Mikrodenetleyici kullanılarak PWM AC kıyıcı ile asenkron motor kontrolunun incelenmesi ve gerçekleşririlmesi /
Yazar: A. FARUK BAKAN
Danışman: DOÇ. DR. HACI BODUR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1997
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Asenkron motorlar = Induction motors ; Mikrodenetleyiciler = Microcontroller ; PID denetleme = PID control

Özet:
Şebeke gerilimi ile beslenerek, yüke verilen ac gerilimin efektif değerini değiştiren ac kıyıcılar, ısıtma, aydınlatma, ac motor hız ayan gibi endüstriyel uygulamalarda, güç kontrolü amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Faz kontrol tekniği kullanılarak yapılan güç kontrolunda, faz kontrol açısına bağlı olarak, yük gerilimi harmoniklerinin arttığı, yük akımında kesintilerin oluştuğu ve ac şebeke güç faktörünün düştüğü bilinmektedir. AC kıyıcılarda, faz kontrol tekniğinde meydana gelen mahzurların düzeltilmesi amacıyla PWM teknikleri kullanılmaktadır. Bu tezde, akım kontrollü asimetrik PWM AC kıyıcı ile asenkron motor hız kontrolü sistemi incelenmiş, kıyıcının matematiksel modeli çıkarılmış ve devre simülasyonu yapılmıştır. PIC16C71 mikrodenetleyicisi ile PID algoritması kullanılarak ve hız geribeslemesi yapılarak, sistemin bir uygulaması gerçekleştirilmiştir. Kullanılan PIC mikrodenetleyicisi ve PID algoritmasının tanıtımına da geniş yer verilmiştir. Sıhhatli bir şekilde çalışan sistem üzerinde, ölçü aletleri ve osiloskop ile muhtelif deneysel sonuçlar alınmıştır. Gerçekleştirilen sistemde, motorun geniş bir hız aralığında kararlı bir şekilde çalıştığı ve yüklenmelere karşı iyi cevap verdiği gözlenmiş, güç faktörü değerlerinin oldukça iyi olduğu ve çıkış gerilimi harmoniklerinin makul bir seviyede kaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca, kontrolün mikrodenetleyici ile yapılmasının, kontrol istekleri ile motor ve yük değişikliklerine program değişikliği ile cevap verme imkanı getirdiği, sistemin daha esnek ve kararlı, daha ekonomik ve endüstriyel olmasını sağladığı anlaşılmıştır.

Abstract:
Ac choppers that change the rms value of the ac voltage feeding a load from ac mains are in widespread use for purposes of power control in industrial applications such as heating, lighting and ac motor speed control. In this form of power control it is known that depending of phase control angle, the load voltage harmonics increase, discontinuities occur in load current and the ac mains power factor reduces. PWM techniques has been used to eliminate the disadvantages of phase control technique. In this thesis, induction motor speed control with current controlled PWM AC chopper has been investigated, mathematical model of PWM AC chopper has been developed and the circuit has been simulated. The system has been implemented by using PIC microcontroller, speed feedback signal is taken and PID algorithm is used. Microcontroler and PID algorithm used in the system has been widely introduced. Various experimental results has been obtained via oscilloscope from the system which works regularly. It has been observed that motor has worked stable in a wide speed range, given good response to sudden load changes in the system. The power factor values are quite well and voltage harmonics are at an acceptable level. Realizing the current controlled PWM ac chopper with a microcontroller provided implementing desired control functions, adapting for different motors and loads by changing the program so the system became flexible, stable, economic and industrially applicable.