Tek faz yarı empedans kaynaklı eviricinin tasarımı, hibrit algoritma ile kontrolü ve 2ω frekansındaki sıçramaların minimize edilmesi
Design of single phase quasi-z-source inverter, control with hybrid algorithm and minimization of 2ω frequency ripples
- Tez No: 797187
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN BAYINDIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Güç elektroniği uygulamalarında DA-DA dönüşüm yapılırken çıkış gerilimini artırmak için yükselten dönüştürücü, DA-AA dönüşümü için ise evirici kullanılmaktadır. Ancak, dönüştürücü ve evirici yapısının birlikte kullanılması anahtar ve pasif devre elemanlarının sayısının artmasına ve ek maliyetlere neden olmaktadır. Aynı zamanda, DA-DA ya da DAAA dönüşüm yapıldığında anahtar sayısının fazla olmasından kaynaklı harmonik bozunumlar, 2ω frekansındaki sıçramalar, gerilim ve akım sinyal kalitesinin düşmesi gibi durumlar ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, DA-DA dönüşüm yapılırken ortaya çıkan olumsuz durumları minimize etmek için tek aşamada hem DA-DA yükseltici hem de DAAA evirici olarak çalışabilen yarı empedans kaynaklı evirici önerilmiştir. Bu topolojinin DA/DA dönüşümü esnasında akım sinyali üzerinde 2ω frekansında sıçramalar oluşmaktadır ve harmonik bozunum seviyesi artmaktadır. Bu nedenle çalışmada 2ω frekansında sıçramaların ilave donanım yapısı kullanılmadan hibrit kontrol yöntemi ile minimize edilmesi amaçlanmıştır. Bunun için, eviricinin DA tarafında gerilim kontrolü için oransalintegral (PI) kontrol ve akım kontrolü için üstün burulma algoritması tabanlı kayan kipli kontrol (ÜBAKKK)'den oluşan hibrit algoritma ile AA tarafı için oransal rezonans (PR) kontrol yöntemi önerilmiştir. Önerilen algoritma giriş akım sinyali üzerinde oluşan 2ω frekansındaki sıçramaları regüle etmiştir. Aynı zamanda kayan kipli denetleyicinin en önemli dezavantajı olarak görülen çatırdama etkisi azaltılmıştır. Önerilen denetleyicinin performansı geleneksel PI denetleyicinin performansı ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen denetleyicinin giriş akımında, referans gerilim değişimlerinde ve çıkış geriliminde meydana gelen herhangi bir bozulmada daha hızlı ve gürbüz bir şekilde referansı yakaladığını göstermektedir. Ayrıca, tasarlanan denetleyici, kararlı durum hatasını, toplam harmonik bozulma (THD) ve yerleşme süresini azaltmaktadır.
Özet (Çeviri)
In power electronics applications, boost converters are used to increase the output voltage for DC-DC conversion, while inverter is used for DC-AC conversion. However, the combination of the converter and inverter structures increases the number of active and passive circuit elements and leads to additional costs In addition, when performing DC-DC or DC-AC conversion, the high number of switches can cause harmonic distortion, ripples at the 2ω frequency, and a decrease in voltage and current signal quality. This thesis proposes a quasi-impedance source inverter that can function as both a DC-DC converter and a DC-AC inverter to minimize negative effects. During DC-DC conversion, the topology produces ripples in the current signal at the 2ω frequency that increase harmonic distortion. Therefore, the aim of this study is to minimize the ripples at the 2ω frequency using a hybrid control method without using additional hardware. To achieve this, the proposed hybrid algorithm consists of proportional-integral (PI) control for voltage control on the DC side and sliding mode control based on the superior twisting algorithm for current control and proportionalresonance (PR) control for the AC side. The proposed hybrid algorithm regulates the ripples at the 2ω frequency on the input current signal. Furthermore, the chattering effect, which is considered to be the most significant disadvantage of sliding mode control, has been reduced. The proposed controller's performance is compared with that of the traditional PI controller. The results show that the proposed controller tracks the reference more quickly and robustly in the input current, reference voltage changes, and output voltage disturbances than the traditional PI controller. Additionally, the designed controller reduces the steady-state error, total harmonic distortion (THD) and settling time.
Benzer Tezler
- Rayleigh dalgası H/V oranı ve faz hızı dispersiyon verilerinin birlikte ters çözümü ile s-dalgası hız profillerinin elde edilmesi
The estimation of the s-wave velocity profiles by the joint inversion of the rayleigh wave H/V ratio and phase velocity curve
GÜL ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. ARGUN KOCAOĞLU
- Kablosuz haberleşme uygulamaları için j sınıfı güç kuvvetlendiricisi tasarımı
Design of j class power amplifier for wireless communication applications
ENGİN ÇAĞDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI
DOÇ. DR. OĞUZHAN KIZILBEY
- Voltage regulation and reactive power compensation using STATCOM
Gerilim düzenlemesi ve reaktif güç kompanzasyonunda STATCOM uygulaması
ABDÜL BALIKCI
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYUP AKPINAR
- New designs of microwave fractal resonators for modern wireless applications
Modern kablosuz uygulamalar için mikrodalga fraktal rezonatörlerinin yeni tasarımlları
YAQEEN SABAH MEZAAL DAYYENI
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL TANYER EYYUBOĞLU
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN