Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα για Έξυπνες Μηχανές

ECTS: 
7.50
Διδάσκοντες: 
φασουλάς ιωάννης
Fasoulas Ioannis
Περιγραφή Μαθήματος - Περιεχόμενο Μαθήματος: 
  1. Γενικά χαρακτηριστικά ηλεκτρικών κινητηρίων συστημάτων – Συγκρίσεις και αρχικά συμπεράσματα.
     
  2. Κριτήρια επιλογής ηλεκτρικών κινητήρων σε κινητήρια συστήματα μεταβλητής ταχύτητας.
     
  3. Αντιστροφείς ισχύος PWM πηγής τάσης και με έλεγχο ρεύματος.
     
  4. Μετρητές ταχύτητας και θέσης του δρομέα στρεφόμενων ηλεκτρικών μηχανών.
     
  5. Κινητήρες Σ.Ρ. με τύλιγμα διέγερσης και σύστημα συλλέκτη-ψηκτρών.
     
  6. Μόνιμοι μαγνήτες – χαρακτηριστικά μεγέθη – Ισοδύναμα μαγνητικά κυκλώματα.
     
  7. Κινητήρες Σ.Ρ. μόνιμου μαγνήτη.
     
  8. Τεχνικές ελέγχου Κινητήρων μόνιμου μαγνήτη (τετραγωνικού παλμού ή τραπεζοειδούς).
     
  9. Σερβοκινητήρες.
     
  10. Τεχνικές ελέγχου σερβοκινητήρων.
     
  11. Γενικές αρχές βέλτιστου σχεδιασμού και ρύθμισης παραμέτρων σερβοκινητήριων συστημάτων.
     
  12. Άλλα συστήματα οδήγησης ηλεκτροκινητήρων.
     
  13. Δείκτες λειτουργίας και απόδοσης ηλεκτροκινητήριων συστημάτων.
     
  14. Δυναμικά μοντέλα ηλεκτροκινητήριων συστημάτων.
     

Προτεινόμενα εγχειρίδια:
Δεν θα υπάρχει συγκεκριμένο εγχειρίδιο για το μάθημα. Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές θα λαμβάνουν σημειώσεις του διδάσκοντα. Πρόσθετη προτεινόμενη βιβλιογραφία θα υποδεικνύεται επίσης από τον διδάσκοντα είτε αφορά βιβλία είτε επιστημονικές δημοσιεύσεις για περαιτέρω μελέτη.
Ενδεικτικά αναφέρονται:

Α΄ Εξάμηνο (παλαιό πρόγραμμα)
Μαθησιακά Αποτελέσματα: 
  1. Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, ο φοιτητής θα πρέπει να είναι ικανός: Να κατανοεί τις αρχές λειτουργίας των ηλεκτρικών κινητηρίων συστημάτων.
     
  2. Να κατανοεί τη συμπεριφορά των ηλεκτρικών κινητηρίων συστημάτων στη μόνιμη και στη μεταβατική κατάσταση.
     
  3. Να επιλέγει κατάλληλους μετατροπείς και την μέθοδο ελέγχου τους για εφαρμογές ηλεκτροκίνησης κυρίως (αλλά όχι μόνο) σε επίπεδο μηχατρονικής.
     
  4. Να εξηγεί τις σύγχρονες τεχνικές ελέγχου και τον τρόπο υλοποίησής τους.
     
  5. Να χρησιμοποιεί κατάλληλα λογισμικά για τον σχεδιασμό, τη μοντελοποίηση και προσομοίωση ελεγκτών ηλεκτρικών κινητηρίων συστημάτων.
Αξιολόγηση Φοιτητών: 

Η αξιολόγηση των μεταπτυχιακών φοιτητών στο μάθημα συνιστάται σε: 3 εργασίες στη διάρκεια του εξαμήνου : 30% 1 τεστ στο μέσον του εξαμήνου : 20% Τελικές εξετάσεις : 50% Θεωρείται επιτυχής η συμμετοχή εφ’ όσον επιτευχθεί το 50% και στις 3 κατηγορίες αξιολόγησης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία: 

Βιβλία:

1N. Mohan, «Electric Drives: An integrative approach», MNPERE, Minneapolis, USA, 2001.

2M.A. El-Sharkawi, «Fundamentals of Electric Drives», Brooks/Cole, 2000.

3R. Krishnan, «Electric motor drives, Modeling, Analysis and Control», Prentice-Hall, 2001.

4N. Mohan, «Power Electronics: Converters, applications and design» John Wiley and Sons, 1995.

5W. Leonhard, «Control of electrical drives», Springer-Verlag, 1984.

Δημοσιεύσεις:

1J. Holtz, W. Lotzkat and A. Khambadkone, «On continuous control of PWM inverters in the over-modulation range including the six-step mode“, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 8, no. 4, pp. 546-553, Oct. 1993.

2P. Pillay and R. Krishnan, «Application Characteristics of Permanent Magnet and Synchronous and Brushless DC Motors for Servo Drives», IEEE Trans. On Industry Applications, vol. 27, no. 5, pp. 986-996, Sep/Oct. 1991.

3R.C. Becerra and M. Ehsani, «High-Speed Torque Control of Brushless Permanent Magnet Motors», IEEE Trans. οn Industrial Electronics, vol. 35, no. 3, pp. 402-406, Aug. 1988.

Δομή, μέθοδοι διδασκαλίας και μάθησης:
Η συνολική δομή του μαθήματος καθώς και οι προτεινόμενες μέθοδοι διδασκαλίας χαρακτηρίζονται ως «ευέλικτες» και συνιστώνται σε:

1Τακτικές θεωρητικές διαλέξεις με χρήση εποπτικών μέσων

2Ανάθεση εργασιών κατανόησης (υποχρεωτικών και προαιρετικών)

3Επίδειξη και χρήση εξειδικευμένων λογισμικών

4Επίδειξη πρακτικών συστημάτων

5Συναντήσεις (tutorials)
Υποστηρικτικές εργαστηριακές υποδομές:
Σε επίπεδο χρήσης λογισμικού, για τις περιπτώσεις επίδειξης τεχνικών σχεδίασης και εφαρμογής μεθόδων, καθώς και εκπόνησης ασκήσεων πράξης, το μάθημα μπορεί να υποστηριχθεί στα Εργ. Υπολογιστών της ΣΤΕΦ. Σε επίπεδο πρακτικής υλοποίησης ή/και πρακτικών εργαστηριακών ασκήσεων, λόγω της ιδιαίτερης φύσης του μαθήματος, δεν υπάρχει στην παρούσα φάση καταλλήλου επιπέδου υποστηρικτική υποδομή. Μπορεί όμως να δημιουργηθεί εφ’ όσον υπάρξουν συνθήκες χρηματοδότησης του ΔΠΜΣ.

Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος: 
φασουλάς ιωάννης
Fasoulas Ioannis

Δ/ντής Μεταπτυχιακού Προγράμματος:

Δρ. Σφακιωτάκης Μιχάλης
Τηλ: 2810-379237
e-mail: msfak@hmu.gr

Γραμματειακή Υποστήριξη:

Στεφανάκη Ελευθερία
Τηλ: 2810-379742
e-mail: amsar@hmu.gr  
Ώρες κοινού: Δευτέρα-Παρασκευή 12:00-14:00