Bölge ve sektör tespitinde yapay sinir ağları kullanan uzay vektör darbe genişlik modülasyon kontrollü kaskat bağlı üç seviyeli evirici tasarımı
Design of cascaded three-level inverter with space vector pulse width modulation using artifical neural network in region and sector determination
Yazar: AYŞE KOCALMIŞ BİLHAN
Danışman: PROF. DR. SEDAT SÜNTER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Güç anahtarı = Power switch ; Güç elektroniği = Power electronics ; Güç çeviriciler = Power converters ; Uzay vektörü kuramı = Space vector theory ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Doğru akım kaynaklarıyla çalışamayan, alternatif akıma ihtiyaç duyan sistemler için doğru akımın alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir. Bu amaçla, eviriciler adı verilen devreler geliştirilmiştir. Ancak eviricilerin yüksek güç uygulamalarında kullanımlarında anahtarlama kayıplarının artması sebebiyle, çok seviyeli evirici olarak adlandırılan devre yapıları geliştirilmiştir. Çok seviyeli evirici devreleriyle; çıkış gerilimi daha az bozuk, düşük anahtarlama frekanslı ve yüksek verimli olarak üretilebilirler.Çok seviyeli eviricilerde amaç, çıkış geriliminin hem genliğinin hem de frekansının kontrol edilmesiyle birlikte oldukça sinüsodial bir dalga şekli elde etmektir. Bu amaçla eviricilerin gerilim ve frekansının kontrol edilebilmesi için darbe genişlik modülasyon teknikleri geliştirilmiştir. Son yıllarda üzerinde en çok durulan darbe genişlik modülasyon tekniği uzay vektör darbe genişlik modülasyon (UVDGM) tekniğidir. Çünkü UVDGM tekniğinin mikroişlemciler ile uygulanması kolaydır ve bu teknikle tüm anahtarlama durumları ve kısıtlamalarının üstesinden kolayca gelinebilmektedir. Ayrıca bu teknikle çıkışta daha iyi harmonik performans sunulmaktadır.Bu tez çalışmasında, üç seviyeli kaskat bağlı eviricinin MATLAB/simulink benzetimi yapılarak pratik devresi tasarlanmıştır. İlk olarak UVDGM algoritmasında sektör ve bölge tespiti yapay sinir ağları kullanılarak tespit edilmiştir. Daha sonra modelde klasik üç seviyeli UVDGM tekniği algoritmasının RL yükü ve motor yükleri için sonuçları alınmıştır.Anahtar Kelimeler: Çok Seviyeli Evirici, Üç Seviyeli Evirici, Uzay Vektör DGM

Abstract:
Direct current is converted to alternating current to meet the requirements of some AC systems. For this reason, inverter circuits were developed. Because the switching losses increase with use of inverters at high power levels, multilevel inverter topologies have been developed. The output voltage waveforms in multilevel inverters can be generated at low switching frequencies with high efficiency and low harmonic distortion.The aim of using multilevel inverters is to control the output frequency and voltage magnitude with high quality of sinusoidal output waveforms. Space vector pulse width modulation technique is one of the most popular technique gained interest recently because; it offers better harmonic performance and can more conveniently handle overall switching patterns and constrains and it is simple to implement using DSPs.In this thesis, modeling and simulation of the cascaded multilevel (three level) inverter with separated and isolated DC sources have been performed by using MATLAB/Simulink package program. First, sector and region of three level SVPWM technique have been identified with using artificial neutral network. Then the conventional three level space vector pulse width modulation technique has been simulated both an RL load and motor load. The inverter system has been designed and experimental results were taken for various operating and load conditions.Keywords: Multilevel Inverters, Three Level Inverters, Space Vector PWM