυτής της διατριβής ανοίγουν το δρόμο για περαιτέρω διερεύνηση στον τομέα του κινητικού ελέγχου. Η μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να επικεντρωθεί στην ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης για προγνωστική συντήρηση, βελτιστοποίηση ελέγχου σε πραγματικό χρόνο και προηγμένες προσομοιώσεις για την καλύτερη κατανόηση της δυναμικής του κινητήρα σε πολύπλοκα περιβάλλοντα. Επιπλέον, η ανάπτυξη πιο ισχυρών και οικονομικά αποδοτικών τεχνολογιών μετατροπέων θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την υιοθέτηση αυτών των συστημάτων σε ευρύτερες εφαρμογές.
Abstract
The aim of the following thesis is to delve into the control and regulation of asynchronous motors, a cornerstone in both industrial and domestic applications due to their reliability, efficiency and scalability. Starting with a comprehensive overview of electric motors, the study traced their historical evolution and technical advances. Then, reference is made to various types of motors, including synchronous and asynchronous motors, emphasizing the prevalence and effectiveness of the latter in industrial operations. The main focus of this work is on control methods and technologies that optimize the performance of motors, including power electronic devices. Detailed analyses of single-phase and three-phase converters are presented. The simulation models contain valuable information about the behavior of asynchronous motors under different load conditions. The importance of this study lies in its practical implications. Advances in asynchronous motor control, particularly through techniques such as V/F regulation and PWM converters, offer significant benefits for energy efficiency, cost reduction and sustainability in industrial applications. Looking ahead, the findings of this thesis pave the way for further exploration in the field of motor control. Future research could focus on the integration of artificial intelligence for predictive maintenance, real-time control optimization and advanced simulations to better understand motor dynamics in complex environments. Furthermore, the development of more robust and cost-effective converter technologies could significantly improve the adoption of these systems in wider applications.