Yüksek frekans bağlantılı çok seviyeli eviricilerde trafo sargı oranı optimizasyonu ve uygulanması
Transformer winding ratio optimization and its application in high frequency link multi-level inverters
- Tez No: 993017
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN HATAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, güç elektroniği sistemlerinde karşılaşılan yüksek maliyet, karmaşıklık ve harmonik bozulma sorunlarına çözüm olarak, tek bir doğru akım (DA) kaynağından beslenen ve Yüksek Frekanslı Bağlantı (YFB) teknolojisi ile entegre edilmiş, optimize edilmiş dokuz seviyeli asimetrik Kaskat H-Köprü (KH-K) çok seviyeli evirici topolojisi önerilmiştir. Geleneksel çok seviyeli eviricilerde seviye artışıyla birlikte artan izole kaynak ve anahtar ihtiyacı, bu çalışmada YFB transformatör yapısı kullanılarak minimize edilmiştir. Çalışmada, çıkış gerilimindeki Toplam Harmonik Bozulma (THB) değerini en aza indirmek amacıyla Guguk Kuşu Optimizasyon Algoritması (GOA) kullanılarak transformatör sargı oranı ve referans sinyal optimize edilmiş ve en ideal oran (yaklaşık 3:0.94) belirlenmiştir. Önerilen sistemin performansı, MATLAB/Simulink simülasyonları ve laboratuvar ortamında kurulan deneysel prototip ile doğrulanmıştır. En Yakın Seviye Kontrol (EYSK) ve Sinüzoidal Darbe Genişlik Modülasyonu (SDGM) yöntemleriyle kontrol edilen evirici, 20-200 Hz frekans aralığında ve dinamik yük değişimlerinde yüksek kararlılık sergilemiştir. Deneysel sonuçlar, sistemin tek kaynak kullanarak düşük THB'li, yüksek kaliteli bir çıkış gerilimi ürettiğini ve dinamik tepki performansının endüstriyel standartlara uygun olduğunu kanıtlamıştır. Bu çalışma, modüler yapısı ve maliyet etkinliği ile yenilenebilir enerji ve motor sürücü uygulamaları için verimli bir alternatif sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an optimized nine-level asymmetric Cascaded H-Bridge (CHB) multilevel inverter topology, fed by a single direct current (DC) source and integrated with High-Frequency Link (HFL) technology, is proposed as a solution to the high cost, complexity, and harmonic distortion problems encountered in power electronics systems. The requirement for isolated sources and switches, which typically increases with the number of levels in conventional multilevel inverters, has been minimized in this study through the use of the HFL transformer structure. In the study, the transformer winding ratio and reference signal were optimized using the Cuckoo Optimization Algorithm (COA) to minimize the Total Harmonic Distortion (THD) value in the output voltage, and the ideal ratio (approximately 3:0.94) was determined. The performance of the proposed system was verified through MATLAB/Simulink simulations and an experimental prototype established in a laboratory environment. Controlled by Nearest Level Control (NLC) and Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) methods, the inverter exhibited high stability within the 20-200 Hz frequency range and under dynamic load changes. Experimental results demonstrated that the system generates a high-quality output voltage with low THB using a single source and that its dynamic response performance complies with industrial standards. This study presents an efficient alternative for renewable energy and motor drive applications with its modular structure and cost-effectiveness.
Benzer Tezler
- Elektrikli araçlar için güç kalitesi arttırılmış bir çok seviyeli evirici geliştirilmesi
Development of a power quality enhanced multi-level inverter for electric vehicles
MURAT KARAKILIÇ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET NURİ ALMALI
- Design and implementation of a multilevel cascaded h-bridge inverter
Çok seviyeli kaskad h-köprü çevirici tasarımı ve gerçeklenmesi
FATİH EROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET METE VURAL
- Neuro classifiers for condition and bearing health assessment of an electric motor
Elektrik makinasında durum ve rulman sağlığı değerlendirmesi için nöro sınıflandırıcılar
MINA GHORBAN ZADEH BADELI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU BAYRAM KARA
- Uzaysal ve uzay-zamansal hücresel sinir ağı filtreleri
Spatial and spatio-temporal cellular neural network filters
SADİYE NERGİS TURAL POLAT
Doktora
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT TAVŞANOĞLU
- Elektrikli araçlar için tek da kaynağı kullanılan yeni bir çok seviyeli evirici tasarımı ve kontrolü
Design and control of a multilevel inverter for electric vehicles using a single dc source
HASAN HATAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET NURİ ALMALI