motor motor suruculeri

394
EGE ÜNĐVERSĐTESĐ EGE MESLEK YÜKSEKOKULU ENDÜSTRĐYEL ELEKTRONĐK PROGRAMI ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERSĐ TEORĐ SUNUSU (1) ĐLERĐ GÜÇ ELEKTRONĐĞĐHazırlayan: Yrd.Doç.Dr. M.Necdet YILDIZ E.Ü. Ege Meslek Yüksekokulu Endüstriyel Elektronik Programı Şubat, 2009 M.Necdet YILDIZ ĐLERĐ GÜÇ ELEKTRONĐĞĐ DERS NOTLARI 1

Upload: murat

Post on 14-Nov-2015

54 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

motr surme

TRANSCRIPT

  • EGE NVERSTESEGE MESLEK YKSEKOKULU

    ENDSTRYEL ELEKTRONK PROGRAMIELEKTRK MOTORLARI ve SRCLER DERS

    TEOR SUNUSU(1)(1)

    LER G ELEKTRONHazrlayan:

    Yrd.Do.Dr. M.Necdet YILDIZE.. Ege Meslek Yksekokulu

    Endstriyel Elektronik Program

    ubat, 2009

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 1

  • LER G ELEKTRON (MOTOR SRCLER);

    Elektrik-Elektronik Mhendislii4. snflar ile

    Meslek Yksekokullarnn,

    AMA;rencinin,

    G Elektronii ve Endstriyel Elektronik ile ilgili ileri

    kavramlar, devreleri ve bunlarn, endstri ve gnlk

    Endstriyel Elektronik

    Programnn 2. snfnda zorunlu veya semeli olarak okutulmakta olan teorik ve

    uygulamal bir derstir.

    bunlarn, endstri ve gnlk hayattaki kullanm yerlerini, zellikle motor kontrolunu

    teorik ve uygulamal olarak renmesini salamaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 2

  • KONU BALIKLARI Genel Aklamalar; Ders iin gerekli donanm

    Teori, Uygulama. Deerlendirme sistemi

    Teorik snavlar,devler,Quizler,

    Ders Konular; Giri. Dorultucularda ileri kontrol

    yntemleri. AC kyclarda ileri kontrol

    yntemleri. Direkt frekans eviriciler

    (DF).Quizler,Uygulamalar,Uygulama raporlar,Uygulama snav.

    Desin ilenme ekli ve haftalk ders plan.

    Sertifika

    (DF). Anahtarlamal g

    kaynaklar. Akm kaynakl invertrler

    (CSI). Statik anahtralar. Endstriyel g kaynaklar. Rezonansl invertrler. 2. blm: Motor srcler.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 3

  • DERS N GEREKL N DONANIM leri G Elektronii dersinin

    verimli gemesi ve istenilen sonuca ulalabilmesi iin, ncelikle dersi alan rencinin gerekli alt yapya tam olarak sahip olmas gerekmektedir.

    Bu alt yap rencinin

    rencinin gerekli alt yapya sahip olmasnn yan sra dersin ilenmesi srasnda teorik ve uygulama blmlerinde eitli dokman ve malzemelere ihtiya duyulmaktadr.

    Devre Sistem Analog Bu alt yap rencinin

    nceki yllarda alm olduu temel elektrik, elektronik, fizik ve matematik dersleri ile salanm olmaldr. Altyapy oluturan unsurlar yan tarafta ak olarak grlmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 4

    Temel Elektrik

    lme Teknii

    Yar letkenler

    Devre Analizi

    Sistem Kontrol

    Analog Elektronik

    Mesleki Matematik

    Elektrik Makinalar

    Elektro-Manyetik

    Temel G Elektronii

    Saysal Elektronik

    Mikro lemciler

    LER G ELEKTRON

  • DERS LENMES N GEREKL DONANIM TEOR:

    1- Dersin teori ksmnda kullanlacak olan temel ders kitab,

    Power ElectronicsProf. Muhammad H. RASHID

    2- Dersin teori ksmnda kullanlacak

    G ElektroniiDo.Dr.Osman GRDAL (M.Rashid)

    G Elektroniine GiriProf.Dr. Remzi GLGN

    UYGULAMA:

    1- Dersin uygulama ksmnda kullanlacak olan uygulama kitab,2- Dersin teori ksmnda kullanlacak olan ders notu,

    leri G Elektronii Ders NotlarYrd.Do.Dr. M.Necdet YILDIZ

    3- Yardmc kaynaklar,

    G ElektroniiProf.Dr. Nejat TUNCAY (N.Mohan)

    kullanlacak olan uygulama kitab,

    leri G Elektronii UygulamalarYrd.Do.Dr. M.Necdet YILDIZ

    2- Dersin uygulama ksmnda kullanlacak uygulama ekipman,

    G Elektronii Uygulama KartYrd.Do.Dr. M.Necdet YILDIZ

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 5

  • DERSN LENME EKL

    TEOR; Her hafta ilk 2 ders saati

    (90 dak.) teori yaplacaktr. Teori dersleri leri G

    Elektronii sunusu, temel ders kitaplar ve yardmc

    UYGULAMA; Her hafta sonraki 2 ders

    saati (90 dak.) uygulama yaplacaktr.

    Uygulama dersleri leri G Elektronii Uygulamalar ve ders kitaplar ve yardmc kaynaklar kullanlarak

    yaplacaktr. Teorik dersler srasnda

    quizler yaplacak ve 1 hafta sonras iin teorik devler verilecektir.

    Elektronii Uygulamalar ve yardmc kaynaklar kullanlarak yaplacaktr.

    Uygulamalar ikierli gruplar halinde, ve bir oturumda en fazla 12 grup (24 kii) olacak ekilde yaplacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 6

  • UYGULAMA GRUPLARIGrup: No: Ad: Soyad:

    1A

    2A

    3A

    4A

    5A

    6A

    Grup: No: Ad: Soyad:

    1B

    2B

    3B

    4B

    5B

    6B

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..6A

    7A

    8A

    9A

    10A

    11A

    12A

    6B

    7B

    8B

    9B

    10B

    11B

    12B

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 7

    2) .

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    2) .

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

    1) ........2) .

    .........

    ..

    .........

    ..

  • UYGULAMA ve RAPORLAMA Uygulamalar, leri G

    Elektronii Uygulamalar isimli ders notundaki sraya gre ve ilem basamaklarna aynen uyularak yaplacaktr.

    Uygulamalar srasnda yaplan gzlemler, alnan lmler ve grlen dalga ekilleri,

    EGE MESLEK YKSEKOKULUG ELEKTRON LABORATUARI

    UYGULAMA RAPORU

    Program: .Grup No: ..renci No, Ad ve Soyad:1) .2) .Uygulama No: ..grlen dalga ekilleri,

    Uygulama Sonular sayfasna kaydedilecek ve onaylattrlacaktr.

    Yaplan her bir uygulama iin yan tarafta format grlen bir rapor hazrlanacak ve bu rapora Uygulama Sonular sayfas eklenecektir.

    Uygulama No: ..Uygulama Ad:

    ..

    A- Uygulama konusu ile ilgili n bilgi:........

    B- Uygulama yaplmas ve alnan sonular:.

    C- Uygulama sonularnn yorumlanmas:.

    .

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 8

  • DEERLENDRME SSTEM Teorik Snav (Vize-1); Uygulama Notu (Vize-2);

    Bu not aadaki bileenlerden olumaktadr:a) devler (%10).

    UYARI; Uygulama notu (Vize-2),

    dersin uygulamasndan geme-kalma durumunu belirleyen nottur.

    Uygulamalarn ve Uygulama raporlarnn b) Quizler (%10).

    c) Uygulamalar (%20).d) Uyg. Raporlar (%20).e) Uyg. Snav (%40).

    Yl i Ortalama;[(Vize-1) + (Vize-2)] / 2

    Uygulama raporlarnn %50sini yapmayanlar ile uygulama snavna katlmayanlarn uygulama notu hesaplanmaz. Bu kiiler Uygulama Baarsz saylrlar.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 9

  • MUAFYET

    YIL ORTALAMASI80 ve ZERNDE OLANLARFNAL ve BTNLEME SINAVLARINDANFNAL ve BTNLEME SINAVLARINDAN

    MUAF OLACAKLARDIR.

    YIL ORTALAMASI BAARI NOTU SAYILACAKTIR.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 10

  • SINAVLARIN FORMATI Teorik Snav (Vize-1); Teorik snav, ynetim

    tarafndan ilan edilecek olan vize haftasnda yaplacaktr.

    Klasik formatta olacak bu snavda 4 gruba, 4 soru sorulacak, her sorunun 4

    Uygulama Snav; Uygulama snav,

    dnemin son haftasnda yaplacaktr.

    Yazl+uygulamal olarak yaplacak olan bu snavda, o gne kadar yaplmas gereken sorulacak, her sorunun 4

    alt kk bulunacaktr. klarda, eleman yaps,

    devre yaps, devre dalga ekilleri ve devre ile ilgili eitli hesaplamalar sorulacaktr

    yaplmas gereken uygulamalarla ilgili sorular sorulacaktr.

    Snavda uygulama balants, lm balantlar ve dalga ekilleri istenecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 11

  • HAFTALIK KONU DAILIMIHafta Teori Konular:

    1. H. Genel Aklamalar ve Giri

    2. H. Dorultucularda leri Kont.

    3. H. AC Kyclarda leri Kontrol

    4. H. Direkt Frekans eviriciler

    5.6. H. Akm Kaynakl nvertrler

    Hafta Uygulama Konular:

    1. H. Kontrollu Dorultucu Uyg.

    2. H. AC Kyc Uygulamalar

    3. H. DC Kyc Uygulamalar

    4. H. nvertr Uygulamalar

    5. H. DC Motor Kontrolu5.6. H. Akm Kaynakl nvertrler

    7. H. Statik Anahtarlar

    8. H. Endstriyel G Kaynaklar

    9. 10.H. DC Motor Srcler

    11. 12. H.

    Geri Beslemeli Kotrol

    13. 14. H.

    AC Motor Srcler

    15. 16. H.

    zel Motor Srcler

    5. H. DC Motor Kontrolu

    6. 7. H. Asenkron Motor Kontrolu

    8. 9. H. Bir Fazl Motor Kontrolu

    10. 11. H.

    Geribesl. DC Motor Kont.

    12. 13. H.

    Servo Motor Kontrolu

    14. 15. H.

    Step Motor Kontrolu

    16. H. Uygulama SnavM.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 12

  • BRNCYE VERLECEK SERTFKA

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 13

  • BR SZ

    alsmadan, Yorulmadan, grenmeden, Rahat Yasama Yollarn Aramay Alskanlk Haline

    Getirmis Milletler, Evvela Haysiyetlerini, Sonra Hrriyetlerini ve Daha Sonra da Istikballerini, Hrriyetlerini ve Daha Sonra da Istikballerini,

    Kaybetmeye Mahkumdurlar

    Mustafa Kemal ATATRK

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 14

  • MotorSrclereSrclere

    Giri

  • MOTOR SRCLERE GR GR: Elektrik motorlar endstri

    tesislerinden gnlk kullanlan basit cihazlara kadar pek ok alanda ve yerde elektrik motorlar youn olarak kullanlmaktadr.

    Elektrik motorlar, mekanik hareket retmek ve retilen

    Elektrik motorlarnn kontrolu iin kullanlan g elektronii dzeneklerine MOTOR SRC denilmektedir.

    Motor srcleri her motor trne gre farkl farkl retilmektedir. Bunun nedeni farkl motorlarn farkl parametreler deitirilerek

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 2

    hareket retmek ve retilen mekanik hareketin kontrolunusalamak iin kullanlabildii gibi, eitli pompa ve fan sistemlerinde gaz ve svlarn kontrolu iin veya hava ve suyun devir daimi ve yer deitirmesi iin kullanlmaktadr.

    Elektrik motorlarnn kontrolu iin, motor trne ve gcne uygun g dzenekleri kullanlmaktadr.

    kontrol edilmesidir. Motor srcler her bir uygulama

    iin zel olarak retilebildii gibi, pek ok fonksiyonu zerinde toplayan seri retim motor src niteleri de piyasada ok youn olarak kullanlmaktadr. Bunlar, LG Siemens, Telemekanique, Delta, Altivar, Tunmatik vb. srclerdir.

  • MOTOR SRCLERE GR Piyasada youn olarak

    kullanlmakta olan seri retim motor srcler, birka yz Wattseviyelerinden birka yz kWseviyelerine kadar ok farkl glerde bulunabilmektedir.

    Motor srcleri ok genel olarak 2 ana gruba ayrmak mmkndr.

    Motor srcler kullanlarak elektrik motorlarnn,1) Yol verme,2) Hz kontrolu,3) Tork kontrolu,4) Yn kontrolu,5) Frenleme kontrolu,kolaylkla gerekletirilebilmekte

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 3

    Bunlar,1) Doru Akm (DC) Motor Srcleri,2) Alternatif Akm (AC) Motor Srcleridir.Bu genel gruplanma dnda, zellikle hareket kontrolunda ok youn olarak kullanlan ServoMotor Srclerdir.

    kolaylkla gerekletirilebilmekte ve istenilen kontrol salanabilmektedir.

    Yukarda saylan tm zelliklerin tmnn bir src zerinde bulunmas art deildir. htiyaca gre bu zelliklerden birka tanesi veya tm src zerinde bulunabilir.

  • MOTOR SRCLERE GR Motor srcler kullanlarak motor

    kontrolu yaplmas iki farkl ekilde yapabilmektedir. Bunlar,1) Geribeslemesiz kontrol,2) Geribeslemeli kontroldur.

    Geribeslemesiz kontrolda, motor src tarafndan programland

    Geribeslemeli kontrolda ise motor yine src tarafndan programland gibi kontrol edilmekte fakat bu defa motor zerinden uygun bir ekilde hz, tork, akm, gerilim, scaklk vb. gerek bilgi alnarak srcye aktarlmaktadr. Src de motordan gelen bu bilgileri

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 4

    src tarafndan programland gibi kontrol edilmekte fakat motor zerinden herhangi bir ekilde hz, tork, akm, gerilim, scaklk vb. gerek bilgi alnarak srcye aktarlmamaktadr.

    motordan gelen bu bilgileri deerlendirerek kontrol sinyallerini ayarlamakta ve motorun tam istenen deerlerde almasn salamaktadr.

    Motor Src

    Elektrik Motoru

    KAYNAK IKIMotor

    SrcElektrik Motoru

    KAYNAK IKI

  • MOTOR SRCLERE GR GERBESLEMEL KONTROL

    SSTEMLERNN TRLER: Motorda ncelikle denetlenmek

    (kontrol edilmek) istenen parametreler hz veya torkparametreleridir.

    Bu parametreler denetlenirken akm, gerilim ve scaklk gibi yan

    Geribesleme motor kontroludnda her tr elektrik, elektronik, mekanik sistemlerde kullanlr.

    Tm bu alanlarda kullanlmakta olan geribeslemeli kontrol sistemlerinde aada belirtilen 5 farkl trde kontrol yaplmaktadr. Bunlar,1) On-Off (ama-kapama) kontrol,

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 5

    akm, gerilim ve scaklk gibi yan parametrelerde ihtiyaca gre sk denetim altnda tutulmaldr. Bu nedenle etkin motor kontrolundageribesleme olmazsa olmaz durumdadr.

    Tm bu parametreler sistem zerinden uygun ekilde sezilerek src devresine geribeslenir ve istenen kontrol salanr.

    1) On-Off (ama-kapama) kontrol,2) Oransal (proportional P) kont.,3) Oransal Trevsel (proportionalderivative PD) kontrol,4) Oransal ntegral (proportionalintegral PI) kontrol,5) Oransal ntegral Trevsel (proportional integral derivativePID) kontrol.

  • MOTOR SRCLERE GR 1) On-Off Kontrol: On-Off kontrol yntemi en basit

    geribeslemeli kontrol yntemidir. Bu yntemde aadaki ekilde grld gibi, kontrol dilen parametre deeri istenen deerin altna indiinde sisteme uyar verilmekte ve altrlmakta,

    ekilden grld gibi 1 numaral sinyal kontrol sinyali, 2 numaral sinyal istenen deer 3 numaral sinyal ise gerekleen deerdir.

    Balangta sfr seviyesinde olan gerekleen deerin istene deere ykselebilmesi iin kontrol sinyali on konumunda

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 6

    istenen deerin zerine ktnda ise sistem susturulmaktadr.

    kontrol sinyali on konumunda bulunmakta ve gerekleen deer istenen deere yaklamaya balamaktadr.

    stenen deer etrafnda oluturulan hareket aral (hysteresis) aldnda ise kontrol sinyali off konumuna ekilerek ar ykselmeyi engellemektedir.

    ON OFF ON OFF ON OFF

    t

    p

    1

    2

    3

  • MOTOR SRCLERE GR Yukardaki ekilden grld gibi

    sistemin ataletinden dolay uyar verildiinde veya kesildiinde ykselme veya dme bir sre daha devam etmektedir.

    Dolaysyla bu kontrol ynteminde gerekleen deer hibir zaman istenen deere oturmamakta, srekli salnm halinde

    2) Oransal (P) Kontrol: Oransal (P) kontrol yntemi, on-off

    kontrol ynteminin tersine sistem srekli altrlmaktadr. Fakat bu alma deeri kn durumuna gre oransal olarak arttrlmakta veya azaltlmaktadr. ekilde oransal kontrol grlmektedir.

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 7

    srekli salnm halinde bulunmaktadr. Bu durumda on-offkontrol yntemi;1) Kritik kontrol sistemleri iin uygun deildir.2) Yksek enerji tketimine neden olmaktadr.3) Istma sistemleri gibi yava sistemler iin uygundur.

    t

    p

    3

    offset2o.b.

    Oransal band

    1

    p%

    100

    % 50 %

    0

    v

  • MOTOR SRCLERE GR Yukardaki ekilden grld gibi

    balangta sistem knda gerekleen deer henz sfr seviyesinde olduu iin kontrol sinyali (1), %100 seviyesinde olmakta ve sistem kndaki gerekleen deer (2) hzla ykselmeye balamaktadr.

    Gerekleen deer (2) oransal

    Gerekleen deer (3) istene deerin (2) zerine ktnda ise kontrol sinyali (1) %50nin altna inmeye balamaktadr.

    Gerekleen deer oransal bandn dna (stne) ktnda da kontrol sinyali %0 seviyesine inmektedir.

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 8

    Gerekleen deer (2) oransal banda girdiinde ise kontrol sinyali (1) ktaki ykselmeyle ters orantl olarak %100den aaya doru inmeye balamaktadr.

    Kontrol sinyali %50 seviyelerine geldiinde yaklak olarak istene deer seviyesine gelinmi olmaktadr.

    Bu durumda gerekleen deer, snml bir salnm yaptktan sonra istenen deere ok yakn bir seviyeye oturmaktadr.

    stenen deer ile gerekleen deerin oturduu seviye arasndaki farka offset (kayma) denilir. Bu kontrol yntemi on-offagre daha hassasdr.

  • MOTOR SRCLERE GR 3) Oransal Trevsel (PD) Kontrol: Oransal Trevsel (PD) kontrol

    yntemi, Oransal (P) kontrol ynteminin hatalarn azaltmak zere gelitirilmi bir yntemdir. Bu yntemde, istenen deer (set deeri) ile gerekleen deer arasndaki farkn trevi alnarak

    Oransal Trevsel (PD) kontrol yntemi sayesinde,1) Oransal kontrolda ok yksek olan salnm genlii azaltlmakta,2) stene deer (set deeri) ile gerekleen deer arasndaki fark anlamna gelen Offset deeri bir miktar azaltlm olmaktadr.

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 9

    (yani tepki hz llerek) oransal k sinyal seviyesinin belirlenmesi salanmaktadr.

    Bu avantajlara ek olarak, Oransal Trevsel (PD) kontrol ynteminin en nemli zellii, Dinamik cevabnn ok iyi olmasdr. Yani, kontrol edilen sistemde ani bir deiim gereklemesi durumunda sistem deiime ok hzl bir ekilde cevap vererek nlem alabilmektedir.

    t

    p

    3

    offset

    2o.b.

  • MOTOR SRCLERE GR 4) Oransal ntegral (PI) Kontrol: Oransal ntegral (PI) kontrol

    yntemi, yine Oransal (P) kontrol ynteminin kaymasn (offset) ortadan kaldrmak zere gelitirilmi bir yntemdir. Bu yntemde, istenen deer ile gerekleen deer arasndaki

    Oransal ntegral (PI) kontrol ynteminde offset (fark) sinyalinin integralinin oransal kontrol sinyali zerine eklenmesi sayesinde gerekleen deer kaydrlarak istenen deerin tam zerine oturtulur yani offset deeri sfrlanm olur.

    Bu yntemde de dier

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 10

    farkn integrali alnarak oransal k sinyal seviyesinin zerine eklenmektedir.

    Bu yntemde de dier yntemlerde olduu ve yan taraftaki ekilde grld gibi gerekleen deerde ilk balang srasnda snml bir salnm olumakta daha sonra da istenen deere oturmaktadr.

    Bu yntem offseti yok ettii iin kritik sistemler iin uygundur.

    t

    p

  • MOTOR SRCLERE GR 5) Oransal ntegral Trevsel (PID)

    Kontrol Yntemi: Oransal ntegral Trevsel (PID)

    kontrol yntemi ok parametreli karmak sistemlerde en ok kullanlan kontrol yntemidir. PID kontrol ynteminde oransal kontrolda oluan offset (kayma),

    Aadaki ekilden grld gibi PID kontrol yntemi sayesinde Kk balang salnml ve kaynas (offset)olmayan bir kontrol gerekletirilebilmektedir.

    imdiye kadar aklanan tm kontrol yntemleri analog devre elemanlaryla veya mikroilemci

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 11

    integral algoritmasyla engellenmektedir.

    Yine oransal kontrolda oluan ar balang salnmn azaltmak iin de trev algoritmas kullanlmaktadr.

    Bu sayede hem daha az salnm genlii (overshoot) hem de sfr kayma elde edilmektedir.

    elemanlaryla veya mikroilemci ve yazlmyla sistem kontrolunauygulanabilmektedir.

    t

    p

  • MOTOR SRCLERE GR MOTOR ve SRC SEM: Kontrol edilecek bir sistemde

    kullanlacak en uygun motor ve srcy seebilmek iin ncelikle yke ilikin,

    G, Atalet, En yksek hz,

    Kontrol edilecek olan sisteme motorun balanmas (kuplaj) da yine ykn durumuna ve gereksinimine gre ,

    1) Direkt kuplaj, 2) Dili kutusu (redktr) ile kuplaj, 3) Kay-Kasnak ile kuplaj, 4) Sonsuz vida ile kuplaj,

    M.Necdet YILDIZ G ELEKTRON DERS NOTLARI-4 12

    En yksek hz, allacak hz aral, Hareket ekli ve yn, Dier parametreler,

    mutlaka bilinmesi gerekmektedir.Sistemde istenen bu zellik ve parametrelere gre uygun gte ve trde motor ve src seimi yaplmaldr.

    4) Sonsuz vida ile kuplaj,yntemlerinden birisi kullanlarak yaplmaktadr.Motor hz, gc ve src zellikleri seilirken kullanlacak kuplaj ekli de ok byk nem tamaktadr.

    Ayrca motor ve src seiminde s etkisi de dikkate alnmaldr.

  • Blm-1

    Dorultucularda Dorultucularda leri Kontrol Yntemleri

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 1

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL DORULTUCULARDA LER

    KONTROL YNTEMLERNN KULLANILMASI:

    1 ve 3 fazl kontrolludorultucularda kullanlmakta olan uyarma asn geciktirme yntemi ( kontrolu), kolay uygulanabilirlii, basit ve riski az olmas nedeniyle ok

    Tm dorultucular iin ayr ayr yaplan analizlerde grld gibi yk rezistif bile olsa uygulanan bu kontrol teknii sonucunda kaynaktan ekilen akmn faz kaymakta ve yk kaynak tarafndan endktifolarak alglanmaktadr.stelik bu faz kaymas sabit

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 2

    az olmas nedeniyle ok yaygn olarak kullanlmaktadr.

    Bu yntem sayesinde tm dorultucu trlerinde yaplabilecek en geni kontrol da gerekletirilebilmektedir.

    Fakat bu yntem devrenin g katsaysn bozmaktadr.

    stelik bu faz kaymas sabit kalmamakta, k gerilimini ayarlamak iin uyarma as deitirildiinde g katsays da deimektedir.

    Ayrca bu yntemde gerilim ve akm alternans iine homojen olarak dalamamaktadr.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Bu kontrol ynteminin bir

    baka sakncal yan da genellikle kaynaktan ekilen akmn kare dalga formatnda olmasdr ki bu ekilde ani deiim gsteren akm kaynakta harmoniklere (farkl frekansl parazit sinyaller) yol amaktadr ki bu da kaynak

    Dorultucularda kullanlan ileri kontrol ynteleri,1) Ters a (biti as) kontrolu2) Simetrik a kontrolu,3) PWM kontrolu,4) Sinsoidal PWM kontrolu,yntemleridir.Bu yntemlerin

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 3

    amaktadr ki bu da kaynak geriliminin kalitesini bozmakta ve dier kullanclara zarar vermektedir.

    te tm bu sakncal durumlar ortadan kaldrmak iin ayrntsyla aklanacak olan dorultucularda leri Kontrol Yntemleri kullanlmaktadr.

    Bu yntemlerin uygulanabilmesi iin ncelikle g devrelerinde uygun deiiklerin yaplmakta, daha sonra da uyarma devreleri uygulanacak yntemin gereklerine gre yeniden dzenlenmekte ve istenilen sonuca ulalmaktadr.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Ters A Kontrolu Yntemi

    (Rezistif Ykte); Ters a (biti as) kontrolu

    ynteminde, g devresinde kullanlan g anahtarnn (tristr), yaltma geme as kontrol edilmektedir. Bu kontrol yntemine kontrolu yntemi de denilmektedir.

    Biti as () kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-4.148de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan tristrlerin uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    Sync

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 4

    de denilmektedir. Bilindii gibi kontrolunda

    devrede kullanlan tristrler iin sadece kontrollu olarak iletime gemelerini salayacak bir uyarma devresi kullanlmakta yaltma geirmek iinse herhangi bir ilem yaplmamaktadr.

    Vs S1

    D1

    RL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    Uyarma ve

    Susturma

    Sync+

    -

    NOT: Bu devrede Susturulabilir Tristr Dzenei yerine GTOdakullanlabilir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.148den grld gibi,

    susturma dzenei eklenmi olan tristrler daire iinde sembolize edilmilerdir. Bu durumda sembolde tristr (T) olarak deil anahtar (S) olarak gsterilmilerdir.

    Pek ok uygulamada normal tristrlere susturma dzenei

    Grld gibi, biti as kontrolu ynteminin kullanlmas durumunda g devresine yaplacak olan susturma dzenei eklemesi, hem devrenin maliyetini arttracak hem de devrenin daha karmak olmasna yol aacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 5

    tristrlere susturma dzenei yerletirmektense dorudan susturulabilen GTOlar tercih edilmektedir.

    Tabii ki uyarma devresi de artk sadece basit ine pals reteci deil, uyarma iin ayr susturma iin ayr palsretebilen bir devre olacaktr.

    aacaktr. Buna karlk elde edilen

    avantajn ne olduu aadaki ekil-4.149da grlmektedir.

    Bu ekilde rnek olarak seilen 1 fazl yarm kontrolludorultucunun rezistif ykte kontrolu yntemiyle uyarlmas durumdaki ekiller verilmitir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.149dan grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar kendilerine ait alternanslarn hemen banda uyarlmakta (), alternansn90nc derecesinde ise zorla susturulmaktadr (= 90).

    VS t

    2 3 4

    V t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 6

    susturulmaktadr (= 90). Bu durumda klasik yntemde

    uyarma as kullanlarak yaplan k gerilimi kontrolu, bu yntemde biti asnn kontrolu ile gerekletirilmekte olup bu a ters ynde 0 ile 180 derece arasnda ayarlanabilmektedir.

    VT t

    IT t

    IS t

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.149da verilen temel

    dalga ekillerinden yararlanarak daha nceki dorultucularda olduu gibi ters a kontrolnde altrlan dorultucu devrelerinin performans parametrelerini de hesaplamak mmkn olacaktr.

    ekil-4.149da grlen 1 faz yarm kontrollu kpr dalga ekillerinden yararlanarak ters a kontrolu iin aadaki hesaplamalar kolaylkla yaplabilmektedir.

    1) k gerilimi ortalama deeri, 2) k akmnn ortalama deeri,

    Hesaplamalar yaplrken yine hesaplanacak parametreye ait dalga ekli temel alnacak ve bu dalga ekline gre ortalama deer, etkin deer, tepe deer vb. hesaplamalar ayr ayr gerekletirilebilecek ve devre performans belirlenebilecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 7

    2) k akmnn ortalama deeri, 3) Ortalama k gc, 4) Kaynaktan ekilen akmn etkin

    deeri, 5) Kaynaktan ekilen etkin g 6) G katsays, 7) Anahtar (diyot-tristr) gerilimleri, 8) Anahtar (diyot-tristr) akmlar.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k geriliminin ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun rezistif ykte ters a kontrolunda altrlmas durumunda, yk zerinde aadaki ekil-4.150de verilen dalga eklinin grleceini belirtmitik. imdi bu dalga ekline

    =

    pi

    pi 0)().sin( tdtVV mdc

    pipi

    = 0)]cos([ tVV mdc

    ]0cos)cos([ += pipi

    mdc

    VV

    Vbelirtmitik. imdi bu dalga ekline gre k geriliminin ortalama deer eitliini bulalm.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 8

    ]1)cos([ += pipi

    mdc

    VV

    ]1)sin.sincos.(cos[ ++= pipipi

    mdc

    VV

    ]1)sin.0cos.1([ ++= pi

    mdc

    VV

    )cos1( pi

    += mdcVV

    2 3 4

    T

    Vm

    VO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k akmnn ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun rezistif ykte ters a kontrolunda altrlmas durumunda, yk zerinden aadaki ekil-4.151de grlen akmn geeceini belirtmitik. imdi bu dalga ekline gre k

    =

    pi

    pi 0)().sin( tdtII mdc

    pipi

    = 0)]cos([ tII mdc

    ]0cos)cos([ += pipi

    mdc

    II

    += piIimdi bu dalga ekline gre k akmnn ortalama deer eitliini bulalm.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 9

    ]1)cos([ += pipi

    mdc

    II

    ]1)sin.sincos.(cos[ ++= pipipi

    mdc

    II

    ]1)sin.0cos.1([ ++= pi

    mdc

    II

    RVII dcmdc =+= )cos1( pi

    2 3 4

    T

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Ortalama k gc; Ortalama k gc, ortalama

    k gerilimi ve akmnn arpmna eittir.

    Pdc= IdcVdc

    Kaynak akm etkin deeri;

    =pi

    pi

    2

    0

    2)( )(.)]sin(.[2

    1tdtII mrmsS

    =

    pi

    pi 0

    22

    )( )().(sin22

    tdtII mrmsS

    pipi

    = 0

    2

    )( ]4)2sin(

    2[ ttII mrmsS

    Kaynak akmnn dalga ekli ekil-4.152deki gibidir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 10

    pi 42

    ...)4

    )(2sin2

    [(2

    )(

    =

    pipipi

    mrmsS

    II

    )42sin

    22(

    2

    )(pi

    pi+= mrmsS

    II

    )2

    2sin12)( pi

    pi

    += mrmsS

    II

    2 3 4

    ISt

    Im

    T

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekilen etkin g; Bu devrenin kaynaktan ektii

    etkin g, kaynak gerilimi ve kaynaktan ekilen akmn etkin deerlerinin arpmna eittir.

    PS(rms)= IS(rms)VS(rms)

    Anahtar (tristr) gerilimi;

    yine diyot ve tristrlertarafndan bloke edilen gerilimdir. ekil-4.153de grld gibi, kaynan negatif ve pozitif alternanslarnda anahtarlar yaltmda kalabilmekte ve kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda Anahtar (tristr) gerilimi;

    Diyot ve tristrlerin gerilimi,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 11

    etmektedir. Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarlarn alma gerilimleri,

    VT Vm+(%30.Vm)= Vm . 1,3eitliinden bulunabilecektir.

    2 3 4

    VD-Tt

    -Vm

    T

    Vm

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Anahtar (diyot-tristr) akm; Diyot ve tristrlerin akm,

    ekil-4.154de grld gibi en fazla yarm dalga akmdr.

    Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarn alma akm,

    I I +(%30.I )= Vm/R . 1,3

    G katsays (cos); Devrede kaynak gerilimi ve

    akm ekil-4.155deki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla farkl fazda akm ekilmektedir Bu durumda cos= cos(-/2)

    2 3 4 IT Im+(%30.Im)= Vm/R . 1,3eitliinden bulunabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 12

    2 3 4

    ID-T t

    Im

    T

    2 3 4

    VSt

    Vm

    ISt

    = -/2

    IS1

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.155den grld gibi

    kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akmn aralarndaki faz farkn bulabilmek iin yine kaynak akmnn temel bileeni (IS1) izilmitir.

    Kaynak akmnn temel bileeninin yatay ekseni kestii

    Ters A Kontrolu (End. Ykte); ekil-4.156da 1 fazl tam dalga

    yarm kontrollu kpr dorultucu devresinin endktif ykte ters a kontrolu yntemiyle kontrol edilmesi grlmektedir. ekil-4.157de ise temel dalga ekilleri grlmektedir. Syncbileeninin yatay ekseni kestii

    nokta ile kaynak geriliminin yatay ekseni kestii nokta arasnda -/2 kadarlk bir faz kaymas olduu grlmektedir.

    ekilden de grld gibi ters a kontrolu sayesinde klasik kontrolun tersine akm gerilimin nne gemitir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 13

    Vs S1

    D1

    ZL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    Dm

    IDm

    Uyarma ve

    Susturma+

    -

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.157den grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar yine kendilerine ait alternanslarn hemen banda uyarlmakta (), alternansn90nc derecesinde ise zorla susturulmaktadr (= 90).

    VS t

    2 3 4

    t

    Vm

    Vm

    VO t

    Vm

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 14

    susturulmaktadr (= 90). Bu durumda klasik yntemde

    uyarma as kullanlarak yaplan k gerilimi kontrolu, bu yntemde biti asnn kontrolu ile gerekletirilmekte-dir. Ykn ok endktif olmas nedeniyle yine k akm tamamen dz kabul edilmitir.

    VT t

    IS tIm

    IO tIm

    IT tIm

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k geriliminin ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun endktif ykte ters a kontrolunda altrlmas durumunda, yk zerinde aadaki ekil-4.158de verilen ayn dalga eklinin grleceini belirtmitik. Bu durumda k

    k akmnn ortalama deeri;

    1 fazl yarm kontrollu kpr dorultucunun endktif ykte ters a kontrolunda altrlmas durumunda, yk zerinden aadaki ekil-4.159da verilen sabit akmn getiini kabul etmitik. Bu durumda k akm,belirtmitik. Bu durumda k

    gerilimi eitlii rezistif ykteki ile ayn olacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 15

    etmitik. Bu durumda k akm,Idc= Im= Vm / Z olacaktr.

    2 3 4

    Im

    IO t

    T

    2 3 4

    T

    Vm

    VO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Ortalama k gc; Ortalama k gc, ortalama

    k gerilimi ve akmnn arpmna eittir.

    Pdc= IdcVdc

    Kaynak akm etkin deeri;

    ekil-4.160dan grld gibi, kaynaktan ekilen akm AC kare dalga formatndadr.

    Bu durumda akmn etkin deeri etkin peryot eitliinden yararlanarak hesaplamak mmkn olabilecektir.

    Etkin deer hesabnda sadece Kaynak akmnn dalga ekli

    ekil-4.160daki gibidir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 16

    Etkin deer hesabnda sadece pozitif veya sadece negatif alternans kullanlabilmektedir.Bu durumda etkin deer,k= t1 / (t1+t2)IS(rms)= Im . kIS(rms)= Vm/Z . keitlikleri kullanlarak bulunabilecektir.

    2 3 4

    T

    IS tIm

    t1 t2

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekilen etkin g; Bu devrenin kaynaktan ektii

    etkin g, kaynak gerilimi ve kaynaktan ekilen akmn etkin deerlerinin arpmna eittir.

    PS(rms)= IS(rms)VS(rms)

    Anahtar (tristr) gerilimi;

    yine diyot ve tristrlertarafndan bloke edilen gerilimdir. ekil-4.161de grld gibi, kaynan negatif ve pozitif alternanslarnda anahtarlar yaltmda kalabilmekte ve kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda Anahtar (tristr) gerilimi;

    Diyot ve tristrlerin gerilimi,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 17

    etmektedir. Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarlarn alma gerilimleri,

    VT Vm+(%30.Vm)= Vm . 1,3eitliinden bulunabilecektir.

    2 3 4

    VD-Tt

    -Vm

    T

    Vm

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Anahtar (diyot-tristr) akm; Diyot ve tristrlerin akm,

    ekil-4.162de grld gibi yarm dalga bir akmdr.

    Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarn alma akm,

    I I +(%30.I )= Vm/Z . 1,3

    G katsays (cos); Devrede kaynak gerilimi ve

    akm ekil-4.163deki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla farkl fazda akm ekilmektedir Bu durumda, cos= cos(-/2).

    2 3 4 IT Im+(%30.Im)= Vm/Z . 1,3eitliinden bulunabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 18

    2 3 4

    T

    IT tIm

    2 3 4

    VSt

    Vm

    ISt

    = -/2

    IS1Im

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.163den grld gibi

    kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akmn aralarndaki faz farkn bulabilmek iin yine kaynak akmnn temel bileeni (IS1) izilmitir.

    Kaynak akmnn temel bileeninin yatay ekseni kestii

    rnek: 220V-50Hz ebekede 90 ters a

    uyarmasnda altrlan 1 fazl yarm kontrollu kpr dorultucu,

    a) 10luk rezistif bir yk beslediinde oluacak tm devre parametrelerini,

    b) 10luk endktif bir yk beslediinde oluacak tm devre

    bileeninin yatay ekseni kestii nokta ile kaynak geriliminin yatay ekseni kestii nokta arasnda -/2 kadarlk bir faz kaymas olduu grlmektedir.

    ekilden de grld gibi yk endktif olmasna ramen sanki kapasitifmi gibi akm gerilimin nne gemitir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 19

    beslediinde oluacak tm devre parametrelerini hesaplaynz.

    zm: a) Rezistif ykte k geriliminin

    ortalama deeri,Vm= Vrms . 2 = 220.1,41= 311VVdc= (Vm/).(1+cos)Vdc= (311/).(1+cos90)= 99V

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k akm ortalama deeri,

    Idc= Vdc / R= 99 / 10= 9,9A Ortalama k gc,

    Pdc= Idc.VdcPdc= 9,9 . 99= 0,98kW

    Kaynak akmnn etkin deeri,

    2sin +=

    I

    Kaynaktan ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,55 . 220 = 3,42kW

    Anahtar (diyot-tristr) gerilimi,VT Vm+ %30VT 311 . 1,3 400V

    Anahtar (diyot-tristr) akm,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 20

    Im= Vm / R= 311 / 10= 31,1A

    IS(rms)= 15,55A

    )2

    2sin12)( pi

    pi

    += mrmsS

    II

    )2

    90.2sin2/121,31

    )( pipi

    pi+=rmsSI

    IT Vm/R + %30IT 31,1 . 1,3 40A

    Devrenin g katsays,cos= cos(-/2)= cos(-90/2)cos= 0,707 ileri(Akm gerilimin nnde bulunmaktadr.)

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL b) Endktif ykte k

    geriliminin ortalama deeri,Vm= Vrms . 2 = 220.1,41= 311VVdc= (Vm/).(1+cos)Vdc= (311/).(1+cos90)= 99V

    k akm ortalama deeri,Idc= Vm / Z= 311 / 10= 31,1AOrtalama k gc,

    Kaynaktan ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 22 . 220 = 4,84kW

    Anahtar (diyot-tristr) gerilimi,VT Vm+ %30VT 311 . 1,3 400V

    Anahtar (diyot-tristr) akm,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 21

    Ortalama k gc,Pdc= Idc.VdcPdc= 31,1 . 99= 3,07kW

    Kaynak akmnn etkin deeri,k= t1 / (t1+t2)= 5 / 10= 0,5IS(rms)= Vm/Z . kIS(rms)= 311/10 . 0,5= 22A

    IT Vm/R + %30IT 31,1 . 1,3 40A

    Devrenin g katsays,cos= cos(-/2)= cos(-90/2)cos= 0,707 ileri(Akm gerilimin nnde bulunmaktadr.)

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Simetrik A Kontrolu Yntemi

    (Rezistif Ykte); Simetrik a kontrolu

    ynteminde, g devresinde kullanlan g anahtarnn, hem iletime hem de yaltma geme as kontrol edilmektedir.

    Simetrik a kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-4.164de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan tristrlerin uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    Sync

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 22

    Bilindii gibi, kontrolundabalang, kontrolunda ise biti as kontrol edilmektedir. Bu da akm ile gerilim arasnda faz kaymasna yol amakta ve g katsaysn bozmaktadr. Simetrik a kontrolunda ise her iki a birlikte kontrol edilmektedir.

    Vs S1

    D1

    RL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    Uyarma ve

    Susturma

    Sync+

    -

    NOT: Bu devrede Susturulabilir Tristr Dzenei yerine GTOdakullanlabilir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.164den grld gibi,

    susturma dzenei eklenmi olan tristrler daire iinde sembolize edilmilerdir. Bu durumda sembolde tristr (T) olarak deil anahtar (S) olarak gsterilmilerdir.

    Pek ok uygulamada normal tristrlere susturma dzenei

    Grld gibi, simetrik a kontrolu ynteminin de kullanlmas durumunda g devresine yaplacak olan susturma dzenei eklemesi, hem devrenin maliyetini arttracak hem de devrenin daha karmak olmasna yol aacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 23

    tristrlere susturma dzenei yerletirmektense dorudan susturulabilen GTOlar tercih edilmektedir.

    Tabii ki uyarma devresi de artk sadece basit ine pals reteci deil, uyarma iin ayr susturma iin ayr palsretebilen bir devre olacaktr.

    aacaktr. Buna karlk elde edilen

    avantajn ne olduu aadaki ekil-4.165de grlmektedir.

    Bu ekilde rnek olarak seilen 1 fazl yarm kontrolludorultucunun rezistif ykte kontrolu yntemiyle uyarlmas durumdaki ekiller verilmitir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.165den grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar kendilerine ait alternanslarn 45. derecesinde uyarlmakta (), alternansn135. derecesinde ise zorla susturulmaktadr (== 45).

    VS t

    2 3 4

    V t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 24

    susturulmaktadr (== 45). Bu durumda klasik yntemde

    uyarma as kullanlarak yaplan k gerilimi kontrolu, bu yntemde biti asnn kontrolu ile birlikte gerekletirilmekte olup bu a deeri 0-90 derece arasnda ayarlanabilmektedir.

    VT t

    IT t

    IS t

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.165de verilen temel

    dalga ekillerinden yararlanarak daha nceki dorultucularda olduu gibi simetrik a kontrolnde altrlan dorultucu devrelerinin performans parametrelerini de hesaplamak mmkn olacaktr.

    ekil-4.165de grlen 1 faz yarm kontrollu kpr dalga ekillerinden yararlanarak ters a kontrolu iin aadaki hesaplamalar kolaylkla yaplabilmektedir.

    1) k gerilimi ortalama deeri, 2) k akmnn ortalama deeri,

    mmkn olacaktr. Hesaplamalar yaplrken yine

    hesaplanacak parametreye ait dalga ekli temel alnacak ve bu dalga ekline gre ortalama deer, etkin deer, tepe deer vb. hesaplamalar ayr ayr gerekletirilebilecek ve devre performans belirlenebilecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 25

    2) k akmnn ortalama deeri, 3) Ortalama k gc, 4) Kaynaktan ekilen akmn etkin

    deeri, 5) Kaynaktan ekilen etkin g 6) G katsays, 7) Anahtar (diyot-tristr) gerilimleri, 8) Anahtar (diyot-tristr) akmlar.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k geriliminin ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun rezistif ykte simetrik a kontrolundaaltrlmas durumunda, yk zerinde aadaki ekil-4.165de verilen dalga eklinin grleceini belirtmitik. imdi bu dalga ekline

    pipi

    = )]cos([ tVV mdc

    =

    pi

    pi

    )().sin( tdtVV mdc

    =

    pi

    pi

    )().sin(1 tdtVV mdc

    belirtmitik. imdi bu dalga ekline gre k geriliminin ortalama deer eitliini bulalm.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 26

    pi= )]cos([ tVdc

    )]cos)(cos([ pipi

    =m

    dcVV

    )cos(cos pi

    += mdcVV

    pi

    cos2 m

    dcVV =

    2 3 4

    T

    Vm

    VO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k akmnn ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun rezistif ykte simetrik a kontrolundaaltrlmas durumunda, yk zerinden aadaki ekil-4.166da grlen akmn geeceini belirtmitik. imdi bu

    pipi

    = )]cos([ tII mdc

    =

    pi

    pi

    )().sin( tdtII mdc

    =

    pi

    pi

    )().sin(1 tdtII mdc

    geeceini belirtmitik. imdi bu dalga ekline gre k akmnn ortalama deer eitliini bulalm.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 27

    pidc

    )]cos)(cos([ pipi

    =m

    dcII

    )cos(cos/ pi

    +=RVI mdc

    RVRVI dcmdc == pi

    cos/2

    2 3 4

    T

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Ortalama k gc; Ortalama k gc, ortalama

    k gerilimi ve akmnn arpmna eittir.

    Pdc= IdcVdc

    Kaynak akm etkin deeri;

    =T

    mrmsS tdtITI

    0

    2)( )(.)]sin(.[

    1

    =

    pi

    pi

    )().(sin22 22

    )( tdtII mrmsS

    pi

    pi

    = ]4

    )2sin(2

    [2

    )(ttII mrmsS

    Kaynak akmnn dalga ekli ekil-4.167deki gibidir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 28

    pi 42

    ...)4

    )(2sin2

    [(2

    )(

    =

    pipipi

    mrmsS

    II

    )22sin

    2)(2sin)[(

    2

    2

    )(

    pipi

    pi+

    =m

    rmsSII

    pi

    212)(

    =m

    rmsSII

    2 3 4

    ISt

    Im

    T

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekilen etkin g; Bu devrenin kaynaktan ektii

    etkin g, kaynak gerilimi ve kaynaktan ekilen akmn etkin deerlerinin arpmna eittir.

    PS(rms)= IS(rms)VS(rms)

    Anahtar (tristr) gerilimi;

    yine diyot ve tristrlertarafndan bloke edilen gerilimdir. ekil-4.168de grld gibi, kaynan negatif ve pozitif alternanslarnda anahtarlar yaltmda kalabilmekte ve kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda Anahtar (tristr) gerilimi;

    Diyot ve tristrlerin gerilimi,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 29

    etmektedir. Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarlarn alma gerilimleri,

    VT Vm+(%30.Vm)= Vm . 1,3eitlii kullanlarak bulunabilecektir.

    2 3 4

    VD-Tt

    -Vm

    T

    Vm

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Anahtar (diyot-tristr) akm; Diyot ve tristrlerin akm,

    ekil-4.169da grld gibi en fazla yarm dalga akmdr.

    Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarn alma akm,

    I I +(%30.I )= Vm/R . 1,3

    G katsays (cos); Devrede kaynak gerilimi ve

    akm ekil-4.170deki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla ayn fazda akm ekilmektedir Bu durumda cos= 1dir.

    2 3 4 IT Im+(%30.Im)= Vm/R . 1,3eitliinden bulunabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 30

    2 3 4

    ID-T t

    Im

    T

    2 3 4

    VSt

    Vm

    Im

    IS t

    = 0

    IS1

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.170den grld gibi

    kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akmn aralarndaki faz farkn bulabilmek iin yine kaynak akmnn temel bileeni (IS1) izilmitir.

    Kaynak akmnn temel bileeninin yatay ekseni kestii

    Simetrik A Kontr. (End.Ykte); ekil-4.171de 1 fazl tam dalga

    yarm kontrollu kpr dorultucu devresinin endktif ykte simetrik a kontrolu yntemiyle kontrol edilmesi grlmektedir. ekil-4.172de ise temel dalga ekilleri grlmektedir.

    Syncbileeninin yatay ekseni kestii nokta ile kaynak geriliminin yatay ekseni kestii nokta arasnda herhangi bir faz kaymas olmad grlmektedir.

    ekilden de grld gibi simetrik a kontrolu sayesinde g katsays 1 olmutur.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 31

    Vs S1

    D1

    ZL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    Dm

    IDm

    Uyarma ve

    Susturma

    +

    -

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.172den grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar kendilerine ait alternanslarn 45. derecesinde uyarlmakta (), alternansn135. derecesinde ise zorla susturulmaktadr (== 45).

    VS t

    2 3 4

    VT t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 32

    susturulmaktadr (== 45). Bu durumda klasik yntemde

    uyarma as kullanlarak yaplan k gerilimi kontrolu, bu yntemde biti asnn kontrolu ile birlikte gerekletirilmekte olup bu a deeri yine 0-90 derece arasnda ayarlanabilmektedir.

    VT t

    IT t

    IS t

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.172de verilen temel

    dalga ekillerinden yararlanarak daha nceki dorultucularda olduu gibi simetrik a kontrolnde altrlan dorultucu devrelerinin performans parametrelerini de hesaplamak mmkn olacaktr.

    ekil-4.172de grlen 1 faz yarm kontrollu kpr dalga ekillerinden yararlanarak ters a kontrolu iin aadaki hesaplamalar kolaylkla yaplabilmektedir.

    1) k gerilimi ortalama deeri, 2) k akmnn ortalama deeri,

    mmkn olacaktr. Hesaplamalar yaplrken yine

    hesaplanacak parametreye ait dalga ekli temel alnacak ve bu dalga ekline gre ortalama deer, etkin deer, tepe deer vb. hesaplamalar ayr ayr gerekletirilebilecek ve devre performans belirlenebilecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 33

    2) k akmnn ortalama deeri, 3) Ortalama k gc, 4) Kaynaktan ekilen akmn etkin

    deeri, 5) Kaynaktan ekilen etkin g 6) G katsays, 7) Anahtar (diyot-tristr) gerilimleri, 8) Anahtar (diyot-tristr) akmlar.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k geriliminin ortalama

    deeri; 1 fazl yarm kontrollu kpr

    dorultucunun endktif ykte ters a kontrolundaaltrlmas durumunda, yk zerinde aadaki ekil-4.173de verilen ayn dalga

    k akmnn ortalama deeri;

    1 fazl yarm kontrollu kpr dorultucunun endktif ykte ters a kontrolunda altrlmas durumunda, yk zerinden aadaki ekil-4.174de verilen sabit akmn getiini kabul etmitik. Bu durumda k akm,

    eklinin grleceini belirtmitik. Bu durumda k gerilimi eitlii rezistif ykteki ile ayn olacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 34

    etmitik. Bu durumda k akm,Idc= Im= Vm / Z olacaktr.

    2 3 4

    Im

    IO t

    2 3 4

    T

    Vm

    VO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Ortalama k gc; Ortalama k gc, ortalama

    k gerilimi ve akmnn arpmna eittir.

    Pdc= IdcVdc

    Kaynak akm etkin deeri;

    ekil-4.175den grld gibi, kaynaktan ekilen akm AC kare dalga formatndadr.

    Bu durumda akmn etkin deeri etkin peryot eitliinden yararlanarak hesaplamak mmkn olabilecektir.

    Etkin deer hesabnda sadece Kaynak akmnn dalga ekli

    ekil-4.175deki gibidir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 35

    Etkin deer hesabnda sadece pozitif veya sadece negatif alternans kullanlabilmektedir.Bu durumda etkin deer,k= t1 / (t1+t2)IS(rms)= Im . kIS(rms)= Vm/Z . keitlikleri kullanlarak bulunabilecektir.

    t1

    IS t

    t2

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekilen etkin g; Bu devrenin kaynaktan ektii

    etkin g, kaynak gerilimi ve kaynaktan ekilen akmn etkin deerlerinin arpmna eittir.

    PS(rms)= IS(rms)VS(rms)

    Anahtar (tristr) gerilimi;

    yine diyot ve tristrlertarafndan bloke edilen gerilimdir. ekil-4.176da grld gibi, kaynan negatif ve pozitif alternanslarnda anahtarlar yaltmda kalabilmekte ve kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda Anahtar (tristr) gerilimi;

    Diyot ve tristrlerin gerilimi,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 36

    etmektedir. Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarlarn alma gerilimleri,

    VT Vm+(%30.Vm)= Vm . 1,3eitlii kullanlarak bulunabilecektir.

    2 3 4

    VD-Tt

    -Vm

    T

    Vm

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Anahtar (diyot-tristr) akm; Diyot ve tristrlerin akm,

    ekil-4.177de grld gibi en fazla yarm dalga akmdr.

    Bu durumda devrede kullanlacak olan anahtarn alma akm,

    I I +(%30.I )= Vm/R . 1,3

    G katsays (cos); Devrede kaynak gerilimi ve

    akm ekil-4.178deki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla farkl fazda akm ekilmektedir Bu durumda cos= 1dir.

    2 3 4 IT Im+(%30.Im)= Vm/R . 1,3eitliinden bulunabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 37

    2 3 4

    ID-T t

    Im

    T

    2 3 4

    VSt

    Vm

    Im

    IS t

    = 0

    IS1

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.178den grld gibi

    kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akmn aralarndaki faz farkn bulabilmek iin yine kaynak akmnn temel bileeni (IS1) izilmitir.

    Kaynak akmnn temel bileeninin yatay ekseni kestii

    rnek: 220V-50Hz ebekede 45 simetrik

    a uyarmasnda altrlan 1 fazl yarm kontrollu kpr dorultucu,

    a) 10luk rezistif bir yk beslediinde oluacak tm devre parametrelerini,

    b) 10luk endktif bir yk beslediinde oluacak tm devre

    bileeninin yatay ekseni kestii nokta ile kaynak geriliminin yatay ekseni kestii nokta arasnda -/2 kadarlk bir faz kaymas olduu grlmektedir.

    ekilden de grld gibi yk endktif olmasna ramen sanki kapasitifmi gibi akm gerilimin nne gemitir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 38

    beslediinde oluacak tm devre parametrelerini hesaplaynz.

    zm: a) Rezistif ykte k geriliminin

    ortalama deeri,Vm= Vrms . 2 = 220.1,41= 311VVdc= (2Vm/).cosVdc= (2.311/).cos(45)= 140V

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL k akm ortalama deeri,

    Idc= Vdc / R= 140 / 10= 14A Ortalama k gc,

    Pdc= Idc.VdcPdc= 14 . 140= 1,96kW

    Kaynak akmnn etkin deeri,

    Kaynaktan ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,54 . 220 = 3,42kW

    Anahtar (diyot-tristr) gerilimi,VT Vm+ %30VT 311 . 1,3 400V

    Anahtar (diyot-tristr) akm,21= mII

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 39

    Im= Vm / R= 311 / 10= 31,1A

    IS(rms)= 15,54A

    IT Vm/R + %30IT 31,1 . 1,3 40A

    Devrenin g katsays,cos= cos(0)cos= 1(Akm ve gerilim ayn fazda bulunmaktadr.)

    pi

    212)(

    =m

    rmsSII

    pi

    pi )4/.(2121,31

    )( =rmsSI

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL b) Endktif ykte k

    geriliminin ortalama deeri,Vm= Vrms . 2 = 220.1,41= 311VVdc= (2Vm/).cosVdc= (2.311/).cos(45)= 140V

    k akm ortalama deeri,Idc= Vm / Z= 311 / 10= 31,1AOrtalama k gc,

    Kaynaktan ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 22 . 220 = 4,84kW

    Anahtar (diyot-tristr) gerilimi,VT Vm+ %30VT 311 . 1,3 400V

    Anahtar (diyot-tristr) akm,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 40

    Ortalama k gc,Pdc= Idc.VdcPdc= 31,1 . 140= 4,35kW

    Kaynak akmnn etkin deeri,k= t1 / (t1+t2)= 5 / 10= 0,5IS(rms)= Vm/Z . kIS(rms)= 311/10 . 0,5= 22A

    IT Vm/R + %30IT 31,1 . 1,3 40A

    Devrenin g katsays,cos= cos(0)cos= 1(Akm ve gerilim ayn fazda bulunmaktadr.)

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL PWM Kontrol Yntemi (Rezistif

    Ykte); PWM kontrol ynteminde, g

    devresinde kullanlan g anahtarnn, hem iletime hem de yaltma geme as ok sayda kontrol edilmektedir.

    Bilindii gibi, simetrik a

    PWM kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-4.179da grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan tristrlerin uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    Sync

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 41

    Bilindii gibi, simetrik a kontrolunda balang ve biti as alternans iinde 1 kez kontrol edilmektedir. Bu da akm ve gerilimin homojen dalmn engellemektedir. PWM kontrol ynteminde ise bu kontrol 1 alternans iinde ok sayda yaplmaktadr.

    Vs S1

    D1

    RL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    PWM Uyarma

    Susturma

    Sync+

    -

    NOT: Bu devrede Susturulabilir Tristr Dzenei yerine GTOdakullanlabilir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.179dan grld gibi,

    susturma dzenei eklenmi olan tristrler daire iinde sembolize edilmilerdir. Bu durumda sembolde tristr (T) olarak deil anahtar (S) olarak gsterilmilerdir.

    Pek ok uygulamada normal tristrlere susturma dzenei

    Grld gibi, PWM kontroluynteminin de kullanlmas durumunda g devresine yaplacak olan susturma dzenei eklemesi, hem devrenin maliyetini arttracak hem de devrenin daha karmak olmasna yol aacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 42

    tristrlere susturma dzenei yerletirmektense dorudan susturulabilen GTOlar vb. elemanlar tercih edilmektedir.

    Tabii ki uyarma devresi de artk sadece basit ine pals reteci deil, PWM uyarma iin ayr susturma iin ayr palsretebilen bir devre olacaktr.

    aacaktr. Buna karlk elde edilen

    avantajn ne olduu aadaki ekil-4.180de grlmektedir.

    Bu ekilde rnek olarak seilen 1 fazl yarm kontrolludorultucunun rezistif ykte kontrolu yntemiyle uyarlmas durumdaki ekiller verilmitir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.180den grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar kendilerine ait alternanslarn iinde birden fazla sayda uyarlmakta ve susturulmaktadr. Bu saynn fazla olmas daha iyidir.

    VS t

    2 3 4

    VT t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 43

    fazla olmas daha iyidir. Bu durumda dier yntemlerde

    elde edilemeyen, akmn ve gerilimin homojen ekilde dalm elde edilmi olmaktadr. Ayn zamanda da g katsays simetrik a kontrolunda olduu gibi 1 deerinde sabit kalmaktadr.

    VT t

    IT t

    IS t

    Im

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL Sinsoidal PWM Kontrol

    Yntemi (Endktif Ykte); Sinsoidal PWM kontrol

    ynteminde de yine, g devresinde kullanlan g anahtarnn, hem iletime hem de yaltma geme as ok sayda kontrol edilmektedir.

    Sinsoidal PWM kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-4.181de grld gibi yine ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan tristrlerin uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    Sync

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 44

    Bilindii gibi, simetrik a kontrolunda balang ve biti as alternans iinde 1 kez kontrol edilmektedir. Bu da akm ve gerilimin homojen dalmn engellemektedir. Bu yntemde ise kontrol bir alternans iinde ok sayda yaplmaktadr.

    Vs S1

    D1

    ZL

    Idc

    Is+

    Vdc-

    D2

    S2-

    VT+

    IT

    Dm

    IDm

    Sin. PWM Uyarma

    Susturma

    Sync

    +

    -

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.181den grld gibi,

    susturma dzenei eklenmi olan tristrler daire iinde sembolize edilmilerdir. Bu durumda sembolde tristr (T) olarak deil anahtar (S) olarak gsterilmilerdir.

    Pek ok uygulamada normal tristrlere susturma dzenei

    Grld gibi, sinsoidalPWM kontrolu ynteminin de kullanlmas durumunda g devresine yaplacak olan susturma dzenei eklemesi, hem devrenin maliyetini arttracak hem de devrenin daha karmak olmasna yol aacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 45

    tristrlere susturma dzenei yerletirmektense dorudan susturulabilen GTOlar vb. elemanlar tercih edilmektedir.

    Tabii ki uyarma devresi de yine sadece basit ine pals reteci deil, sinsoidal PWM uyarma iin ayr susturma iin ayr palsretebilen bir devre olacaktr.

    aacaktr. Buna karlk elde edilen

    avantajn ne olduu aadaki ekil-4.182de grlmektedir.

    Bu ekilde rnek olarak seilen 1 fazl yarm kontrolludorultucunun rezistif ykte kontrolu yntemiyle uyarlmas durumdaki ekiller verilmitir.

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL ekil-4.180den grld gibi,

    pozitif alternans kontrol eden S1 anahtar ile negatif alternans kontrol eden S2 anatar kendilerine ait alternanslarn iinde birden fazla sayda uyarlmakta ve susturulmaktadr. Bu saynn fazla olmas daha iyidir.

    VS t

    2 3 4

    VT t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 46

    fazla olmas daha iyidir. ekilden grld gibi

    anahtarlama her alternansnbanda dar ortasnda geni ve sonunda yine dar yaplarak endktif yklerde kare dalga formatnda olan kaynaktan ekilen akm etki olarak sinse dntrlm olmaktadr.

    VT

    IT t

    IS t

    IO t

  • I DORULTUCULARDA LER KONTROL

    DEV-11.1) 220V-50Hz ebekede, ters a kontrolunda, 90 uyarma asnda,

    12luk saf rezistif bir yk besleyen 1 fazl tam dalga yarm kontrolludorultucunun,a) Devre emasn tam olarak iziniz, akm ve gerilim ynlerini devrezerinde gsteriniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.c) izilen dalga ekillerine gre temel parametreleri hesaplaynz.

    1.2) 220V-50Hz ebekede, simetrik a kontroluna, 45 uyarma asnda,8luk endktif yk besleyen 1 faz tam dalga yarm kontrolludorultucunun,a) Devre emasn tam olarak iziniz, akm ve gerilim ynlerini devrezerinde gsteriniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.c) izilen dalga ekillerine gre temel parametreleri hesaplaynz.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 47

  • Blm-2

    AC Kyclarda AC Kyclarda leri Kontrol Yntemleri

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 1

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL AC VOLTAJ KIYICLARDA

    KULLANILAN LER KONTROL YNTEMLER:

    1 ve 3 fazl AC kyclardakullanlmakta olan uyarma asn geciktirme yntemi ( kontrolu), kolay uygulanabilirlii, basit ve riski az olmas nedeniyle ok

    Ayrca tm kyclar iin yaplan analizlerde grld gibi yk rezistif bile olsa uygulanan bu kontrol teknii sonucunda kaynaktan ekilen akmn faz kaymakta ve yk kaynak tarafndan endktif olarak alglanmaktadr.stelik bu faz kaymas sabit

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 2

    az olmas nedeniyle ok yaygn olarak kullanlmaktadr.

    Bu yntem sayesinde tm kyclarda, rezistif ve dk endktif yklerde kontrol gerekletirilebilmektedir.

    Fakat bu yntem yksek endktiflie sahip yklerde kullanlamamaktadr.

    stelik bu faz kaymas sabit kalmamakta, k gerilimini ayarlamak iin uyarma as deitirildiinde g katsays da deimektedir.

    Ayrca bu yntemde gerilim ve akm alternans iine homojen olarak dalamamaktadr.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Bu kontrol ynteminin bir

    baka sakncal yan da genellikle kaynaktan ekilen akmn kare dalga formatnda olmasdr ki bu ekilde ani deiim gsteren akm kaynakta harmoniklere (farkl frekansl parazit sinyaller) yol amaktadr ki bu da kaynak

    AC kyclarda kullanlan ileri kontrol yntemleri,1) Ters a (biti as) kontrolu2) Simetrik a kontrolu,3) PWM kontrolu,4) Sinsoidal PWM kontrolu,yntemleridir.Bu yntemlerin

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 3

    amaktadr ki bu da kaynak geriliminin kalitesini bozmakta ve dier kullanclara zarar vermektedir.

    te tm bu sakncal durumlar ortadan kaldrmak iin ayrntsyla aklanacak olan dorultucularda leri Kontrol Yntemleri kullanlmaktadr.

    Bu yntemlerin uygulanabilmesi iin ncelikle g devrelerinde uygun deiikler yaplmakta, daha sonra da uyarma devreleri uygulanacak yntemin gereklerine gre yeniden dzenlenmekte ve istenilen sonuca ulalmaktadr.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Ters A Kontrolu Yntemi

    (Endktif Ykte); Ters a (biti as) kontrolu

    ynteminde, g devresinde kullanlan g anahtarnn (tristr/triyak), yaltma geme as kontrol edilmektedir. Bu kontrol yntemine kontroluyntemi de denilmektedir.

    Biti as () kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-5.67de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan anahtarlarn uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 4

    yntemi de denilmektedir.

    T1

    T2 T22 T11

    T11

    T2

    T22

    +

    -

    +

    -

    SYNC

    + Vs -

    YKIs It Io

    Id 0

    G devresi Kontrol devresi

    0-180

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Ayrca yine ekil-5.67den

    grld gibi, endktifyklerde de AC kycnn sorunsuz alabilmesi iin devreye ift ynl ve kontrollubir serbest gei diyodudzenei eklenmitir.

    Devrede T1, pozitif alternanstVGK2

    VS t

    2 3 4Vm

    tVGK1

    Vm

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 5

    Devrede T1, pozitif alternanskontrol eden ana tristr T11 ise onun serbest gei diyodu, T2, negatif alternans kontrol eden ana tristr T22 ise onun serbest gei diyodu olarak grev yapmaktadr.

    Yan taraftaki ekil-5.68de ise dalga ekilleri grlmektedir.

    VO t

    VT tVm

    IS tIm

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL ekil-5.67 ve 5.68den

    grld gibi ters a kontrollu AC voltaj kontrolcudevresi, uygulanan kontrol teknii sayesinde endktifyk rahatlkla kontrol edebilmektedir.

    ekil-5.67deki devrede

    ekil-5.68den grlen temel dalga ekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yaplabilir. Devrede yaplabilecek baz hesaplamalar unlardr;

    1) k geriliminin etkin deeri, 2) k akmnn etkin deeri, ekil-5.67deki devrede

    grlen K iaretli bloklardan birisi () tetikleme asn, dieri ise () susturma asn kontrol etmektedir.

    Kontrol srasnda ana tristrsusturulduu anda serbest gei olarak grev yapan tristr devreye sokulmaktadr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 6

    2) k akmnn etkin deeri, 3) Etkin (rms) k gc, 4) Kaynaktan ekilen akmn etkin

    deeri, 5) Kaynaktan ekilen etkin g 6) G katsays, 7) Anahtar gerilimleri, 8) Anahtar akmlar,

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 1) k gerilimin etkin deeri; 1 fazl faz as kontrollu AC

    kycnn ters a kontrolundaaltrlmasnda, yk zerinde aadaki ekil-5.69da verilen dalga eklinin grleceini belirtmitik.

    Bu durumda etkin k gerilimi

    =T

    ormsO dttvTV

    0

    2)( .)]([

    1

    =

    pi

    pi 0

    22)( )().(sin.

    1tdtVV mrmsO

    =

    pi

    pi 0

    22

    )( )().(sin tdtVV mrmsO

    2 Bu durumda etkin k gerilimi

    eitlii endktif yk iin yan taraftaki gibi hesaplanacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 7

    pipi

    = 0

    2

    )( ]4)(2sin

    2.[ ttVV mrmsO

    ]0)4

    )(2sin2

    .[(2

    )(

    =

    pipipi

    mrmsO

    VV

    )22sin

    11.(

    2

    2

    )(pi

    pi+= mrmsO

    VV

    pi

    pi

    2

    2sin1)()( += rmsSrmsO VV

    2 3 4

    VO tVm

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 2) k akmnn etkin deeri; 1 fazl faz as kontrollu AC

    kycnn ters a kontrolundaaltrlmasnda, yk zerinde aadaki ekil-5.70de verilen dalga ekillerinin grleceini belirtmitik.

    Bu durumda k akmnn ne

    ekil-5.70den grld gibi k akm hemen hemen kare dalga formatnda bir akm olacaktr. Fakat akmn pozitif ve negatif alternanslardaki biti derecesi () ykn endktiflikdurumuna gre deiecektir.

    Bu durumda kare dalga Bu durumda k akmnn ne zaman bitecei ykn endktifliine bal olacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 8

    2 3 4

    IO tIm

    t1 t2

    Bu durumda kare dalga formatndaki k akmnn etkin deeri, daha nce ayrntsyla akland gibi,

    olarak yazlabilecektir.

    kII mrmsO 2)(=

    211

    2/

    )( tttZVI mrmsO +

    =

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 3) Etkin k gc; Bilindii gibi etkin k gc,

    PO(rms)= IO(rms) . VO(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    4) Kaynak akm etkin deeri; Kaynaktan ekilen akmn

    ekil-5.71den grld gibi k akm tamamen kare dalga formatnda bir akm olacaktr. Bu akmn pozitif ve negatif alternanslardaki biti derecesi (), bizim kontrolumuzla deiecektir.

    Bu durumda kare dalga Kaynaktan ekilen akmn ekil-5.71deki gibi olduunu belirtmitik. Buna gre,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 9

    2 3 4

    Is tIm

    Bu durumda kare dalga formatndaki k akmnn etkin deeri, daha nce ayrntsyla akland gibi,

    olarak yazlabilecektir.

    kII mrmsS 2)(=

    211

    2/

    )( tt

    tZVI mrmsS +=

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 5) Kaynaktan ekilen g; Bilindii gibi etkin giri gc,

    PS(rms)= IS(rms) . VS(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    6) Devren verimi; Bilindii gibi verim,

    cos deeridir. ekil-5.72de kaynak gerilimi ve akm grlmektedir. Buradan, devre kndaki ykn endktifolmasna ramen kaynak akm gerilimden kadar ndedir (cos= cos(-/2).

    2 3 4 Bilindii gibi verim,= PO(rms) / PS(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    7) G katsays (cos); G katsays kaynaktan

    verilen gerilim ile kaynaktan ekilen akm arasndaki ann-

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 10

    VS tVm

    2 3 4

    Is tIm

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 8) Anahtar (tristr) gerilimi; Bilindii gibi, devrede

    kullanlan g anahtarlarnn gerilimi, bloke ettikleri gerilimin tepe deerine gre hesaplanmaktadr.

    Anahtarlar zerindeki gerilim ekil-5.73deki gibi olduuna

    9) Anahtar (tristr-triyak) akm; Yine bilindii gibi, devrede

    kullanlan g anahtarlarnn zerlerinden geirilen akmn tepe deerine gre hesaplanmaktadr.

    Anahtarlar zerindeki akm ekil-5.74deki gibi olduuna ekil-5.73deki gibi olduuna

    gre anahtar gerilimi, VT= Vm + (%30.Vm)= 1,3.Vm

    olarak hesaplanabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 11

    ekil-5.74deki gibi olduuna gre anahtar akm,

    IT= Im + (%30.Im)= 1,3.Vm / Z 2 3 4

    IT tIm

    VT tVm

    2 3 4

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL rnek: 220V-50Hz ebekede 90 derecelik

    ters uyarma asnda altrlan faz as kontrollu 1 fazl AC kyc,

    a) 10luk rezistif bir yk beslediinde oluacak tm devre parametrelerini,

    b) 10luk endktif bir yk beslediinde oluacak tm devre

    VO(rms)= 220 . 0,5 = 154Vk akm etkin deeri,IO(rms)= VO(rms) / R= 154 / 10IO(rms)= 15,4AEtkin k gc,

    pipi

    pi

    290.2sin2/1220)( +=rmsOV

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 12

    beslediinde oluacak tm devre parametrelerini hesaplaynz.

    zm: a) Rezistif ykte k

    geriliminin etkin deeri,

    Etkin k gc,PO(rms)= IO(rms).VO(rms)PO(rms)= 15,4 . 154= 2,37kWKaynak akmnn etkin deeri,

    IS(rms)= 31,1/1,41 . 0,5 = 15,4A

    pi

    pi

    2

    2sin12)(

    += mrmsSII

    pi

    pi

    2

    2sin1)()( += rmsSrmsO VV

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Rezistif ykte kaynaktan

    ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,4 . 220= 3,38kW

    Rezistif ykte anahtar (tristr-triyak) gerilimi,V V + %30

    b) Endktif ykte k geriliminin etkin deeri,

    VO(rms)= 220 . 0,5 = 154Vk akm etkin deeri,IO(rms)= VO(rms) / R= 154 / 10I = 15,4A

    pipi

    pi

    290.2sin2/1220)( +=rmsOV

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 13

    VD Vm+ %30VD 311 . 1,3 400V

    Rezistif ykte anahtar (tristr-triyak) akm,ID Vm/R + %30ID 31,1 . 1,3 40A

    IO(rms)= 15,4AEtkin k gc,PO(rms)= IO(rms).VO(rms)PO(rms)= 15,4 . 154= 2,37kWKaynak akmnn etkin deeri,

    IS(rms)= 31,1/1,41 . 0,5 = 15,4Apipi

    pi

    290.2sin2/1

    2)(+= mrmsS

    II

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Endktif ykte kaynaktan

    ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,4 . 220= 3,38kW

    Endktif ykte anahtar (tristr-triyak) gerilimi,V V + %30

    NOT: Normalde endktif ykler kontrol edildiinde k akmnn biti as tamamen ykn endktiflik seviyesine bal olarak deimektedir. Bu rnekte ise endktif etki ihmal edilerek, akmn biti as susturma asna eit kabul edilmitir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 14

    VD Vm+ %30VD 311 . 1,3 400V

    Endktif ykte anahtar (tristr-triyak) akm,ID Vm/R + %30ID 31,1 . 1,3 40A

    edilmitir.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Simetrik A Kontrolu Yntemi

    (Endktif Ykte); Simetrik a kontrolu

    ynteminde, g devresinde kullanlan g anahtarnn (tristr/triyak), yaltma geme as kontrol edilmektedir. Bu kontrol yntemine - kontrol yntemi de denilmektedir.

    Simetrik a kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-5.75de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan anahtarlarn uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 15

    yntemi de denilmektedir.

    T1

    T2 T22 T11

    T11

    T2

    T22

    +

    -

    +

    -

    SYNC

    + Vs -

    YKIs It Io

    Id 0-90

    G devresi Kontrol devresi

    0-90

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Ayrca yine ekil-5.75den

    grld gibi, endktifyklerde de AC kycnn sorunsuz alabilmesi iin devreye ift ynl ve kontrollubir serbest gei diyodudzenei eklenmitir.

    Devrede T1, pozitif alternans

    VS t

    2 3 4

    V t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 16

    Devrede T1, pozitif alternanskontrol eden ana tristr T11 ise onun serbest gei diyodu, T2, negatif alternans kontrol eden ana tristr T22 ise onun serbest gei diyodu olarak grev yapmaktadr.

    Yan taraftaki ekil-5.76da ise dalga ekilleri grlmektedir.

    VT t

    IT t

    IS tIm

    IO t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL ekil-5.75 ve 5.76den

    grld gibi simetrik a kontrollu AC voltaj kontrolcudevresi, uygulanan kontrol teknii sayesinde endktifyk rahatlkla kontrol edebilmektedir.

    ekil-5.75deki devrede

    ekil-5.76den grlen temel dalga ekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yaplabilir. Devrede yaplabilecek baz hesaplamalar unlardr;

    1) k geriliminin etkin deeri, 2) k akmnn etkin deeri, ekil-5.75deki devrede

    grlen K iaretli bloklardan birisi () tetikleme asn, dieri ise () susturma asn kontrol etmektedir.

    Kontrol srasnda ana tristrsusturulduu anda serbest gei olarak grev yapan tristr devreye sokulmaktadr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 17

    2) k akmnn etkin deeri, 3) Etkin (rms) k gc, 4) Kaynaktan ekilen akmn etkin

    deeri, 5) Kaynaktan ekilen etkin g, 6) G katsays, 7) Anahtar gerilimleri, 8) Anahtar akmlar,

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 1) k gerilimin etkin deeri; 1 fazl faz as kontrollu AC

    kycnn simetrik a kontrolunda altrlmasnda, yk zerinde aadaki ekil-5.77de verilen dalga eklinin grleceini belirtmitik.

    Bu durumda etkin k gerilimi

    =T

    mrmsO tdtVTV

    0

    2)( )(.)]sin(.[

    1

    =

    pi

    pi

    )().(sin22 22

    )( tdtVV mrmsO

    pi

    pi

    = ]4

    )2sin(2

    [2

    )(ttVV mrmsO Bu durumda etkin k gerilimi

    eitlii endktif yk iin yan taraftaki gibi hesaplanacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 18

    pi 42)(rmsO

    ...)4

    )(2sin2

    [(2

    )(

    =

    pipipim

    rmsOVV

    )22sin

    2)(2sin)[(

    2

    2

    )(

    pipi

    pi+

    =m

    rmsOVV

    pi

    212)(

    =m

    rmsOVV

    Vm

    VO t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 2) k akmnn etkin deeri; 1 fazl faz as kontrollu AC

    kycnn simetrik a kontrolunda altrlmasnda, yk zerinde aadaki ekil-5.78de verilen dalga ekillerinin grleceini belirtmitik.

    Bu durumda k akmnn ne

    ekil-5.78den grld gibi k akm hemen hemen kare dalga formatnda bir akm olacaktr. Fakat akmn pozitif ve negatif alternanslardaki biti derecesi () ykn endktiflikdurumuna gre deiecektir.

    Bu durumda kare dalga Bu durumda k akmnn ne

    zaman bitecei ykn endktifliine bal olacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 19

    Bu durumda kare dalga formatndaki k akmnn etkin deeri, daha nce ayrntsyla akland gibi,

    olarak yazlabilecektir.

    kII mrmsO 2)(=

    211

    2/

    )( tttZVI mrmsO +

    =

    2 3 4

    t1 t2

    Im

    IO t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 3) Etkin k gc; Bilindii gibi etkin k gc,

    PO(rms)= IO(rms) . VO(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    4) Kaynak akm etkin deeri; Kaynaktan ekilen akmn

    ekil-5.79dan grld gibi k akm tamamen kare dalga formatnda bir akm olacaktr. Bu akmn pozitif ve negatif alternanslardakibalang ve biti derecesi, kontrolumuzla deiecektir.

    Bu durumda kare dalga Kaynaktan ekilen akmn ekil-5.79daki gibi olduunu belirtmitik. Buna gre,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 20

    Bu durumda kare dalga formatndaki k akmnn etkin deeri, daha nce ayrntsyla akland gibi,

    olarak yazlabilecektir.

    kII mrmsS 2)(=

    211

    2/

    )( tt

    tZVI mrmsS +=

    2 3 4

    t1 t2

    Im

    IS t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 5) Kaynaktan ekilen g; Bilindii gibi etkin giri gc,

    PS(rms)= IS(rms) . VS(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    6) Devren verimi; Bilindii gibi verim,

    cos deeridir. ekil-5.80de kaynak gerilimi ve akm grlmektedir. Buradan, devre kndaki ykn endktifolmasna ramen kaynak akm ile kaynak gerilimi ayn fazdadr (cos= 1).

    2 3 4 Bilindii gibi verim,= PO(rms) / PS(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    7) G katsays (cos); G katsays kaynaktan

    verilen gerilim ile kaynaktan ekilen akm arasndaki ann-

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 21

    VS tVm

    = 0

    2 3 4

    IS tIm

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL 8) Anahtar (tristr) gerilimi; Bilindii gibi, devrede

    kullanlan g anahtarlarnn gerilimi, bloke ettikleri gerilimin tepe deerine gre hesaplanmaktadr.

    Anahtarlar zerindeki gerilim ekil-5.81deki gibi olduuna

    9) Anahtar (tristr-triyak) akm; Yine bilindii gibi, devrede

    kullanlan g anahtarlarnn zerlerinden geirilen akmn tepe deerine gre hesaplanmaktadr.

    Anahtarlar zerindeki akm ekil-5.82deki gibi olduuna ekil-5.81deki gibi olduuna

    gre anahtar gerilimi, VT= Vm + (%30.Vm)= 1,3.Vm

    olarak hesaplanabilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 22

    ekil-5.82deki gibi olduuna gre anahtar akm,

    IT= Im + (%30.Im)= 1,3.Vm / Z 2 3 4

    Im

    IT t

    2 3 4

    VT t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL rnek: 220V-50Hz ebekede 45 derecelik

    simetrik uyarma asnda altrlan faz as kontrollu 1 fazl AC kyc,

    a) 10luk rezistif bir yk beslediinde oluacak tm devre parametrelerini,b) 10luk endktif bir yk

    VO(rms)= 220 . 0,5 = 154V k akm etkin deeri,

    IO(rms)= VO(rms) / R= 154 / 10IO(rms)= 15,4AEtkin k gc,

    pi

    pi 4/212)(

    =m

    rmsOVV

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 23

    b) 10luk endktif bir yk beslediinde oluacak tm devre parametrelerini hesaplaynz.

    zm: a) Rezistif ykte k geriliminin

    etkin deeri,

    Etkin k gc,PO(rms)= IO(rms).VO(rms)PO(rms)= 15,4 . 154= 2,37kW

    Kaynak akmnn etkin deeri,

    IS(rms)= 31,1/1,41 . 0,5 = 15,4Api21

    2)(=

    mrmsO

    VV21

    12/

    )( tt

    tZVI mrmsO +=

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Rezistif ykte kaynaktan

    ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,4 . 220= 3,38kW

    Rezistif ykte anahtar (tristr-triyak) gerilimi,V V + %30

    b) Endktif ykte k geriliminin etkin deeri,

    VO(rms)= 220 . 0,5 = 154Vk akm etkin deeri,IO(rms)= VO(rms) / R= 154 / 10I = 15,4A

    pi

    pi 4/212)(

    =m

    rmsOVV

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 24

    VD Vm+ %30VD 311 . 1,3 400V

    Rezistif ykte anahtar (tristr-triyak) akm,ID Vm/R + %30ID 31,1 . 1,3 40A

    IO(rms)= 15,4AEtkin k gc,PO(rms)= IO(rms).VO(rms)PO(rms)= 15,4 . 154= 2,37kWKaynak akmnn etkin deeri,

    IS(rms)= 31,1/1,41 . 0,5 = 15,4A21

    12/

    )( tttZVI mrmsO +

    =

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Endktif ykte kaynaktan

    ekilen etkin g,PS(rms)= IS(rms).VS(rms)PS(rms)= 15,4 . 220= 3,38kW

    Endktif ykte anahtar (tristr-triyak) gerilimi,V V + %30

    NOT: Normalde endktif ykler kontrol edildiinde k akmnn biti as tamamen ykn endktiflik seviyesine bal olarak deimektedir. Bu rnekte ise endktif etki ihmal edilerek, akmn biti as susturma asna eit kabul edilmitir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 25

    VD Vm+ %30VD 311 . 1,3 400V

    Endktif ykte anahtar (tristr-triyak) akm,ID Vm/R + %30ID 31,1 . 1,3 40A

    edilmitir.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL PWM Kontrolu Yntemi

    (Endktif Ykte); PWM kontrolu ynteminde,

    g devresinde kullanlan g anahtarnn (tristr/triyak), yaltma geme as kontrol edilmektedir. Bu yntemde anahtarlar eit aralklarla ok sayda alp kapatlmaktadr.

    PWM kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-5.83de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan anahtarlarn uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 26

    sayda alp kapatlmaktadr.

    T1

    T2 T22 T11

    T11

    T2

    T22

    +

    -

    +

    -

    SYNC

    + Vs -

    YKIs It Io

    Id

    G devresi Kontrol devresi

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Ayrca yine ekil-5.83den

    grld gibi, endktifyklerde de AC kycnn sorunsuz alabilmesi iin devreye ift ynl ve kontrollubir serbest gei diyodudzenei eklenmitir.

    Devrede T1, pozitif alternans

    VS t

    2 3 4

    VT t

    Vm

    Vm

    VO t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 27

    Devrede T1, pozitif alternanskontrol eden ana tristr T11 ise onun serbest gei diyodu, T2, negatif alternans kontrol eden ana tristr T22 ise onun serbest gei diyodu olarak grev yapmaktadr.

    Yan taraftaki ekil-5.84de ise dalga ekilleri grlmektedir.

    VT t

    IT t

    IS tIm

    Im

    Im

    IO t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL ekil-5.83 ve 5.84den

    grld gibi PWM kontrolluAC voltaj kontrolcu devresi, uygulanan kontrol teknii sayesinde endktif yk rahatlkla kontrol edebilmektedir.

    ekil-5.83deki devrede

    AC kyclarda uygulanan PWM kontrolu sayesinde, daha nce dorultucularda da belirttiimiz gibi hem kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akm arasndaki faz fark tamamen kaldrlmakta ve g katsays sfr yaplmakta hem ekil-5.83deki devrede

    grlen K iaretli bloklardan birisi () tetikleme asn, dieri ise () susturma asn kontrol etmektedir.

    Kontrol srasnda ana tristrsusturulduu anda serbest gei olarak grev yapan tristr devreye sokulmaktadr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 28

    de, klasik kontrol (), ters a kontrolu () ve simetrik a kontrolu yntemlerinin en nemli dezavantajlarndan alternans iinde eit (homojen) dalm oluamamas problemi tamamiyle zlm olmaktadr.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Sinsoidal PWM Kontrolu

    Yntemi (Endktif Ykte); Sinsoidal PWM ynteminde,

    g devresinde kullanlan g anahtarnn (tristr/triyak), yaltma geme as kontrol edilmektedir. Bu yntemde anahtarlar farkl aralklarla ok sayda alp kapatlmaktadr.

    Sinsoidal PWM kontrolununuygulanabilmesi iin ekil-5.85de grld gibi ncelikle g devresine mdahale edilerek devrede kullanlan anahtarlarn uyarlarak susturulabilir hale getirilmesi gerekecektir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 29

    sayda alp kapatlmaktadr.

    T1

    T2 T22 T11

    T11

    T2

    T22

    +

    -

    +

    -

    SYNC

    + Vs -

    YKIs It Io

    Id

    G devresi Kontrol devresi

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL Ayrca yine ekil-5.85den

    grld gibi, endktifyklerde de AC kycnn sorunsuz alabilmesi iin devreye ift ynl ve kontrollubir serbest gei diyodudzenei eklenmitir.

    Devrede T1, pozitif alternans

    VS t

    2 3 4Vm

    Vm

    VO t

    VT t

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 30

    Devrede T1, pozitif alternanskontrol eden ana tristr T11 ise onun serbest gei diyodu, T2, negatif alternans kontrol eden ana tristr T22 ise onun serbest gei diyodu olarak grev yapmaktadr.

    Yan taraftaki ekil-5.86da ise dalga ekilleri grlmektedir.

    IS tIm

    Im

    IO t

    Im

    IT t

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL ekil-5.85 ve 5.86dan

    grld gibi sinsoidal PWM kontrollu AC voltaj kontrolcudevresi, uygulanan kontrol teknii sayesinde endktifyk rahatlkla kontrol edebilmektedir.

    ekil-5.85deki devrede

    AC kyclarda uygulanan sinsoidal PWM kontrolusayesinde, daha nce dorultucularda da belirttiimiz gibi hem kaynak gerilimi ile kaynaktan ekilen akm arasndaki faz fark tamamen kaldrlmakta ve g katsays ekil-5.85deki devrede

    grlen K iaretli bloklardan birisi () tetikleme asn, dieri ise () susturma asn kontrol etmektedir.

    Kontrol srasnda ana tristrsusturulduu anda serbest gei olarak grev yapan tristr devreye sokulmaktadr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 31

    sfr yaplmakta hem de, klasik kontrol (), ters a kontrolu () ve simetrik a kontroluyntemlerinin en nemli dezavantajlarndan alternansiinde eit (homojen) dalm oluamamas ve akmn sinsoidalletirilmesi problemi zlm olmaktadr.

  • II AC KIYICILARDA LER KONTROL

    DEV-22.1) 220V-50Hz ebekede, ters a kontrolunda, 30 uyarma asnda,

    12luk endktif bir yk besleyen 1 fazl AC kycnn,a) Devre emasn tam olarak iziniz, akm ve gerilim ynlerini devrezerinde gsteriniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.c) izilen dalga ekillerine gre temel parametreleri hesaplaynz.

    2.2) 220V-50Hz ebekede, simetrik a kontroluna, 15 uyarmaasnda, 8luk endktif yk besleyen 1 fazl Ac kycnn,a) Devre emasn tam olarak iziniz, akm ve gerilim ynlerini devrezerinde gsteriniz.b) Devrenin temel dalga ekillerini deerleriyle birlikte iziniz.c) izilen dalga ekillerine gre temel parametreleri hesaplaynz.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 32

  • Blm-3

    Direkt Frekans Direkt Frekans eviriciler (DF)

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 1

  • III DREKT FREKANS EVRCLER DREKT FREKANS

    EVRCLER (CYCLOCONVERTERS)

    Direkt frekans eviriciler (DF) aadaki ekil-5.87de grld gibi, AC voltaj kontrolculardan (AC kyc) farkl olarak giriine uygulanan AC gerilimin hem genliini hem

    Direkt frekans eviriciler zellikle ar sanayide ok yksek gl asenkron motorlarn dk hzlardaki kontrolunu salamak zere gelitirilen zel devrelerdir.Bu devreleri,

    1 fazdan 1 faza, 3 fazdan 1 faza ve 3 fazdan 3 faza DF devreleri, AC gerilimin hem genliini hem de frekansn tek hamlede

    deitirerek ka aktarabilmektedirler. Bu nedenle bu tr devrelere DF ismi verilmektedir.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 2

    3 fazdan 3 faza DF devreleri, olmak zere 3 tr bulunmaktadr.

    Yukarda belirtilen 3 tr DFdensadece 3 fazdan 3 faza DF profesyonel olarak kullanlmakta, dierleri ise bu devrenin alt devreleri olarak grev yapmaktadr.

    Direkt Frekans

    evirici (DF)Sabit AC

    Deiken f ve V

    AC

  • III DREKT FREKANS EVRCLER 1 fazdan 1 faza direkt frekans

    evirici devresi; Aadaki ekil-5.88den

    grlebilecei gibi, 1 fazdan 1 faza direkt frekans evirici devresi aslnda birbirine ters paralel olarak balanm iki adet tam dalga tam kontrollu dorultucu devresinden olumaktadr.

    ekilden grld gibi, her iki dorultucunun giriine de uygulanan AC gerilim, bu devrelerde ilendikten sonra klarna balanm olan yk zerine aktarlmaktadr.

    Devrenin almas ise ekil-5.89dan grld gibi, her iki dorultucunun peryodik olarak olumaktadr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 3

    dorultucunun peryodik olarak devreye girmesiyle olmaktadr.

    + Vs -

    + Vs -

    + Vo-

    T1 T3

    T4 T2

    T1 T3

    L1 L2

    T4 T2

    Io+

    -

    -

    +

    RLD1 D2

    P

    T1 T2 T3 T4

    T1 T2 T3 T4

    PWM

    fk

    %50

  • III DREKT FREKANS EVRCLER

    VSt

    tVPWM

    Vm

    D1 D2 D1

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 4

    ISt

    VT1t

    VOt

  • III DREKT FREKANS EVRCLER ekil-5.88 ve 5.89dan grld

    gibi, aslnda 1 fazl iftli dorultucu balants olan g devresi kullanlan kontrol teknii sayesinde 1 fazdan 1 faza DFdevresi olarak altrlmaktadr.

    Kontrol devresinde bulunan f frekans kontrolu sayesinde AC k geriliminin frekans 0 ile

    ekil-5.89dan grlen temel dalga ekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yaplabilir. Devrede yaplabilecek baz hesaplamalar unlardr;

    1) k geriliminin etkin deeri, 2) k akmnn etkin deeri, 3) Etkin (rms) k gc,

    4) Kaynaktan ekilen akmn etkin k geriliminin frekans 0 ile ebeke frekans arasnda ayarlanabilmektedir.

    Yine uyarma as kontrolusayesinde AC k geriliminin genlii 0 ile ebeke gerilimi arasnda ayarlanabilmektedir.

    Kontrol devresindeki k etkin peryot kontrolu ise daima %50 konumunda kalmaldr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 5

    4) Kaynaktan ekilen akmn etkin deeri,

    5) Kaynaktan ekilen etkin g 6) G katsays, 7) Anahtar gerilimleri, 8) Anahtar akmlar, 9) k geriliminin frekans.

  • III DREKT FREKANS EVRCLER 1) k gerilimin etkin deeri; 1 fazdan 1 faza DFde k

    gerilimi etkin deeri, 1 fazl faz as kontrollu AC voltaj kontrolcunun hesaplamalaryla ayndr. Bu durumda yk zerinde aadaki ekil-5.90da verilen edeer ekil grlecektir.

    Buradan etkin k gerilimi eitlii

    =T

    ormsO dttvTV

    0

    2)( .)]([

    1

    =pi

    pi

    )().(sin.1 22)( tdtVV mrmsO

    =pi

    pi

    )().(sin 22

    )( tdtVV mrmsO

    2 Buradan etkin k gerilimi eitlii

    rezistif yk iin yan taraftaki gibi hesaplanacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 6

    pi

    pi]

    4)(2sin

    2.[

    2

    )(ttVV mrmsO =

    )]42sin

    2()

    42sin

    2.[(

    2

    )(pipi

    pi=

    mrmsO

    VV

    )22sin

    11.(

    2

    2

    )(pi

    pi+= mrmsO

    VV

    pi

    pi

    22sin1)()( += rmsSrmsO VV

    2 3 4

    tVO

    Vm

    T

  • III DREKT FREKANS EVRCLER 2) k akmnn etkin deeri; 1 fazdan 1 faza DFde k

    akmnn etkin deeri, 1 fazl faz as kontrollu AC voltaj kontrolcunun hesaplamalaryla ayndr. Bu durumda yk akmnda aadaki ekil-5.91de verilen edeer ekil grlecektir.

    Buradan etkin k akm eitlii

    =T

    ormsO dttiTI

    0

    2)( .)]([

    1

    =pi

    pi

    )().(sin.1 22)( tdtII mrmsO

    =pi

    pi

    )().(sin 22

    )( tdtII mrmsO

    )(2sin2 ttI Buradan etkin k akm eitlii rezistif yk iin yan taraftaki gibi hesaplanacaktr.

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 7

    pi

    pi]

    4)(2sin

    2.[

    2

    )(ttII mrmsO =

    )]42sin

    2()

    42sin

    2.[(

    2

    )(pipi

    pi=

    mrmsO

    II

    )22sin

    11.(

    2

    2

    )(pi

    pi+= mrmsO

    II

    RVII rmsOmrmsO

    )()( 2

    2sin12

    =+=pi

    pi

    tIO

    Im

    T

  • III DREKT FREKANS EVRCLER 3) Etkin k gc; Bilindii gibi etkin k gc,

    PO(rms)= IO(rms) . VO(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    4) Kaynak akm etkin deeri; Kaynaktan ekilen akmn

    =T

    srmsS dttiTI

    0

    2)( .)]([

    1

    =pi

    pi

    )().(sin.1 22)( tdtII mrmsS

    =pi

    pi

    )().(sin 22

    )( tdtII mrmsS

    2 Kaynaktan ekilen akmn

    ekil-5.92deki gibi olduunu belirtmitik. Buna gre,

    M.Necdet YILDIZ LER G ELEKTRON DERS NOTLARI 8

    pi

    pi]

    4)(2sin

    2.[

    2

    )(ttII mrmsS =

    )]42sin

    2()

    42sin

    2.[(

    2

    )(pipi

    pi=

    mrmsS

    II

    )22sin

    11.(

    2

    2

    )(pi

    pi+= mrmsS

    II

    pi

    pi

    22sin1

    2)(+= mrmsS

    II

    2 3 4

    tIS

    Im

    T

  • III DREKT FREKANS EVRCLER 5) Kaynaktan ekilen g; Bilindii gibi etkin giri gc,

    PS(rms)= IS(rms) . VS(rms)eitliinden bulunabilmektedir.

    6) G katsays (cos); G katsays kaynaktan

    cos deeridir. ekil-5.93d