Anahtar sayısı azaltılmış çok seviyeli inverterlerde seçici harmonik eliminasyonu
Selective harmoic elimination in multilevel inverters with reduced number of switches
- Tez No: 418851
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HULUSİ KARACA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Elektrik enerjisinin farklı şekillere dönüştürülmesi güç elektroniğinin en temel çalışma alanıdır. Dönüştürücü türlerinden biri olan DC-AC inverterlerde sabit DC gerilim, değişken frekanslı ve genlikli AC gerilime dönüştürülmektedir. İnverter çıkışında talep edilen güç ve gerilimin artması ile klasik inverterde yarı iletken anahtar üzerindeki gerilim stresi artmakta ve bu durum giriş gerilimi ve akımında dalgalanmalara yol açmaktadır. Bu nedenle orta gerilim seviyesine dayanabilen anahtar çeşidi üretilemediği için özellikle yüksek güç ve orta gerilim seviyesinde çok seviyeli inverter kullanımı yaygınlaşmıştır. Çok seviyeli inverterlerde seviye sayısının artması ile çıkış gerilimi saf sinüzoidal forma daha da yaklaşmaktadır. Ancak seviye sayısının artması, çok seviyeli inverter bünyesinde bulunan yarı iletken elemanın sayısının artmasına ve dolayısıyla sürücü donanımının daha karmaşık olmasına yol açmaktadır. Bunun sonucu olarak inverter boyutu ve maliyeti artmaktadır. Bu dezavantajın üstesinden gelmek için çok seviyeli inverterlerde anahtar sayısının azaltılması üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. İnverter maliyetini ve boyutunu olumsuz etkileyen faktörlerden biri de çıkışta ihtiyaç duyulan alçak geçiren filtrelerdir. Çıkışta harmoniksiz saf bir sinüzoidal gerilim üretilmesi için filtre kullanımı zorunludur. Seçici harmonik eliminasyonu (SHE) tekniği, çıkıştaki bazı istenilen harmoniklerin yok edilmesine olanak sağlar. Bir fazlı gerilim için 3 ve sonrasındaki tek harmoniklerin yok edilmesi sayesinde çıkışta ihtiyaç duyulan filtre kondansatör değeri düşürülebilir. Bu tez çalışmasında, öncelikle literatürde kullanılan anahtar sayısı azaltılmış çok seviyeli inverter devre yapıları incelenmiş ve yarım köprü modüllü çok seviyeli inverter yapısının pratik olarak gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Harmonik minimizasyonlu dalga genişlik modülasyonu (HMDGM) ve SHEDGM tekniği uygulanan devre yapısı için çıkış geriliminin toplam harmonik distorsiyonu (THD) ölçülmüştür. HMDGM metodu için gerekli olan anahtarlama açıları trigonometrik bir denklem ile hesaplanırken SHEDGM metodu için anahtarlama açıları genetik algoritma (GA) kullanılarak elde edilmiştir. GA tabanlı SHEDGM'nin THD açısından daha iyi bir performans verdiği simülasyon ve deneysel sonuçlar ile kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Transforming electric power to different forms is the basic working area of power electronics. In DC-AC inverter which is type of power converters, constant DC voltage is converted to AC voltage having variable frequency and amplitude. With rising of desired power and voltage in the output, voltage stress on semiconductor switches increases and this event causes to distortion in input voltage and current. Therefore, especially in high power and medium voltage levels multilevel inverter usage have become popular because type of semiconductor switch which withstands the medium voltage levels can't be produced. The output voltage approaches to pure sinusoidal waveform with level rising mostly, in multilevel inverters. But increment of level leads to improvement of semiconductor power switches and so, makes hardware more complicated. For this reason, the hardware cost and size of inverter has multiplied. To overcome this disadvantage, intensive research have been done on reducing of switches number with multilevel inverters. One of the consideration that affects inverter cost and size is low pass filters needed in output. Using of filters is obligation so as to generate pure sinusoidal voltage with non-harmonic contents. Selective harmonic elimination (SHE) technique make elimination of desired harmonics possible. For 1- phase voltage, capacitor rate in filter needed in output can be reduced by elimination of 3. and other odd harmonics. In this thesis, structures of multilevel inverter with reduced number of switches used in literature have been analyzed and it has been aimed at implementation of multilevel inverter with half bridge modules practically. Total harmonic distortion (THD) results have been measured for structure of inverter to which Harmonic minimization technique pulse width modulation (HMPWM) and Selective harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) is applied. Switching angles needed for SHEPWM has been obtained by using genetic algorithm (GA) while switching angles needed for HMPWM is calculated by trigonometric equation . It has been observed with simulations and experimental results that GA based SHEPWM provides better performance in THD.
Benzer Tezler
- Advanced mobility robustness optimization techniques in mobile heterogeneous networks with the inclusion of 5G
5G dahil mobil heterojen ağlarda gelişmiş mobilite sağlamlık optimizasyon tekniği
WAHEEB SALIM ABDULRAB TASHAN
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SULTAN ALDIRMAZ ÇOLAK
- Fake news classification using machine learning and deep learning approaches
Makine öğrenimi ve derin öğrenme yaklaşımlarını kullanarak sahte haber sınıflandırması
SAJA ABDULHALEEM MAHMOOD AL-OBAIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA ÇAĞLIKANTAR
- Toplam donanım verimliliği yaklaşımıyla kayıp azaltma yöntemleri ve elektrik endüstrisinde uygulamalar
Methods for decrease lossen with the overal equipment effectiveness, approach and applications in electrical industry
SELİM HOŞTUT
- Impossible differential cryptanalysis of reduced round HIGHT
Döngü sayısı azaltılmış HIGHT blok şifresinin imkansız diferansiyel kriptanalizi
CİHANGİR TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY
- Unified anomaly detection in static graphs using randomized adversarial network
Statik çizgelerde rastgeleleştirilmiş saldırgan ağ kullanarak bütünleşik anomali tespiti
AHMET TÜZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF YASLAN
