hlektrotexnia
Transcript of hlektrotexnia
![Page 1: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/1.jpg)
ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ
Νίκος ΑσπράγκαθοςΚαθηγητής
Ομάδα Ρομποτικής http://www.mech.upatras.gr/~Robotics/
![Page 2: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/2.jpg)
Εκπαιδευτική Διαδικασία
• Διδασκαλία θεωρίας και ασκήσεων 5 ώρες• Εργαστηριακές ασκήσεις
– 3 ώρες επίλυση κυκλωμάτων με Η/Υ (Υπολογιστικό κέντρο)
– 5 ώρες με συσκευές και όργανα (2ος Όροφος)• Βιβλία και σημειώσεις κ. Αναλυτή (2ος Όροφος)• Ανακοινώσεις
http://www.mech.upatras.gr/~Robotics/• Εξετάσεις με δεδομένο τυπολόγιο• Βαθμός
– 85% γραπτό, 15% εργαστηριακές ασκήσεις
![Page 3: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/3.jpg)
Σκοπιμότητα του μαθήματος
• Σύγχρονη Ηλεκτρομηχανική και Μηχανοτρονική Τεχνολογία
• Σύνθετες συσκευές διατάξεις και μηχανές που συμπεριλαμβάνουν Ηλεκτρικά Στοιχεία και Κυκλώματα
• Ολοκληρωμένος Σχεδιασμός. • Διεπιστημονική Ομάδα σχεδιασμού.• Διεπαφή και επικοινωνία με μηχανικούς άλλων
ειδικοτήτων• Η θεωρία και οι βασικοί νόμοι στηρίζουν την εξέλιξη της
τεχνολογίας. Η πολυπλοκότητα μεταβάλλεται
![Page 4: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/4.jpg)
Από τη Μηχανολογία στη Μηχανοτρονική
Μηχανολογία Εκμηχανισμός Ηλεκτρομηχανικά Συστήματα
Ηλεκτρική Τεχνολογία
Ηλεκτρονική Τεχνολογία
Τεχνολογία Πληροφορικής
ΜΗΧΑΝΟΤΡΟΝΙΚΗ
![Page 5: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/5.jpg)
Μηχανοτρονική(Mechatronics)
• Μηχανο-(λογία)+(Ηλεκ)τρονική=Μηχανοτρονική• Mechanics+Electronics=Mechatronics
![Page 6: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/6.jpg)
Ιστορική εξέλιξη της τεχνολογίας
![Page 7: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/7.jpg)
Τυπικό Μηχανοτρονικό Σύστημα
![Page 8: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/8.jpg)
Μηχανοτρονικά Συστήματα
![Page 9: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/9.jpg)
Το Μηχανοτρονικό Αυτοκίνητο
air bags
environmental control
navigation systems
reversing control
4-wheel drive
traction control
active suspension4-wheel steering
drive-by-wire
lane following
collision avoidance
engine management
![Page 10: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/10.jpg)
Αυτοκίνητα
![Page 11: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/11.jpg)
Σύστημα διεύθυνσης αυτοκινήτου
![Page 12: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/12.jpg)
Εικόνες ρομπότ
![Page 13: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/13.jpg)
Βίντεο ρομπότ
![Page 14: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/14.jpg)
Κινητήρες
The Patent Office model of Thomas Davenport’s motor.
A replica of Nikola Tesla's 1888 AC motor.
![Page 15: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/15.jpg)
Βιομηχανικοί αυτοματισμοί
![Page 16: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/16.jpg)
Επικοινωνιακό κενό
![Page 17: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/17.jpg)
Η αντίληψη “over the wall” στον σχεδιασμό και την μεταφορά τεχνολογίας
![Page 18: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/18.jpg)
Σχετικά μαθήματα και δραστηριότητες
• Ηλεκτρονικά
• Συστήματα αυτομάτου Ελέγχου
• Βιομηχανικός Αυτοματισμός
• Ρομποτική
• Λέσχη Ρομποτικής http://www.mech.upatras.gr/~robgroup/
![Page 19: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/19.jpg)
ΦΥΣΙΚΗ (ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ) ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑΣΧΕΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ
ΦΥΣΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ
ΣΧΕΣΗ ΒΑΣΗ ΕΠΙΚΟΔΟΜΗΜΑ
ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΠΟΣΟΤΙΚΗ
ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΑΝΑΛΥΤΙΚΗ-ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
Υπόθεση
Φυσικό μοντέλο
Πειραματική επαλήθευση
Μαθηματικό μοντέλο
Ανάλυση
Φυσικό μοντέλοΜαθηματικό μοντέλοΕπίλυσηΠοιοτική εξήγηση και επαλήθευση
Σχεδιασμός
Δίνονται:Προδιαγραφές
Είσοδος-έξοδοςΑσφάλεια κλπ.
Ζητούνται:
Σύνθεση διάταξης (κυκλώματος)
ΜΕΓΕΘΟΣ
ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ (ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ)
ΜΙΚΡΟ ΜΕΓΑΛΟ
![Page 20: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/20.jpg)
Μεγέθη Ρευμάτων και Τάσεων στη Φύση και την Τεχνολογία
Τάση (V) Περιπτώσεις
108 Κεραυνός
106
Γραμμές μεταφοράς Καθοδικός σωλήνας τηλεόρασης
104
Μεγάλος βιομηχανικός κινητήρας Οικιακή κατανάλωση
102
Μπαταρία αυτοκινήτου Τροφοδοτικό υπολογιστή
100 10-2
Τάση κατά μήκος του θώρακα παραγόμενη από την καρδιά
10-4 10-6
Κεραία λήψης ραδιοφώνου 10-8
Ρεύμα (Α) Περιπτώσεις 106
Κεραυνός 104
Μεγάλος βιομηχανικός κινητήρας
102 Οικιακή κατανάλωση
100 Ηλεκτροπληξία
10-2 Κατώφλι αίσθησης
10-4 10-6
Μνήμες υπολογιστή 10-8 10-10 10-12
Συνάψεις νευρώνων 10-14
![Page 21: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/21.jpg)
Ανάλυση κυκλωμάτων
Φυσική Συσκευή
Γραμμικό κυκλωματικό πρότυπο της
φυσικής συσκευής
Διαδικασία Επίλυσης ορισμός συστήματος
αναφοράς και μεταβλητών Εξαγωγή Εξισώσεων Επίλυση Εξισώσεων
Ερμηνεία των αποτελεσμάτων
![Page 22: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/22.jpg)
Σχεδίαση Κυκλωμάτων
Προδιαγραφές
Σχεδιασμός Συσκευής
Ανάλυση Κυκλωμάτων
ΤΕΛΟΣ
Ικανοποιούνται οι προδιαγραφές;
Μετατροπές
ΟΧΙ
ΝΑΙ
![Page 23: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/23.jpg)
Διδακτική προσέγγιση
• Κυκλώματα συγκεντρωμένων παραμέτρων
• Νόμοι του Kirchoff
• Ορισμός φοράς αναφοράς ρευμάτων και τάσεων
• Σχέση τάσης – ρεύματος των ηλεκτρικών στοιχείων V=(.) I
• Ισοζύγιο και μετατροπή ισχύος (ενέργειας)
![Page 24: hlektrotexnia](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081403/547af5c5b4795983098b4c96/html5/thumbnails/24.jpg)
Σχέσεις ρεύματος-τάσης στα βασικά παθητικά ηλεκτρικά στοιχεία
Συνεχές Μεταβατική κατάσταση
Μόνιμη ημιτονοειδή Αντίσταση
IRV tiRt IRV
Πηνίο Βραχυκύκλωμα
0V tiLDt IjLV
Πυκνωτής Ανοικτοκύκλωμα 0I tiCD
t 1
I
CjV
1
Μαθηματικά Εξισώσεις στην Άλγεβρα των πραγματικών
Διαφορικές εξισώσεις,
dt
dD
Εξισώσεις στην Άλγεβρα των μιγαδικών