Çıkış voltaj regülasyonu iyileştirmesi ile 3-faz 2-seviyeli inverter tasarımı ve implementasyonu


Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği (İngilizce) Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Sedat Çağlar

Danışman: Salih Bayar

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İnverter çeşitleri, Kesintisiz Güç Kaynakları (KGK), çeşitli motor sürücü uygulamaları ve biyomedikal cihazlar gibi birçok alanda kullanmaktadır. İnverter uygulamalarında en yaygın kullanım alanına sahip topoloji tipi ise Voltaj Kaynaklı İnverter (VKİ) diye de isimlendirebileceğimiz 2-seviyeli inverterlerdir. Birçok uygulamada inverter çıkışındaki voltaj regülasyonunu optimum düzeyde tutmak ve ani değişimlere hızlı tepki vermek hayati önem taşımaktadır. Bu tez çalışması değişken yük koşullarında dahi inverter çıkış voltaj regülasyonunda minimum bozulma ve hızlı toparlanma hedeflenerek yapılmıştır. Bu tez çalışmasında 125 Watt gücünde, şebekeden bağımsız 3-faz bir inverter tasarlanmıştır. Kontrol biriminin tüm kaynak kodu, kaydedici tabanlı programlama ile özgün olarak yazılmıştır. Giriş gerilimi 52V DC, çıkış gerilimi ise 16V AC olarak belirlenmiştir. Sistem, inverter verimi %90 veya üzerinde olacak şekilde tasarlanmıştır. Çalışmada geliştirilen kontrol metodu öncelikle Plecs ve Simulink programları kullanılarak simule edilmiştir. Ardından, algoritma STM32G431RB işlemcisi üzerinde kodlanarak tasarlanan donanım üzerinde gerçeklenmiştir. Çalışmada geliştirilen metot, her bir kesme periyodunda, ADC'nin aşırı örnekleme özelliği kullanılarak örneklemlerin elde edildiği bir sistemde, kayan RMS uygulanarak PI kontrol yapılmasına dayanır. Çalışmada yöntemin literatürde sıkça kullanılan bir diğer kontrol tekniği olan klasik RMS voltaj regülasyonu tekniğine göre avantajları da ortaya konulmuştur.