Ανάλυση του Split-Pi μετατροπέα DC-DC αμφίδρομης ροής ισχύος, ελεγχος σε λειτουργία ολίσθησης επί επιφάνειας και εφαρμογές

Ζιώγας, Απόστολος

dc.contributor.author	Ζιώγας, Απόστολος	el
dc.date.accessioned	2021-03-01T08:50:19Z
dc.date.available	2021-03-01T08:50:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52929
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20627
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μετατροπέας Split-Pi	el
dc.subject	Μετατροπέας DC-DC	el
dc.subject	Αμφίδρομη αγωγή	el
dc.subject	Έλεγχος ολίσθησης επί επιφάνειας	el
dc.subject	Αναγεννητική πέδηση	el
dc.subject	Split-Pi converter	en
dc.subject	DC-DC converter	en
dc.subject	Bidirectionality	en
dc.subject	Sliding mode control	en
dc.subject	Regenerative braking	en
dc.title	Ανάλυση του Split-Pi μετατροπέα DC-DC αμφίδρομης ροής ισχύος, ελεγχος σε λειτουργία ολίσθησης επί επιφάνειας και εφαρμογές	el
dc.contributor.department	Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Καινοτόμο αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι ο σχεδιασμός ελέγχου ολίσθησης επί επιφάνειας για το Split-Pi μετατροπέα αμφίδρομης αγωγής και η εφαρμογή του.	el
heal.classification	Ηλεκτρονική Ισχύος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-02-22
heal.abstract	Οι τεχνολογίες συνεχούς ρεύματος αναπτύσσονται ταχέως στην παρούσα χρονική περίοδο λόγω των αναγνών που προκύπτουν από τη διείσδυση των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής καθώς και των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Χάρη στους σύγχρονους ημιαγωγούς και στα ηλεκτρονικά ισχύος, έγινε δυνατός ο χειρισμός του συνεχούς ρεύματος. Προς μεγαλύτερη εξοικονόμηση και ομαλότερη καμπύλη παραγόμενης ισχύος, αναδύεται η ανάγκη για χρήση μετατροπέων αμφίδρομης ροής ισχύος. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η δομή και οι λειτουργίες ενός μετατροπέα με δυνατότητα αμφίδρομης αγωγής, του Split-Pi μετατροπέα. Αποτελεί μια καινοτόμα εφεύρεση, με ευρεία δυνατότητα μετατροπής της συνεχούς τάσης από μια τιμή σε κάποια άλλη, η οποία εκμεταλλευόμενη την δομή των MOSFET επιτρέπει την αμφίδρομη αγωγή. Για να κατανοηθεί πλήρως η λειτουργία του μετατροπέα αυτού, εξηγείται η δομή και η λειτουργία των MOSFET ισχύος, καθώς και των υπόλοιπων ημιαγωγικών διακοπτών που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά ισχύος και γίνεται μια σύγκριση μεταξύ των διαθέσιμων ημιαγωγικών διακοπτών ισχύος. Επίσης ο εν λόγω μετατροπέας ανήκει στην οικογένεια των διακοπτικών μετατροπέων DC-DC, όπως είναι ο Buck ή ο Boost μετατροπέας και για να γίνει κατανοητή η λειτουργία του πρώτου αναλύεται η λειτουργία των τελευταίων. Παραδοσιακά για τον έλεγχο των διακοπτικών μετατροπέων χρησιμοποιείται η τεχνική της διαμόρφωσης έυρους παλμού σε συνδυασμό με τον PID έλεγχο για να προσαρμόζεται η τάση στα επιθυμητά επίπεδα ανεξαρτητα των διαταραχών που υπεισέρχονται στο σύστημα. Στην παρούσα εργασία δίνεται έμφαση σε ένα άλλο είδος μη γραμμικού ελέγχου, ο οποίος παρουσιάζει άριστη απόρριψη διαταραχών (υπερέχοντας του ελέγχου PID) και ονομάζεται έλεγχος ολίσθησης επί επιφάνειας, γνωστός ως Sliding Mode Control. Στην εργασία αυτή, αναπτύχθηκε και θεμελιώθηκε ο συγκεκριμένος έλεγχος για τον μετατροπέα Split-Pi, για τις λειτουργίες ανύψωσης και υποβιβασμού. Επιπρόσθετα αναπτύσσεται ένα μοντέλο του μετατροπέα με έλεγχο ολίσθησης επί επιφάνειας αλλά και PΙ έλεγχο στο πρόγραμμα προσομοίωσης Matlab Simulink και παρατίθενται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων για όλες τις δυνατές λειτουργίες του μετατροπέα, συμπεριλαμβανομένου της λειτουργίας αμφίδρομης αγωγής στην εφαρμογή της αναγεννητικής πέδησης ενός DC ηλεκτροκινητήρα.	el
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.advisorName	Κόντου, Άλκηστις	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος.	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false