AYARLANABİLİR HIZLI SÜRÜCÜLERİN ŞEBEKE ARAYÜZLERİ İÇİN 30 DARBELİ BİR DOĞRULTUCU TASARIMI

Yıl 2009, Cilt: 24 Sayı: 4, 0 - , 14.02.2013

İbrahim Sefa Necmi Altın

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

• - Singh, B., Bhuvaneswari, G., Garg, V., “Power
• quality improvements in Vector-Controlled
• Induction Motor Drive Employing Pulse
• Multiplication in AC-DC Converters”, IEEE
• Transaction Power Delivery, Vol. 21, No 3,
• -1586, 2006.
• - Vas, P., Sensorless Vector Control and Direct
• Torque Control, Oxford Univ. Pres, Oxford,
• U.K., 1999.
• - IEEE Std. 519-1992, IEEE Recommended
• practice and requirements for harmonic control in
• electrical power systems, Newyork IEEE, 1992.
• - IEC 61000-3-4, Limitation of harmonic current in
• low-voltage power supply systems for equipment
• with rated current greater than 16 A, 1998.
• - Alexa D, Sirbu A, D. Dobrea M. “An analysis of
• three-phase rectifiers with near-sinusoidal input
• currents”, IEEE Transaction on Industrial
• Electronics, Vol. 51, No 4, 884-891, 2004.
• - Hahn J. Kang M. P. Enjeti N, I. Pitel J.,
• “Analysis and design of harmonic subtractors for
• three phase rectifier equipment to meet harmonic
• compliance”, IEEE Applied Power Elect. Conf.
• and Exposition; New Orleans, Louisiana, 211–
• , 6-10 February 2000.
• - Oguchi K, Maeda G, Hoshi N, Kubata T.,
• “Coupling rectifier systems with harmonic
• cancelling reactors”, IEEE Ind. Appl.
• Magazine, Vol. 7, Issue 4, 53–63, 2001.
• - De Seixas F. J. M., Barbi I., “A 12 kW threephase
• low THD rectifier with high-frequency
• isolation and regulated DC output”. IEEE
• Transaction on Power Electronics, Vol. 19,
• -377, 2004.
• - Kanath G. R., Benson D., Wood R., “A novel
• autotransformer based 18-pulse rectifier circuit”
• IEEE Applied Power Elect. Conf. and
• Exposition, Dallas, Texas, 795–801, 10-14
• March 2002.
• - Sefa, İ, Altın N., “Kesintisiz Güç Kaynakları İçin
• Darbeli Bir Doğrultucu”, Politeknik Dergisi,
• Cilt 9, Sayı 3, 147-152, 2006.
• - Skibinski G., Guskov N., Zhou D., “Cost
• effective multi-pulse transformer solutions for
• harmonic mitigation in ac drives”, IEEE
• Industry Applications Conference, Salt Lake
• City, 1488-1498, 12-16 October 2003.
• - Hammond, R., Johnson, L., Shimp, A., Harder,
• D., "Magnetic Solutions to Line Current
• Harmonic Reduction", Proc. of Conf. Power
• Conversion, Galway, Ireland, 354-364, 14-16
• Sept. 1994.
• - Singh, B., Bhunaveneswari, G., Garg, V., “24-
• Pulse AC-DC Converter for Power Quality
• Improvement in Vector Controlled Induction
• Motor Drives”, Electric Power Components
• and Systems, Vol. 34, No 10, 1077-1098, 2006.
• - Garg, V., Singh, B., Bhuvaneswari, G., “A
• Tapped Star Connected Autotransformer Based
• -Pulse AC-DC Converter for Power Quality
• Improvements in Induction Motor Drives”,
• International Journal of Emerging Power
• Systems, Vol. 7, Issue 4, 1-22, 2006.
• - Singh, B., Bhunaveneswari, G., Garg, V., “An
• Improved Power-Quality 30-Pulse AC-DC for
• Varying Loads”, IEEE Transaction Power
• Delivery, Vol. 22, No 2, 1179-1187, 2007.
• - Singh, B., Bhuvaneswari, G., Garg, V., Chandra,
• A., “Star Connected Autotransformer Based 30-
• Pulse AC-DC Converter For Power Quality
• Improvement In Vector Controlled Induction
• Motor Drives” IEEE Power India Conference,
• New Delhi, India, 1-6, 10-12 April 2006.
• - Sefa, İ., Altın, N., “Dengesiz Şebeke
• Koşullarında Çalışan 18 Darbeli Doğrultucularda
• Harmoniklerinin Azaltılması Üzerine Bir
• Yaklaşım”, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim
• Fakültesi Politeknik Dergisi, Vol.10, No.3, 229-
• , 2007.