AYARLANABİLİR HIZLI SÜRÜCÜLERİN ŞEBEKE ARAYÜZLERİ İÇİN 30 DARBELİ BİR DOĞRULTUCU TASARIMI

Öz

Değişken hızlı motor sürücülerinin şebeke arayüzünde kullanılan 6 darbeli doğrultucular şebekeden yüksek
harmonik bileşenler içeren akımlar çekmektedirler. Şebekeden çekilebilecek akımın harmonik seviyesinin
uluslararası standartlarda belirtilen sınırlar içerisinde olabilmesi için kullanılan yöntemlerden biriside doğrultucu
darbe sayısının arttırılmasıdır. Bu çalışmada, geniş yük aralığında çalışan alternatif akım motor sürücülerinde
kullanılmak üzere yaklaşık birim güç faktörlü 30 darbeli bir doğrultucu tasarlanmıştır. 30 darbeli doğrultucu
girişinde kullanılmak üzere aralarında 12 faz farkı bulunan 5 adet üç fazlı gerilim seti üreten çatal yıldız bağlı
bir oto transformatör önerilmiştir. Önerilen oto transformatörün gücü toplam yük gücünün sadece %20,9’u
olmaktadır. Böylece transformatör boyutları ve sistem maliyeti azaltılmıştır. Tasarlanan 30 darbeli doğrultucu
MATLAB/Simulink’de modellenmiş ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Benzetim sonuçlarından düşük yük
koşullarında dahi 30 darbeli doğrultucu akım harmoniklerinin uluslararası standartlarda belirlenen sınırlar
dâhilinde olduğu, birim güç faktörüne çok yakın değerlerin elde edildiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Çok darbeli doğrultucu, 30 darbeli doğrultucu, akım harmonikleri.

Kaynakça

1. - Singh, B., Bhuvaneswari, G., Garg, V., “Power
2. quality improvements in Vector-Controlled
3. Induction Motor Drive Employing Pulse
4. Multiplication in AC-DC Converters”, IEEE
5. Transaction Power Delivery, Vol. 21, No 3,
6. -1586, 2006.
7. - Vas, P., Sensorless Vector Control and Direct
8. Torque Control, Oxford Univ. Pres, Oxford,

9. U.K., 1999.
10. - IEEE Std. 519-1992, IEEE Recommended
11. practice and requirements for harmonic control in
12. electrical power systems, Newyork IEEE, 1992.
13. - IEC 61000-3-4, Limitation of harmonic current in
14. low-voltage power supply systems for equipment
15. with rated current greater than 16 A, 1998.
16. - Alexa D, Sirbu A, D. Dobrea M. “An analysis of
17. three-phase rectifiers with near-sinusoidal input
18. currents”, IEEE Transaction on Industrial
19. Electronics, Vol. 51, No 4, 884-891, 2004.
20. - Hahn J. Kang M. P. Enjeti N, I. Pitel J.,
21. “Analysis and design of harmonic subtractors for
22. three phase rectifier equipment to meet harmonic
23. compliance”, IEEE Applied Power Elect. Conf.
24. and Exposition; New Orleans, Louisiana, 211–
25. , 6-10 February 2000.
26. - Oguchi K, Maeda G, Hoshi N, Kubata T.,
27. “Coupling rectifier systems with harmonic
28. cancelling reactors”, IEEE Ind. Appl.
29. Magazine, Vol. 7, Issue 4, 53–63, 2001.
30. - De Seixas F. J. M., Barbi I., “A 12 kW threephase
31. low THD rectifier with high-frequency
32. isolation and regulated DC output”. IEEE
33. Transaction on Power Electronics, Vol. 19,
34. -377, 2004.
35. - Kanath G. R., Benson D., Wood R., “A novel
36. autotransformer based 18-pulse rectifier circuit”
37. IEEE Applied Power Elect. Conf. and
38. Exposition, Dallas, Texas, 795–801, 10-14
39. March 2002.
40. - Sefa, İ, Altın N., “Kesintisiz Güç Kaynakları İçin
41. Darbeli Bir Doğrultucu”, Politeknik Dergisi,
42. Cilt 9, Sayı 3, 147-152, 2006.
43. - Skibinski G., Guskov N., Zhou D., “Cost
44. effective multi-pulse transformer solutions for
45. harmonic mitigation in ac drives”, IEEE
46. Industry Applications Conference, Salt Lake
47. City, 1488-1498, 12-16 October 2003.
48. - Hammond, R., Johnson, L., Shimp, A., Harder,
49. D., "Magnetic Solutions to Line Current
50. Harmonic Reduction", Proc. of Conf. Power
51. Conversion, Galway, Ireland, 354-364, 14-16
52. Sept. 1994.
53. - Singh, B., Bhunaveneswari, G., Garg, V., “24-
54. Pulse AC-DC Converter for Power Quality
55. Improvement in Vector Controlled Induction
56. Motor Drives”, Electric Power Components
57. and Systems, Vol. 34, No 10, 1077-1098, 2006.
58. - Garg, V., Singh, B., Bhuvaneswari, G., “A
59. Tapped Star Connected Autotransformer Based
60. -Pulse AC-DC Converter for Power Quality
61. Improvements in Induction Motor Drives”,
62. International Journal of Emerging Power
63. Systems, Vol. 7, Issue 4, 1-22, 2006.
64. - Singh, B., Bhunaveneswari, G., Garg, V., “An
65. Improved Power-Quality 30-Pulse AC-DC for
66. Varying Loads”, IEEE Transaction Power
67. Delivery, Vol. 22, No 2, 1179-1187, 2007.
68. - Singh, B., Bhuvaneswari, G., Garg, V., Chandra,
69. A., “Star Connected Autotransformer Based 30-
70. Pulse AC-DC Converter For Power Quality
71. Improvement In Vector Controlled Induction
72. Motor Drives” IEEE Power India Conference,
73. New Delhi, India, 1-6, 10-12 April 2006.
74. - Sefa, İ., Altın, N., “Dengesiz Şebeke
75. Koşullarında Çalışan 18 Darbeli Doğrultucularda
76. Harmoniklerinin Azaltılması Üzerine Bir
77. Yaklaşım”, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim
78. Fakültesi Politeknik Dergisi, Vol.10, No.3, 229-
79. , 2007.