Ευθύγραμμοι κινητήρες: Λειτουργία και εφαρμογές

Φούσκης, Κωνσταντίνος; Fouskis, Konstantinos

dc.contributor.author	Φούσκης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Fouskis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2015-03-23T09:50:50Z
dc.date.available	2015-03-23T09:50:50Z
dc.date.issued	2015-03-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40474
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9520
dc.rights	Default License
dc.subject	Ευθύγραμμοι κινητήρες	el
dc.subject	Συστήματα πρόωσης	el
dc.subject	Ευθύγραμμοι επαγωγικοί κινητήρες	el
dc.subject	Ευθύγραμμοι σύγχρονοι κινητήρες	el
dc.subject	Δύναμη ώθησης	el
dc.subject	Linear motors	el
dc.subject	Magnetic levitation	el
dc.subject	EMALS	el
dc.subject	Linear induction motors	el
dc.subject	Linear synchronous motors	el
dc.title	Ευθύγραμμοι κινητήρες: Λειτουργία και εφαρμογές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Κύριος στόχος της εργασίας αυτής ήταν η παρουσίαση των βασικών αρχών που διέπουν τη λειτουργία των ευθύγραμμων κινητήρων καθώς και τις εφαρμογές που μπορεί να έχουν σε σύγχρονα τεχνολογικά συστήματα. Οι ευθύγραμμοι ηλεκτροκινητήρες χαρακτηρίζονται από την ευθύγραμμη κίνηση μεταξύ δρομέα και στάτη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, η κίνηση η οποία παράγεται να είναι απευθείας γραμμική χωρίς επομένως να απαιτούνται περεταίρω υποσυστήματα για αυτό. Αυτό έρχεται σε πλήρη αντίθεση με το ότι συμβαίνει στους περιστροφικούς κινητήρες, στους οποίους η κίνηση του δρομέα είναι περιστροφική ως προς το στάτη και συνεπώς δημιουργώντας την ανάγκη ύπαρξης και άλλων μηχανικών μερών για την παραγωγή γραμμικής κίνησης. Αυτή είναι η κύρια λειτουργική διαφορά μεταξύ των δύο αυτών ειδών ηλεκτροκινητήρων όμως έχουν και μία βασική ομοιότητα. Χαρακτηρίζονται από τους ίδιους κανόνες ηλεκτρομηχανικής μετατροπής. Έτσι συναντάμε ευθύγραμμους κινητήρες συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος καθώς και σύγχρονους και επαγωγικούς κατά αντιστοιχία με τους περιστροφικούς. Βεβαίως αυτές δεν είναι οι μόνες διαφορές μεταξύ ευθύγραμμων και περιστροφικών κινητήρων. Υπάρχουν περισσότερες οι οποίες έχουν αναλυθεί στην εργασία και αφορούν διαφορές στην απόδοση, στην συμπεριφορά κ.α. Οι ευθύγραμμοι κινητήρες χαρακτηρίζονται από μια μεγάλη ποικιλία ως προς τα είδη τους. Καταρχάς έχουμε κινητήρες με διαφορετικά κατασκευαστικά χαρακτηριστικά όπως με το στάτη παράλληλο στο δρομέα( επίπεδους ) με μονό ή διπλό διάκενο, σωληνοειδής, με βραχύ πρωτεύον η δευτερεύον. Επιπλέον διαφοροποίηση τους προκύπτει και με βάση τον τρόπο τροφοδοσίας τους, δηλαδή αν τροφοδοτούνται με συνεχές ρεύμα( ευθύγραμμοι DC κινητήρες) ή αν τροφοδοτούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα( ευθύγραμμοι AC κινητήρες). Στη δεύτερη περίπτωση διακρίνουμε τους σύγχρονους ευθύγραμμους κινητήρες(ΣΕΚ) και τους ευθύγραμμους επαγωγικούς κινητήρες(ΕΕΚ). Λόγω των πλεονεκτημάτων που προσφέρει το εναλλασσόμενο ρεύμα έναντι του συνεχούς, οι δύο κινητήρες οι οποίοι χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στις εφαρμογές που απαιτείται γραμμική κίνηση είναι οι ΣΕΚ και ΕΕΚ.Με αυτόν τον τρόπο οδηγούμαστε στο δεύτερο κομμάτι της εργασίας. Σε αυτό πραγματοποιείται η ανάλυση στους συνήθεις σύγχρονους ευθύγραμμους κινητήρες και στους ευθύγραμμους επαγωγικούς κινητήρες. Χρησιμοποιώντας τους μετασχηματισμούς Fourier εξάγονται τα ισοδύναμα κυκλώματα λειτουργίας τους ενώ πραγματοποιείται και υπολογισμός των χαρακτηριστικών τους μεγεθών. Αυτά είναι η δύναμη ώθησης τους, η ισχύς τους, η δύναμη ανάρτησης τους και ο βαθμός απόδοσης τους. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος παρουσιάζονται οι εφαρμογές των ευθύγραμμων κινητήρων σε αρκετούς τομείς της τεχνολογίας σήμερα. Η ικανότητα τους για επίτευξη πολύ υψηλών ταχυτήτων τους καθιστά κατάλληλους για εφαρμογές γραμμικής κίνησης όπου απαιτούνται υψηλές 96 επιταχύνσεις. Αντιθέτως, η πολύ υψηλή ακρίβεια τους επιτρέπει τη χρήση τους σε εφαρμογές χαμηλών επιταχύνσεων αλλά αυξημένης ακρίβειας. Έτσι ευθύγραμμοι κινητήρες χρησιμοποιούνται καταρχάς στον τομέα των μεταφορών. Τα τρένα μαγνητικής ανύψωσης (maglev) αποτελούν την πιο χαρακτηριστική περίπτωση ύπαρξης ευθύγραμμων κινητήρων όμως δεν αποκλείονται και από τα συμβατικά ηλεκτροκίνητα τρένα. Η αυξημένη ακρίβεια λόγω της απουσίας μηχανικών μερών για μετατροπή της περιστροφικής κίνησης σε γραμμική αποτελεί το πιο δυνατό τους πλεονέκτημα για την εισχώρηση τους και στην ιατρική.	el
heal.classification	Ηλεκτρολογική μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-03
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια αναφορά στον τρόπο λειτουργίας και στις εφαρμογές ενός ιδιαίτερου τύπου ηλεκτρικού κινητήρα, του ευθύγραμμου κινητήρα. Ένας ευθύγραμμος κινητήρας είναι μια ηλεκτρική μηχανή στην οποία η κίνηση μεταξύ δρομέα και στάτη είναι ευθύγραμμη. Η επίτευξη της πρόωσης του κινούμενου μέρους της μηχανής επιτυγχάνεται μέσω της ανάπτυξης δύναμης ώθησης σε αντίθεση με τη ροπή περιστροφής που εμφανίζεται σε έναν περιστροφικό κινητήρα. Αρχικά γίνεται εισαγωγή στους ευθύγραμμους κινητήρες. Αναλύονται τα χαρακτηριστικά τους, τα είδη τους ενώ γίνεται και μια σύγκριση με τους περιστροφικούς κινητήρες. Επιπλέον γίνεται παρουσίαση των όποιων πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων παρουσιάζει η χρήση ευθύγραμμων κινητήρων. Στη συνέχεια πραγματοποιείται μια πιο εξειδικευμένη ανάλυση των δύο πιο διαδεδομένων τύπων ευθύγραμμων κινητήρων: Των σύγχρονων και των επαγωγικών. Παρουσιάζονται τα ισοδύναμα κυκλώματα καθώς και τα πιο χαρακτηριστικά τους μεγέθη όπως η δύναμη ώθησης, η ισχύς και η δύναμη ανάρτησης. Τέλος γίνεται αναφορά στις εφαρμογές των ευθύγραμμων κινητήρων. Η μεγαλύτερη χρήση τους συμβαίνει στον τομέα των μεταφορών κυρίως στην πρόωση ηλεκτρικών τρένων. Επιπλέον παρουσιάζονται και άλλες τους εφαρμογές όπως στην ιατρική και στη βιομηχανία.	el
heal.advisorName	Ιωαννίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Ιωαννίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Θεοδώρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Τσαραμπάρης, Παναγιώτης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικών Βιομηχανικών Διατάξεων και Συστημάτων Αποφάσεων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	98 σ.
heal.fullTextAvailability	true