Mıkrodenetleyicili harmonik analizör
Microcontroller-based harmonic analyzer
Yazar: TANKUT AÇAR
Danışman: Y.DOÇ.DR. TUNCAY UZUN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Harmonik analiz = Harmonic analysis

Özet:
Günümüzde hayatımızın her anında, tüm endüstriyel faaliyetlerde kullanmakta olduğumuzelektrik enerjisi doğal bir ihtiyaç durumundadır. Elektrik enerjisine olan talebin artışıylabirlikte yüklerin türleri ve devre topolojilerinde de değişiklikler meydana gelmiştir.Evlerimizde kullandığımız bazı ev eşyalarında ve endüstriyel birçok sistemde bulunan lineerolmayan yükler, şebeke gerilimi ve diğer işaretler üzerinde, temel bileşen dışındaharmonikleri ve bunların oluşturduğu sorunları da ortaya çıkardı. Bu nedenle birçok ülkeharmonik standartlarını belirlemiştir. Bu durum harmonik ölçmelerini gerekli kılmıştır.Ölçümler sonucu alınan değerler harmoniklerin etkinliklerini ortadan kaldıracak sistemlerintasarlanmasını sağladı.Bu tezde, şehir şebekesi üzerinde ya da her hangi bir gerilim işareti üzerinde bulunanharmonikleri ölçen mikrodenetleyicili ve bilgisayar ara yüzü bulunan bir sistem tasarlanmıştır.Birinci bölümde, harmonik kavramına ilişkin bir giriş yapılmış ve harmonik oluşturankaynaklardan kısaca bahsedilmiştir. İkinci bölümde, bazı harmonik analizörler teknik vefiziksel özellikleriyle karşılaştırılmış ve ayrıca yapılmış bir akademik çalışma hakkında bilgiverilmiştir. Üçüncü bölümde, harmonik analizinden bahsedilmiş ve Fourier dönüşümü çokkapsamlı bir şekilde örneklerle pekiştirilerek anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, bu tezinkonusu olan mikrodenetleyicili harmonik analizör sisteminin donanımsal ve yazılımsalgerçeklenmesi detaylı bir şekilde verilmiştir. Beşinci bölümde, mikrodenetleyicili harmonikanalizör sisteminin farklı girişler altında performansı sayısal sonuçlar verilerek ortaya konmuşve performans değerlendirmesi yapılmıştır. Altıncı ve son bölümde ise sonuçlara ve gelecekteyapılması muhtemel iyileştirme çalışmalarına yer verilmiştir.Anahtar Kelimeler : Harmonik analiz, Hızlı Fourier Dönüşümü (HFD), 8051mikrodenetleyici

Abstract:
In today?s world, electric energy, which we use at every moment of our lifes and in wholeindustrial activities, has become a natural necessity. Because of the increasing demand forelectric energy, different types of loads and circuit topologies have been used. Electricaldevices used in our homes and most of industrial systems include non-linear loads, thereforeharmonics ? other than the fundamental harmonic component, create problems on city?selectrical network and on other signals. For this reason, many countries determined standardsfor tolerable harmonic ranges. Consequently the process of harmonic measurement hasbecome vital. The values obtained from the measurements made engineers design systemswhich remove harmonic effects.In this thesis, a microcontroller-based system containing a PC grafical user interface formeasuring harmonics on city?s electrical network or on any voltage waveform has beendesigned.In chapter one, the concept of harmonic theory is introduced and harmonic sources are brieflyexplained. In chapter two, technical and physical specifications of some harmonic analyzersare compared and information about an academic work is given. In chapter three, harmonicanalysis is narrated and Fourier Transform is comprehensively explained with helpfulexamples. In chapter four, hardware and software used in realizing microcontroller-basedharmonic analyzer ? the subject of this thesis, are widely narrated in detail. In the fifthchapter, numerical results showing the performance of the microcontroller-based harmonicanalyzer under different inputs are given and the results are discussed. In the final chapter,results obtained from this thesis and some possible system-improving future works are given.Keywords : Harmonic analysis, Fast Fourier Transform (FFT), 8051 microcontroller