Study, design and construction of the power circuit of a power electronics converter to control the powertrain of a small racing electric car

Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Πανεπιστήμιο Πατρών   

Αποθετήριο :
Νημερτής   

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Μελέτη και κατασκευή του κυκλώματος ισχύος ενός αντιστροφέα τάσης για τον έλεγχο του κινητήριου συστήματος ενός ηλεκτρικού οχήματος τύπου καρτ (EL)
Study, design and construction of the power circuit of a power electronics converter to control the powertrain of a small racing electric car (EL)

Βερβαινιώτης, Κωνσταντίνος

Μητρονίκας, Επαμεινώνδας
Τατάκης, Εμμανουήλ
Vervainiotis, Konstantinos


2019-02-11
2019-05-05T18:23:45Z


Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή του κυκλώματος ισχύος ενός τριφασικού αντιστροφέα τάσης με παραλληλισμένα στοιχεία ισχύος για την οδήγηση ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη του κινητήριου συστήματος ενός ηλεκτρικού οχήματος τύπου καρτ. Η διπλωματική αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή του κυκλώματος ισχύος στηρίζεται στη φιλοσοφία της αρθρωτής κατασκευής τυπωμένων κυκλωμάτων με σκοπό να καταστεί δυνατή η διασύνδεσή του μέσω υποδοχών (κονέκτορες) με τα υπόλοιπα κυκλώματα που είναι απαραίτητα για την οδήγηση και τον έλεγχο του κινητήρα. Γίνεται ιστορική αναφορά στην ηλεκτροκίνηση από την ίδρυση του πρώτου ηλεκτρικού αυτοκινήτου έως τη σημερινή εποχή ενώ στη συνέχεια αναλύονται η σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη με τραπεζοειδώς κατανεμημένα τυλίγματα (Brushless DC) και οι αισθητήρες θέσης οδήγησης αυτών, ο τριφασικός αντιστροφέας τάσης και η διαμόρφωση του εύρους των παλμών (PWM) που χρησιμοποιήθηκε για την παλμοδότηση των παραλληλισμένων MOSFETs του αντιστροφέα. Επιπλέον, προσομοιώνεται η λειτουργία του τριφασικού αντιστροφέα για ανοιχτό και για κλειστό βρόχο ελέγχου ταχύτητας, ενώ γίνεται διερεύνηση και προσομοίωση του κινητήριου συστήματος για εσφαλμένη τοποθέτηση των αισθητήρων Hall. Τέλος, αναλύεται η πειραματική διάταξη που επιλέχθηκε και χρησιμοποιήθηκε για τη εξακρίβωση της ορθής λειτουργίας του αντιστροφέα και παρατίθενται τα αποτελέσματα. Ακολουθούν τα συμπεράσματα της κατασκευής και προτάσεις για μελλοντική αξιοποίηση του τριφασικού αντιστροφέα που κατασκευάστηκε. (EL)
The purpose of this diploma thesis is to study, simulate and construct the power circuit of a three-phase voltage inverter with paralleled power elements to drive a permanent magnet motor of the drive system of an electric cart. This diploma thesis has been conducted in the Laboratory of Electromechanical Conversion of Energy of the Department of Electrical and Computer Engineering of the Polytechnic School of the University of Patras. The design and construction of the power circuit is based on the philosophy of the modular construction of printed circuits in order to allow it to be interconnected via connectors with the other circuits necessary for driving and controlling the motor. An historical reference to electrification from the founding of the first electric car to the present time takes place, followed by the analysis of the modern permanent magnet motor with trapezoidal distributed windings (Brushless DC) and their driving position sensors, the three-phase voltage inverter and the pulse width modulation (PWM) used to pulse the paralleled MOSFETs of the inverter. Finally, the experimental device selected and used to verify the correct operation of the inverter is analyzed and the results are listed. Below are the conclusions of the construction and suggestions for future use of the three-phase inverter that was built. (EL)


Parallelism of power elements (EL)
Τhree-phase inverters (EL)
Αρθρωτή κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων (EL)
Ηλεκτροκίνηση (EL)
Τριφασικοί αντιστροφείς τάσης (EL)
Electrically powered (EL)
Ηλεκτρικά οχήματα (EL)
Permanent magnet synchronous motors (EL)
Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (EL)
Modular construction of printed circuits (EL)
621.381 532 2 (EL)
Electric cars (EL)
Παραλληλισμός στοιχείων ισχύος (EL)


0 (EL)




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.