Düşük gerilimli değişken akım çıkışlı invertör tasarımı ve uygulaması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: EROL CAN

Danışman: HASAN HÜSEYİN SAYAN

Özet:

Bu tez çalışmasında, üç fazlı basamak sinüs darbe genişlik modülasyonu tarafından kontrol edilen, düşük gerilimli ve değişken akım çıkışlı evirici devresinin tasarımı ve uygulaması yapılmıştır. İlk olarak, invertör devresinin matematiksel modeli için gerekli matematiksel eşitlikler, basamak sinüs darbe genişlik modülasyonuna göre hesaplandıktan sonra matris formuna çevrilmiştir. Daha sonra, Matlab Simulink'te invertör devresiyle rezistif (R), endüktif (L) yükler ve üç fazlı asenkron motor benzetimleri yapılmıştır. Uygulamada, devrenin yapımı için ulaşılması kolay mikroçipler PIC 16F877A ve PIC 18F4550'ler, güç devresi anahtarları olarak da mosfetler kullanılmıştır. Uygulama aşamasında invertör devresiyle, rezistif (R) - endüktif (L) yük deneyleri ve üç fazlı asenkron motor deneyleri yapılmıştır. Kullanılan PIC 16F877A, PIC 18F4550 kendi ailesinden gelen diğer düşük frekanslı PIC'lere oranla daha yüksek performans göstermiştir. Ayrıca, PIC leri yalıtmak için sürücü devresi düşük maliyetle tasarlanmıştır. Benzetim ve deneysel çalışmalar da yükler üzerinde fazlar ve hatlar arası gerilimler kolaylıkla oluşturularak ölçü aletleriyle ölçülmüştür. IEEE tarafından 1992 yılında getirilen IEEE 519-1992 nolu standart ve IEC tarafından 1995 yılında getirilen IEC 100-3-2 gibi standartlar elektrik dağıtım şirketleri ve müşterileri için akım harmonik değeri % 5 in altında olmasını belirtmiştir. Yükler üzerinde oluşan gerilimler darbe genişlikleri şeklinde olduğundan, asenkron motorda ve diğer yüklerde oluşan akımların harmonikleri ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarına göre harmonik dağılımlarının kabul edilebilir seviye % 5 den daha düşük olduğu görüldü