Σχεδίαση και κατασκευή πολυμέτρου (τάσης, ρεύματος & ισχύος) με την τεχνική του ενισχυτή κλειδώματος
Loading...
Date
2025-10-15
Authors
Παπαγιαννοπούλου, Έλενα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Αντικείμενο της διπλωματικής αυτής εργασίας αποτελεί η ανάλυση, ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός πολυμέτρου (τάσεως, ρεύματος και ισχύος) με την τεχνική του ενισχυτή κλειδώματος. Η εργασία αυτή, εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Ο σωστός εντοπισμός της ισχύος σε μία εφαρμογή και ο χαρακτηρισμός της ποιότητάς της, απαιτεί την ύπαρξη μίας διάταξης που θα ξεπερνά τις τυχόν διαταραχές, τις οποίες μπορεί να εμφανίζει ένα δίκτυο/σύστημα και θα παρέχει ακριβή αποτελέσματα. Παράλληλα, στόχος αποτελεί η υλοποίηση της διάταξης να γίνει όσο το δυνατόν πιο συμπαγής.
Απαιτείται, λοιπόν, μελέτη των διαταραχών οι οποίες συναντώνται σε ένα σύστημα ισχύος, με επίκεντρο την παρουσία αρμονικών και θορύβου. Έπειτα, αναλύονται οι διάφορες συνιστώσες της ηλεκτρικής ισχύος, και πως οι διαταραχές του δικτύου επηρεάζουν τον υπολογισμό αυτών.
Βασικό κομμάτι αυτής της διπλωματικής είναι η αναλυτική μελέτη της τεχνικής ενισχυτή κλειδώματος (Lock-in Amplifying Technique), της οποίας η φιλοσοφία αντιστοιχεί στον εντοπισμό του πλάτους και της φάσης ενός υπό εξέταση σήμα (τάσης ή ρεύματος στην προκειμένη περίπτωση), στο πλαίσιο ενός θορυβώδους περιβάλλοντος.
Η μελέτη αυτή, ακολουθείται από εκτενή προσομοίωση ενός συστήματος ισχύος, σε συνθήκες έντονης διαταραχής (έντονη παρουσία αρμονικών και θορύβου) και παρατήρηση της απόκρισης της υπό μελέτη τεχνικής. Κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης, παρουσιάστηκε η ανάγκη προσθήκης συστήματος κλειδώματος φάσης (PLL) για διαρκή παρακολούθηση της γωνίας του δικτύου. Πριν υλοποιηθεί η σχεδίαση και κατασκευή της διάταξης του πολυμέτρου, δειγματοληπτήθηκαν δεδομένα τάσης και ρεύματος από το δίκτυο για την επιβεβαίωση ορθής λειτουργίας του συστήματος με πραγματικά δεδομένα.
Οπότε, πραγματοποιήθηκε η σχεδίαση και κατασκευή της διάταξης, καθώς και η υλοποίηση του αλγορίθμου του μικροελεγκτή της, μέσω του οποίου γίνεται η επεξεργασία των δεδομένων (τάσης, ρεύματος, ισχύος κ.α.) και η προβολή των αποτελεσμάτων. Τέλος, η ορθή λειτουργία της διάταξης επιβεβαιώθηκε μέσω πειραματικών δοκιμών.
Description
Keywords
Τεχνική ενισχυτή κλειδώματος, Θόρυβος, Αρμονικές, Πολύμετρα, Μετρήση ισχύος