İleri güç elektroniği ders notları uygulamalar

Hazırlayan: Yrd.Doç.Dr. M.Necdet YILDIZ E.Ü. Ege Meslek Yüksekokulu Endüstriyel Elektronik Programı – Güç elektroniği konusunda harika bir çalışma elektronik ile ilgilenen bir çok kişinin işine yarayacak bir çok bilgi bulunuyor. Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler

Özetler;

Motor Sürücülere Giriş

Elektrik motorları endüstri tesislerinden günlük kullanılan basit cihazlara kadar pek çok alanda ve yerde elektrik motorları yoğun olarak kullanılmaktadır.

Elektrik motorları, mekanik hareket üretmek ve üretilen Elektrik motorlarının kontrolu için kullanılan güç elektroniği düzeneklerine MOTOR SÜRÜCÜ denilmektedir.

Motor sürücüleri her motor türüne göre farklı farklı üretilmektedir. Bunun nedeni farklı motorların farklı parametreler değistirilerek  mekanik hareketin kontrolunu sağlamak için kullanılabildiği gibi, çeşitli pompa ve fan sistemlerinde gaz ve sıvıların kontrolu için veya hava ve suyun devir daimi ve yer değistirmesi için kullanılmaktadır.

Elektrik motorlarının kontrolu için, motor türüne ve gücüne uygun güç düzenekleri kullanılmaktadır. kontrol edilmesidir.

Motor sürücüler her bir uygulama için özel olarak üretilebildiği gibi, pek çok fonksiyonu üzerinde toplayan seri üretim motor sürücü üniteleri de piyasada çok yoğun olarak kullanılmaktadır. Bunlar, LG Siemens, Telemekanique, Delta, Altivar, Tunçmatik vb. sürücülerdir.

Geribeslemeli kontrol sistemleri
On-Off Kontrol:

2) Oransal (P) Kontrol:
3) Oransal Türevsel (PD) Kontrol:
4) Oransal Dntegral (PI) Kontrol:
5) Oransal Dntegral Türevsel (PID)

Motor ve Sürücü seçimi

• Güç,
• Atalet,
• En yüksek hız,
• Kontrol edilecek olan sisteme motorun bağlanması (kuplajı) da yine yükün durumuna ve gereksinimine göre ,

• 1) Direkt kuplaj,
• 2) Disli kutusu (redüktör) ile kuplaj,
• 3) Kayıs-Kasnak ile kuplaj,
• 4) Sonsuz vida ile kuplaj,
• Çalısılacak hız aralığı,
• Hareket sekli ve yönü,
• Diğer parametreler, mutlaka bilinmesi gerekmektedir.

Sistemde istenen bu özellik ve parametrelere göre uygun güçte ve türde motor ve sürücü seçimi yapılmalıdır.

Servo Motor Sürücüler

Elektrik motorları, çesitli mekanik islemlerin yapılması için çok yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu islemlerde motor genellikle sürekli dönmekte, motorun hızı, torku ve yönü ayarlanarak da istenilen kontrol gerçeklestirilmektedir.

Motorlarda kullanılan bu klasik Sınırlı hareket (servo) kontrolu için özel olarak üretilmis olan motorlar ve kontrol üniteleri kullanılmaktadır.

Sınırlı hareket kontrolundakullanılan motorları 2 ana grup altında toplamak mümkündür.

Step Motorlar
Doğrultucularda ileri kontrol
AC Kıyıcılarda Dleri Kontrol Yöntemleri
Direkt Frekans Çeviriciler (DFÇ)
Direkt frekans çeviriciler (CYCLOCONVERTERS)
Dc Kıyıcıların Sınıflandırılması
Akım Kaynaklı invertörler (CSI)
PWM invertörlerde ileri Kontrol Yöntemleri
Rezonanslı invertörler
Statik Anahtarlar
Endüstriyel Güç Kaynakları
DC Motor Sürücüler
AC Motor Sürücüler
Servo Motor Sürücüler

MOTOR SÜRÜCÜ UYGULAMALARI

Temel Güç Elektroniği Devreleri
Üç Fazlı Yarım Dalga Kontrolsuz Doğrultucu
Üç Fazlı tam Dalga Kontrolsuz Doğrultucu
Bir Fazlı, Faz Açısı Kontrollu AC Kıyıcı
A Sınıfı DC Kıyıcı
Bir fazlı gerilim kaynaklı invertör

İleri Güç Elektroniği Ders Notları

Hızlı Toparlanan Diyot; Hızlı toparlanan (hızlı) diyotlarda, genel çalısma ilkeleri, temel karakteristik eğriler, ters toparlanma, çalısma dalga sekilleri, seri ve paralel bağlanmaları, ani akım ve gerilim davranısları ve korunmaları genel amaçlı diyotlardaki gibidir. gerilim geldiğinde eleman kendiliğinden iletime geçer.

Hızlı diyotların geçis zamanları 3- 5µs gibi çok kısa, dolayısıyla da çalısma frekanslarının 150- 200kHz gibi yüksek olmasıdır. 2- 3kV, 200-300A gibi değerlere kadar bulunabilen bu diyotlar DCDC ve DC-AC dönüstürücülerde ve yüksek frekanslı uygulamalarda kullanılmaktadırlar.

Schottky Diyot, Temel Yapısı ve Çalısması; Schottky diyotlarda N-Metal birlesimi kullanılması sayesinde çok düsük geçis zamanı dolayısıyla da çok yüksek çalısma frekansı elde edilmekle beraber, N-Metal birlesiminin ters polarmada sızıntı akım seviyesinin oldukça yüksek olması en önemli dezavantajlarıdır.

Bu diyotların daha çok düsük gerilim yüksek akımlı dönüstürücü devrelerinde anahtar olarak ve normal güç devrelerinde koruma elemanı olarak kullanımları
yaygındır.

Çalısma gerilimleri 100V civarında çalısma akımları ise 250-300A seviyelerine kadar çıkmaktadır.

GÜÇ ELEKTRONİĞİ DEVRELERİNİN KULLANIM ALANLARI
TEMEL GÜÇ DEVRELERİ
AC-DC Dönüstürücüler (Doğrultucular)
AC-AC Dönüstürücüler (AC kıyıcılar)
DC-DC Dönüstürücüler
DC-AC Dönüstürücüler (İnvertörler)
Temel Güç Elemanları
İdeal Anahtar Özellikleri
Mekanik Anahtarlar
Elektromekanik Anahtarlar
Yarıiletken (Statik) Anahtarlar
Yarıiletken Güç Anahtarları
Güç diyotları

Ve daha fazlası……