YRD. DOÇ. DR. NEDİM TUTKUN

Elektronik olarak üretilen dalga şekilleri altında manyetik aygıtlarda meydana gelen ilave demir kayıplarının araştırılması

Elektrik makineleri birçok endüstriyel uygulamada yaygın biçimde kullanılan en önemli elektromanyetik aygıtlardır. Özellikle asenkron motorlar, endüstride birçok is makinesinin tahrik edilmesinde veya harekete geçirilmesinde en çok kullanılan motor türü olarak bilinmektedir. Ancak elektrik makinelerinin enerjilendirilmesinde meydana gelen kayıplar, enerji verimliliginin giderek önem kazandıgı günümüzde üzerinde durulması gereken bir konu olarak kendini göstermistir. Elektrik makinelerindeki kayıplar, bakır kayıpları ve demir kayıpları (manyetik kayıplar) olarak ikiye ayrılır. Bu çalısmada, öncelikle manyetik kayıpların tanımı yapılmıs, çesitleri açıklanmıs, sebepleri yorumlanmıstır. Manyetik malzemelerin özelliklerine deginilmistir. Elektromanyetik teorinin temellerini olusturan denklemler ile Faraday ve Maxwell denklemleri açıklanmıstır. Ayrıca deneylerde kullanılan toroidal nüvenin teknik özellikleri anlatılmıs, manyetik devre büyüklükleri hakkında bilgi verilmistir. Manyetik kayıplar, diger bir degisle demir kayıpları ve bu kayıpların çesitleri hakkında bilgiler verilmistir. Çalısmada dıs çapı 60 mm, iç çapı 50 mm. olan 0.3 mm kalınlıgında, %3 Si-Fe, manyetik olarak yönlendirilmemis elektrik çeliginden yapılmıs, 690 primer sarım sayısı, 345 sekonder sarım sayısı olan sargıları 1 mm. çapında bakır telden sarılmıs, 1:2 dönüstürme oranına sahip serit sargılı toroidal nüve kullanılmıstır. Deneysel verilerden elde edilen ölçümlerin güvenilirligini korumak için tüm deneylerde aynı test cihazları ve yukarıda özelligi verilmis olan 1.3 kg agırlıgındaki toroidal nüve kullanılmıstır. Toroidal nüvenin primer sargılarına degisik frekanslarda üçgen, sinüzoidal ve kare dalga seklinde gerilimler uygulanmıstır. Devrede, 0.5, 0.7, 1.0, 1.3, 1.5, ve 1.7T manyetik akı yogunlugu degerlerini elde edebilmek için güç kuvvetlendiricisi yardımıyla gerekli gerilim degerleri ayarlanmıstır. Çalısmada demir kayıplarının degisik frekans ve degisik dalga sekillerine göre davranısları gözlemlenmistir. Son olarak, elde edilen deneysel sonuçlar ve degerler bu tez çalısmasının ilgili yerlerinde verilmistir. Anahtar Sözcükler : Elektrik Çelikleri, Manyetik Aygıtlar, Demir Kayıpları, Sinüzoidal Olmayan Dalga Sekilleri, Sargılı Toroidal Nüveler.

Sinüzoidal PWM sinyalindeki harmoniklerin optimize edilmiş taşıyıcı üçgen dalga ile azaltılması

Son zamanlarda darbe genişlik modülasyonu (PWM) gibi elektronik olarak üretilen dalga şekilleri elektromanyetik aygıtların enerjilendirilmesinde yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Ancak bu dalga şeklinin çok fazla sayıda harmonik içermesi nedeniyle motor içerisinde özellikle demir kayıplarında belli oranda bir artış meydana gelmektedir. Bu tez çalışmasında, PWM taşıyıcı dalga şeklini yazılım yöntemleriyle değiştirerek benzetim ortamında toplam harmonik distorsiyonun (THD) azaltılması incelenmiştir. Öncelikle bir fazlı eviriciler ve PWM dalga şeklinin nasıl oluşturulduğu incelenmiş; sonra uygulamada kullanılacak programlar seçilmiştir. Uygulamada kullanılacak devrenin tasarlanması aşaması sonrasında benzetim programları vasıtasıyla karşılaştırmalar yapılmıştır. Karşılaştırmalarda, standart olarak üretilen PWM dalga şekillerinde kullanılan ikizkenar üçgen taşıyıcı dalga ile rastsal olarak aynı genliğe, darbe sayısına, frekansa bağlı olarak üretilmiş THD değeri azaltılmış yeni taşıyıcı dalga şekilleri kullanılmıştır. Oluşturulan yeni üçgen taşıyıcı dalga şekli, PWM dalga şekli formuna dönüştürülerek THD değerlerindeki azalma karşılaştırılmıştır.