Geri Dön

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

  1. Tez No: 797187
  2. Yazar: SEYFETTİN VADİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN BAYINDIR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2012

    Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. ARGUN KOCAOĞLU

  2. Kablosuz haberleşme uygulamaları için j sınıfı güç kuvvetlendiricisi tasarımı

    Design of j class power amplifier for wireless communication applications

    ENGİN ÇAĞDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN YAZGI

    DOÇ. DR. OĞUZHAN KIZILBEY

  3. Voltage regulation and reactive power compensation using STATCOM

    Gerilim düzenlemesi ve reaktif güç kompanzasyonunda STATCOM uygulaması

    ABDÜL BALIKCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYUP AKPINAR

  4. 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

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL TANYER EYYUBOĞLU

  5. 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

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN