Kesintisiz güç kaynaklarında mikrodenetçilerin kullanılması
Using microcontrollersin uninterruptible power supplies
- Tez No: 22075
- Danışmanlar: PROF. DR. NEJAT TUNÇAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1992
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 307
Özet
ÖZET Kesintisiz güç kaynakları son on yıllık dönem içinde yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu durum KGK ' lara verilen önemi daha da arttırmakta ve gelişmelere ayak uyulmasını gerektirmektedir. Günümüzün çağdaş KGK' lan, sayısal elektronik devreleri içermektedir ler. Buna ragmen» bir KGK 'nın analog olarak denetimi sayısal dene timine göre daha hızlı ve ucuz olabilmektedir. Sonuç olarak; analog ve sayısal devrelerin birlikte kullanıldığı melez KGK' lar ortaya çıkmıştır. Tezde öncelikle kesintisiz güç kaynaklarının çeşitleri üzerine bir sınıflandırma yapılmıştır. Ayrıca» güvenilirliğin ne olduğuna dair bir çalışma da yer almaktadır. KGK' larda kullanılan güç yarı iletkenleri ve çevirici türleri hakkında» kısaca bilgi verilmiş ve birbirlerine göre üstünlükleri karşılaştırılmıştır. KGK1 da sistemin çalışmasını aksatabilecek arıza ve bilgilerin» sorun çıkartmadan önce» nasıl elde edilebileceğine değinilmiştir. Buradaki uyarıların» bazıları sadece bilgilendirme amaçlı» bazıları ise yük veya KGK için önemli olan bilgilerdir. Tezde, tezin gerçek amacı olan» analog olarak tasarımlanmış bir KGK ile mikroişlemci devresinin nasıl birleşebileceği incelenmiştir. Bu amaçla, daha önceden tasarlanmış bir KGK' nın güncelleştirilmesi düşünülmüştür. Güncelleştirme devresi; mikrodenetleyici ile KGK arasında düzenlemeyi sağlayan arabirim kartı sayesinde, KGK' da oluşan hata işaretlerinin işlenmesi ve dış dünya ile haberleşilmesi görevini üstlenmiştir. Burada; Texas Instruments' in TMS77C82 mikrodenetleyi- cisi ile alfasayısal bir ekran denetimi» yazıcı çıkışı» bilgisayar larla RS232 üzerinden haberleşen ve KGK' nın durumunu bildiren, bir yapı oluşturulmuştur. Böylece yeniden düzenlenmiş KGK» artık modem aracılığıyla» kilometrelerce ötedeki yönetim merkezlerine ulaşabilecek düzeye gelmiştir. Bu amaçla kullanılan TMS77C82 mikrodenetleyicisi hakkında; yazılımına fazlaca değinilmeksizin» hangi iskelenin ne amaçla kullanılabileceği, elektriksel özellikleri ve yapısına ilişkin genel bilgiler verilmiştir. Mikrodenetleyicili ölçüm sistemi, analog ölçümleri sırasında, diğer tüm ölçüm sistemleri gibi, hatalar yapmaktadır. Tezde bu hata ların» genel olarak nerelerden kaynaklandığı ve hangi yöntemler ile azaltılabileceği konusuna değinilmiştir. Aküler KGK'ların en önemli bölümlerinden biridir. Akülerin gelişimi KGK'ların gelişimiyle aynı hızda olamamaktadır. Tez içinde'» akü türleri, özellikleri, ve karakteristikleri hakkında bilgi veril miştir. Ayrıca KGK' nın aküden çalışması sırasında» akünün yükü daha ne kadar süre besleyebileceğini belirlemeye yönelik» bir hesaplama da yapılmıştır. vi
Özet (Çeviri)
SUMMARY USING MICROCONTROLLERS IN UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLIES First of all» it should be better to determine what Uninterrup tible Power Supply (UPS) is. UPS provides energy to load without interruption. UPS consists of AC/DC rectifier, DC/AC inverter and battery. All system makes load get energy every time. Men mains exists, UPS arranges output voltage, current and frequency. Also it gives smooth energy with low harmonic distortion to load. When mains doesn't exist, the load is still fed without interruption. Because battery voltage is converted to AC voltage by inverter. The thesis mentions the features of UPS, mains problems, types of UPS and reliabilty of UPS. There are many types of power disturbances that cause computers and telecommunication equipment to mulf unction. These disturbances go by many names - sags, surges, noise, brownouts, blackouts, etc. Electronic equipment, essentially consisting of sensitive me mory circuits and microprocessors, is generally found in applications where continuous availability and reliability at a premium. Typical applications are micro computers and their peripherals, PABX and data exchanges, modern cash register and electronic control and monitoring systems-in mushrooming numbers, thanks to the present day“microchip revolution”in industry and business. Mulfunctions of these systems are often caused by different sorts of disturbance to the mains supply. Most of the program failures in microcomputers, for example,, have been traced to electrical disturbance. With the expanding use of electronics technology, electrical disturbances of various kinds are increasingly observed as mains pollution. These are generally indiscernible to man; but they interfere with sensitive electronic equipment, causing malfunctions and breaks in operation. Disturbances and autages in the mains generate additional costs and extra work for the user of the equip ment, and sometimes even result in hazard situations. Almost all disturbances superimposed on the mains voltage originate either at the feeders from the utility power lines or at the user's own lines. The most effective disturbance generators are, for example, circuit breakers, thyristors or other switching components on the power line, radio frequency generating equipment, overloads, and lightning. The comparison table shows the performance of different types of disturbance-eliminating equipment in removing the most frequent viidisturbance types. A static Uninterruptible Power Supply ( UPS ) is the only equipment that can effectively eliminate all disturbances. COMPARISON TABLE The thesis includes converter types that belongs to UPS such as AC/DC» DC/DC and DC/AC. Power semiconductors which is used in converters are also mentioned. Power semiconductor technology is improving. Power semiconductor types are listed below: Diode Thyristor (SCR) (Silicon Controlled Rectifier) Triac Gate Turn-Off Thyristor (GTO) Bipolar Power Transistor (BPT) Metal Oxide Slicon Field Effect Transistor (MOSFET) Insulatad Gate Bipolar Transistor (IGBT) Assymetrical Thyristor (ASCR) Reverse Conducting Thyristor (RCT) viiiGate Assisted Turn-off Thyristor (GATT) Light Triggered Thyristor Static Induction Transistor (SIT) Static Induction Thyristor (SITH) MOS Controlled Thyristor (MCT) At the beginning age of the UPS are used thyristors and GTO's as switching componenents. Nowadays BPT, MOSFET and IGBT are commonly being used in UPS. In the future > SIT and the switching componenets that are made of GaAs or diamond will be used. The thesis is related to determine UPS fault information. There are many faults in UPS. Possible UPS error messages and condition data are given below. Possible UPS Error Messages and Condition Data : Fuse Failure Over Load Over Load Shutdown Output Short Circuited Emergency Shutdown DC Over Voltage Over Temperature Low Battery Low Battery Shutdown Battery Circuit Breaker Open Battery On Load Mains Failure Fan Failure Static Bypass Inhibited Control Power Failure Load On Bypass Load On UPS Output Voltage Error Low Voltage High Voltage Mains Breaker Condition Battery Breaker Condition Inverter Breaker Condition Bypass Breaker Condition Static Bypass Breaker Condition Optional Alarm Selection Data Calibration Mode Data Reset Button Pressed The thesis describes architectural construction of Texas Instruments made TMS77C82 microcontroller /microcomputer. It contains inner chip memory and registers» input/output ports > memory modes » ixsystem clock > low power mode* interrupt and reset» programmable timer» and serial port. TMS77C82 has 8kB EPROM memory, 256 byte RAM, 24 I/O port and 8 output port. The thesis includes TMS77C82 application how to adopt it to UPS. Therefore, There are used many methods, such as analog/digital converter, connect fault messages to computer, measure frequency, real time clock, static RAM, EEPROM, battery backup circuit, serial communication (RS232), insulated output information, buzzer circuit, liquid crystal display and keyboard. The thesis describes how to test UPS parameters in microcomputers. Thus, analog and digital data are analysed. In addition, the frequency of mains and UPS are tested. TMS77C82 hardware has the following specifications as the UPS monitoring system : - 24 logic inputs available for alarms. - 11 Analog inputs for voltage, temperature and current in range 0 to 5 Volts ( one is -5 to +5 Volts ). For UPS an interface board is included. It may be interface the following informations. 3 AC input voltages 3 AC output voltages 3 AC currents 1 DC voltage 1 DC current unipolarized. Meausurable analog values are dependent by interface board. For instance 100 kVA three phase UPS can be have the following values. - 2 Frequency inputs. - 4 insulated ( used optocouplers ) logic outputs. The calculation input can display the power of the system (kVA for AC and kW for DC) Fault History And Historical ı Events are stored in battery back up memory for maintenance purposes. These are up to the 250 events.Functions Analysis t Some of analog inputs are controlled. Variable states of voltage > current, frequency are calculated as: Real time state Total average on day» week and month basis Average values Minimum and maximum value (current and voltage) Calculated inputs (power) Tendancy. Interfaces and stepdown electronic boards are located in the UPS. The interface is directly compatible with the computer. The thesis is related to test faults. Especially» Fault source» decreasing fault and corecting fault from microcomputer are analysed. In the thesis, It mentions battery. Battery types that are used in UPS are steel and sealed. Battery can be listed according to maintenance type such as maintenance and non-maintenance. The thesis consists of battery features and characteristics. An important point of UPS is to calculate discharge time of battery. When UPS is supplied by battery, The method of calculating discharge time is given an example. Battery Autonomy Analysis t The energy stored in the battery is monitored in real time» autonomy of UPS' s system supplying the load is deducted. In the thesis» a battery autonomy has.been calculated. The method of this calculation is obtained by linearity of constant power discharge characteristic of the lead-acid sealed battery. Constant power discharge characteristic gives power» time and voltage related to battery. Ambient battery room temperature and battery cell temperature may be connected in option to the system. Autonomy variation on temperature may be calculated. The system calculate evaluation of battery input and output energy outside discharge cycle. Predicted autonomy is determined function of load power. Communication with a serial RS232 can link the mainframe to the system and allow management of batch priority of the main computer. This serial connection allows the system to be link to the building management system. xi
Benzer Tezler
- Kesintisiz güç kaynaklarında çıkış harmoniklerinin bastırılması ve giriş güç katsayısının düzeltilmesi
Output harmonics suppression and input power factor correction in the uninterruptible power supplies
NUMAN SABİT ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞULE KUŞDOĞAN
- Kesintisiz güç kaynaklarında model öngörülü kontrol ve akıllı karar verici uygulamaları
Model predictive control and smart decision makers applications in uninterruptible power supplies
YAHYA DANAYİYEN
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI ALTAŞ
- Kesintisiz güç kaynaklarında harmonik sorunlar ve sigorta seçimi
Harmonics problems in uninterruptible power supplies and fuse selection
KUBİLAY HAN ÇETİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
- Kesintisiz güç kaynaklarında darbe genişliği modülasyonunun getirdiği üstünlükler
Başlık çevirisi yok
YALÇIN AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT PASTACI
- Kesintisiz güç kaynaklarında kullanılan doğrultucuların oluşturduğu akım harmoniklerinin analizi
Analysis of current harmonics produced by rectifiers used in uninterruptable power supplies
OĞUZHAN AKGEYİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ASIM KASAPOĞLU