Değişken gerilim ve frekanslı, senkronsuz ve sinüs olmayan PWM ile çevirici tasarımı ve incelenmesi
Variable voltage and frequency inverter design and analysis with by non-sinusoid and asynchronous pulse width modulation
Yazar: MEHMET İBRAHİMBAŞ
Danışman: DOÇ. DR. SIRRI S. GÜRLEYÜK
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Darbe genişliği modülasyonu = Pulse width modulation ; Eviriciler = Inverters ; Harmonikler = Harmonics

Özet:
Eviriciler endüstride elektriksel yükleri özellikler motorları kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır. Bunlar sabit değerli Doğru Akımı (DA) genliği ve frekansı ayrı ayrı kontrol edilebilen değişken Alternatif Akıma (AA) çevirebilirler.Asenkron motorları kontrol için üç fazlı evirici tasarımı pratikte zor değildir. Fakat sanayideki hızlı gelişmeler ve doğrusal olmayan yüklerin özelliklerindeki artış enerji verimliliğine ve kalitesine olan ihtiyacı da artırmıştır. Eviriciler ve motorlar doğal yapısından dolayı çalışmaları esnasında harmonikler üretirler. Bu sebeplerden dolayı yeni tasarlanacak olan bir evirici minimum harmonik üretecek şekilde tasarlanması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu durumda motor çalışırken akım ve gerilim harmonikleri incelendi.Çalışmada amaca uygun olarak eviriciler, yarıiletken güç anahtarlarının minimum tetikleme zamanları, asenkron motorlar, asenkron motorların çalışma prensibi, eviricilerde gerilimfrekans ilişkisi, darbe genişlik modülasyonu, harmoniklerin analizi, toplam harmonik distorsiyon konularının genel özellikleri tez kapsamında incelendi.Sinüzoidal olmayan darbe genlik modülasyonlu evirici tasarlandı. Bir asenkron motor üzerinde uygulama yapıldı. Tasarlanan eviricide sinüzoidal senkron ve Sinüzoidal darbe genlik modülasyonu kullanılmamıştır. Uygulamada asenkron motor farklı devirlerde döndürüldü, çalışma esnasında eviricinin oluşturduğu gerilim harmoniği THDv ve akım harmoniği THDI ölçüldü. Aynı zamanda Sinüzoidal darbe genlik modülasyonlu evirici kullanarak gerilim harmoniği THDv ve akım harmoniği THDI ölçüldü. Aralarındaki farklar irdelendi. Önerilen sistemin olumlu ve olumsuz yönleri araştırıldı.

Abstract:
Inverters are used widely in industry to control the electrical loads especially motors. They convert the constant Direct Current (DC) to the time urging Alternating Current (AC) it?s amplitude and frequency can be controlled separately.To control the asynchronous motor, design the three phase inverter is not difficult in practical. But recently, hectic pace of growth of industry, increasing numbers and capacity of nonlinear loads reveals the energy efficiency and quality covering problem. The main goal is, designing a new controller producing less harmonics.Sinusoidal PWM technique is generally used to design the inverters. However, non-sinusoidal PWM inverter is designed to control the induction motor in this thesis. The current and voltage harmonics are analyzed during the motor run.In this study, the general properties of inverters, minimum switching times of semiconductor power switches, working principle of asynchronous motors, voltage-frequency relations of inverters, pulse width modulation, harmonics analysis, total harmonics distortion are studied.The non-sinusoidal pulse width modulation inverter is designed and tested on an induction motor. While the induction motor is run at different speeds, voltage harmonic THDV and current harmonic THDI of inverter are measured. The result, also compared to the THDV and THDI of SPWM inverter. The pros and cons are examined. The optimal results are used to design the system.