Απομακρυσμένος έλεγχος κινητήρα επαγωγής μέσω internet με χρήση διατάξεων μικροεπεξεργαστών (Arduino & RPI) για τη χάραξη χαρακτηριστικών καμπυλών ροπής-ταχύτητας - Ζάβου, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικών Βιομηχανικών Διατάξεων και Συστημάτων Αποφάσεων, 2017)
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον απομακρυσμένο έλεγχο ενός κινητήρα επαγωγής με την οδήγησή του να πραγματοποιείται από μια ιστοσελίδα. Επιπλέον, πραγματεύεται την εξαγωγή και χάραξη των χαρακτηριστικών καμπυλών της ροπής με την ταχύτητα του συγκεκριμένου κινητήρα. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Συστημάτων Ελέγχου Ηλεκτρικών Μηχανών της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Εισάγεται η έννοια της επαγωγικής μηχανής, με επικέντρωση στον ασύγχρονο κινητήρα. Γίνεται μια γενική αναφορά στα χαρακτηριστικά του, αναλύεται η δομή του και αναφέρονται βασικές έννοιες, όπως το στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, η ταχύτητα περιστροφής, η ολίσθηση. Έπειτα, παρουσιάζεται η σχεδίαση του ισοδύναμου κυκλώματος του ηλεκτροκινητήρα, μελετάται το διάγραμμα ροής ισχύος και αναλύεται ο βαθμός απόδοσής του. Επίσης, χαράσσονται και αναλύονται οι χαρακτηριστικές καμπύλες της εν λόγω μηχανής. Επιπλέον, ορίζονται οι κυκλωματικές διατάξεις της εργαστηριακής εφαρμογής, οι οποίες με την κατάλληλη μεταξύ τους σύνδεση συνεισφέρουν στον απομακρυσμένο έλεγχο του κινητήρα επαγωγής μέσω του internet. Παρουσιάζονται οι έννοιες του αντιστροφέα (inverter) και του ανορθωτή (rectifier), και αναλύονται οι μικροεπεξεργαστές Arduino και Raspberry Pi η χρήση των οποίων ολοκληρώνει την επικοινωνία της μηχανής με το διαδίκτυο. Στη συνέχεια, ακολουθεί το πειραματικό μέρος της εργασίας. Πρώτα εγκαθίσταται ο κινητήρας επαγωγής στην είσοδο του οποίου συνδέεται ο αντιστροφέας (inverter), ο οποίος με τη σειρά του συνδέεται με τους μικροεπεξεργαστές. Έτσι απ’ τη μια μεριά είναι δυνατή η διαχείριση του συστήματος ώστε ο κινητήρας να οδηγηθεί μέσω του internet. Απ’ τη μεριά της εξόδου του κινητήρα συνδέεται σε σειρά μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος, έχοντας ως κύκλωμα διέγερσης τον ανορθωτή (rectifier), και τοποθετείται στους εξωτερικούς ακροδέκτες ωμικό φορτίο. Σε όλη την έκταση της εργαστηριακής διάταξης συνδέονται όργανα για την καταγραφή των ηλεκτρικών μεγεθών. Αρχικά γίνονται μετρήσεις κενού φορτίου και στη συνέχεια με φορτίο. Οι συνθήκες του πειράματος αλλάζουν μέσω της ιστοσελίδας www.efc.hopto.org μεταβάλλοντας τη συχνότητα λειτουργίας του συστήματος. Από τις καταγεγραμμένες μετρήσεις δημιουργήθηκαν οι γραφικές παραστάσεις ροπής-ταχύτητας για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τον απομακρυσμένο έλεγχο των ασύγχρονων κινητήρων. Τέλος, συνοψίζονται τα αποτελέσματα της πειραματικής διαδικασίας και γίνεται αναφορά σε μελλοντικές επεκτάσεις.