6106-Guc Elektronigi Vize Sonrasi
Uploaded by Gurkan Tuzun
Bir doğrultucu devresi AC beslemesini DC yüke bağlayan devredir. Elde edilen DC gerilim aküde olduğu gibi sabit olmayıp ortalama gerilim seviyesine süper impoze edilmis alternatif akım dalgalanma bileseni içerir. Asağıda bahsedilen devrelerin tamamı DC gerilim vermesine rağmen ; çıkıstaki AC dalgalanması, ortalama gerilim seviyesi, verimi ve AC beslemedeki yükleme tesirleri açısından farklılık arz ederler.
Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi
Devre Tanımları ve Gruplandırma
Doğrultucu devreleri yarım dalga ve tam dalga bağlantıları olmak üzere iki grupta tanımlanabilir. Yarım Dalga Devreleri : Bu devrelerde AC beslemenin her hattına bir doğrultucu eleman bağlanır ; elemanların katodları DC yüke ve yükün diğer ucu da AC beslemenin nötr ucuna bağlanır. Akım akısı her hatta “tek yönlü”’dür. “Tek yollu” devre de denilir. Tam Dalga Devreleri : Biri yükü besleyen, diğeri de yük akımını AC hatta döndüren iki adet yarım dalga devresinin seri bağlanmasından olustuğundan, nötr hattına gerek yoktur. “Köprü devreleri” ya da “çift yollu devreler” olarak da adlandırılır.
Devrelere ait kontrol karakteristikleri üç kategoride toplanabilir:
Kontrolsüz Doğrultucu Devreleri : Sadece diyot içerirler, AC besleme gerilimiyle orantılı sabit DC gerilim sağlarlar. Tam Kontrollü Doğrultucu Devreleri : Tristör (ya da güç transistörü) kullanılır. Tristörlerin iletime geçtiği faz açısının kontrolüyle DC yük geriliminin ortalama değeri ayarlanabilir, yönü değistirilebilir. Tam kontrollü devreler yük ve besleme arasında iki yönde de güç transferine imkan tanıdığından “çift yönlü konverter” olarak da adlandırılırlar. Yarım Kontrollü Devreler : Tristör ve diyot karısımı içerirler. Gerilimin yönü değistirilemez ancak ortalama değeri ayarlanabilir. Bu sebeple yarı kontrollü ve kontrolsüz devreler “tek yönlü konverter” olarak adlandırılırlar.
27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 3
“Darbe Sayısı” : AC beslemenin bir periyodunda DC gerilim dalga seklinin tekrar sayısını ifadede kullanılan bir terimdir. DC dalgalanma 300 Hz’dir. Örneğin “6darbeli devre”nin çıkıs dalgalanması giris frekansının 6 katı frekansa sahiptir. Giris 50 Hz ise.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 4 . 27.
ByPass diyodu da denilir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 5 .Yük akımının ana doğrultucudan akısını önleyerek doğrultucunun bloke durumuna geçmesini sağlamak. 27.12.Komütasyon Diyodu : Çoğu devreler (özellikle kontrolsüz ya da yarı kontrollü) yandaki sekilde olduğu gibi komütasyon diyodu içerirler. iki fonksiyonu vardır : 1-Yük geriliminin yönünün değismesini önlemek 2.
12.Tek Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devre: Şekil de kontrolsüz tek fazlı yarım dalga bağlantısı görülmektedir. 27. Dalga sekilleri çizilirken diyodun ideal anahtar gibi davrandığı kabul edilmistir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 6 .
Sekil (b)’de yük. 27.12. saf omik iken (c)’de ise endüktans içermektedir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 7 .
Ortalama gerilim : Çoğu DC yükler (DC motorlar) gerilimin ortalama değerine tepki gösterirler.12. dolayısıyla RMS değerle pek ilgilenmez.Omik yük için diyot gerilimi düsümü ihmal edilirse Yük akımı : iL = Vs / R (Pozitif yarı periyot) olur.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 8 . 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 9 .Ancak DC dalgalanmaları istemeyen kayıplara yol açar. Yüklerin neredeyse tamamı . Bu durumda sekil 2. endüktans içerir. 27.2(c) dalga sekilleri elde edilir. Devredeki diyodun seçimi için hem akım hem de gerilim dikkate alınmalıdır.12.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 10 .12. Gerilimin ortalama değeri ise : olup. daha düsüktür.Yük Gerilimi : Buradan akım dalga sekli elde edilebilir. 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 11 .12. Sekil 2.Tek faz yarım dalga devresi tristör kullanılarak kontrol edilebilir.4 (a)’da devre yapısı (b) ve (c)’de ise dalga sekilleri görülmektedir. 27.
12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 12 .27.
Olur.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 13 . (Sekil 2. α arttıkça gerilimin ortalama değeri düser ve 1800 ’de sıfır olur. 27. Akım seviyesi diyot tutma seviyesinin altına düşerse yük akımı kesintili olur.4 (c)) Yük geriliminin ortalama değeri .α tetikleme açısına bağlı olarak yük akımı ve gerilimi değişmektedir.
12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 14 . Yüke her besleme hattında bulunan tristörler aracılığıyla besleme yapılmaktadır.5(a)’daki devrede iki faz Bağlantısı görülmektedir. 27.İki Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devresi : Sekil 2.
Herhangi bir α değerinde T1 tristörü iletime geçirildiğinde yük akımı T1üzerinde akar.Herhangi bir anda sadece bir tristör devrededir. V1 gerilimi negatife geçtiğinde V2 pozitif olacağından yine α derece sonra T2 tetiklenir ve T1akımı komütasyonla T2 ’ye aktarılmıs olur. 27. Sekildeki trsitörlere anot geriliminin pozitif kaldığı herhangi bir anda tetikleme uygulanabilir.Tristör yerine diyot kullanılırsa α=0 olmuş olur. T1 sönüme gittiği anda uçlarında V2max (yani tüm sekonder sargı gerilimi) kadar gerilim bulunur.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 15 .12.
27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 16 .12.
Gerilimin ortalama değeri düstükçe yük akımı dalgalanması artar ve kesintili hal alır. 27. α = 900 için ise Vort = 0’ dır. (endüktif). Bu hesaplama yapılırken yük endüktansının . yük akımının sürekli kalmasını sağlayacak değerde olduğu kabul edilmistir. AC besleme akımı da non-sinüsoidaldir ve gerilime göre geridir. α = 0 için ortalama gerilim en yüksek değerindedir.Ortalama Gerilim : seklinde olur.12. Gerilim dalga sekli bir periyotta iki kez tekrarlandığında bu devre iki darbelidir. (diyot durumu).2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 17 .
Tek Faz Köprü (Çift Yollu) Devreleri  Kontrolsüz : 27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 18 .
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 19 .27.12.
27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 20 .
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 21 .27.12.
27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 22 .
Bir periyot içerisinde iki tekrar söz konusu olduğundan bu bağlantı sekli de iki darbelidir.7(c) gösterimi kullanılır.12.7 (e)’de dalga sekilleri görülmektedir.Yük akımı süreklidir. 27. (sekil 2.7 (b)) Sekil 2.5) aynıdır. TekFaz köprü bağlantısı iki tane yarım dalga bağlantısının seri bağlanmasından elde edilmistir.Diyot ve besleme devresinin akım dalga sekilleri yarım dalga bağlantısıyla (sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 23 .Yukarıdaki sekillerde tek-faz köprü devrelerinin değisik gösterimleri yer almaktadır. Güç uygulamalarında sekil 2.
Akımın geçebilmesi için sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 24 .Tam Kontrollü : Sekil 2.8’deki devrede T1 ve T2 .7’deki devrede diyotlar yerine tristör kullanılırsa tam kontrollü köprü devresi elde edilir. 27.12.T3 ve T4 grup halinde her yarı periyotta aynı anda tetiklenmelidir. Tristörler tetiklenene kadar iletim söz konusu olmaz. Bunu sağlamak için de T1 ve T2 aynı devreyle tetiklenir.
12.27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 25 .
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 26 .12.Sekil 2.8 Tam kontrollü köprü devresi 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 27 .27.12.
Yük gerilimi iki fazlı yarım dalga bağlantıyla aynıdır. Ortalama değeri . 27.Tetikleme darbeleri sekil 2.9’da görüldüğü gibi izolasyon trafosu aracılığıyla yapılır.12. Ancak devredeki iki tristörün gerilim düsümleri dahil edilmemistir ve yük akımının sürekli olduğu kabul edilmistir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 28 .
Önceki konuda olduğu gibi bir N (besleme nötrü) noktası tanımlayarak ve yük uçlarının bu noktaya olan potansiyel değisimlerini inceleyerek dalga sekillerini elde edebiliriz.Yüke giren akım tristörlerden geçerken dönüs yolu da diyotlarla sağlanmaktadır. Sekildeki tam dalga bağlantısı aslında iki yarım dalga devresinin eklenmesinden olusmustur. iki tristör ve iki diyot kullanarak ortalama DC gerilimi kontrol etmek mümkündür.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 29 .Yarı Kontrollü : Sekil 2.12. 27.10 (a)’daki yarı kontrollü bağlantıda görüldüğü gibi.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 30 .27.12.
Gecikme açısı α= 1800 olunca ortalama gerilim sıfıra düser.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 31 . T3 tristörü α kadar tetiklenmeyeceğinden bu süre zarfında yükün endüktif akımı T1ve D4 üzerinden akmak isteyecek ve D2 akımını D4 ’e devredecektir. Sebeke geriliminin sıfırdan geçtiği ve T1 iletimde olduğu bir durumda dönüs akımı D2 üzerinden sebekeye dönmektedir. Aynı zamanda komütasyon diyodu da yük akımını üzerine alacağından T1 tristörü sönecektir. 27.Dalga sekillerinden de görüldüğü gibi yük gerilimi asla negatif olmaz.12. Komütasyon diyodu hem yük geriliminin negatif olmasını önler. hem de endüktif olma durumu için yük akımını üzerine alır.
12.Tam kontrollünün aksine yarı kontrollü bağlantısında komütasyon diyodu sebebiyle AC akımda sıfır seviyeye düsme gözlenecektir. Ayrıca yarı kontrollüde ortalama gerilim negatif değer alamaz. ancak AC besleme akımı daha çok harmonik içerir. Yarı kontrollü devre. tam kontrollüye göre daha ucuzdur. 27. Yük geriliminin ortalama değeri .2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 32 .
Ayrıca endüktansı büyük güçlü yükler beslenebilir.12. 27. Ancak. Yük akımı dalgalanmanın azlığı nedeniyle sürekli ve sabit değerli kabul edilebilir.Üç Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devre : Üç faz yarım dalga bağlantısı çok fazlı doğrultucu devrelerinin temel elemanıdır.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 33 . Çok fazlı bağlantılarıyla DC dalga seklindeki dalgalanmalar daha azdır. Anlatım kolaylığı bakımından burada yıldız bağlı olduğu kabul edilecektir. besleme trafosunun sekonderinin zigzag bağlanmasını gerektirdiğinden kullanım alanı sınırlıdır.
12 (b)’deki dalga sekillerinden de anlasılabileceği gibi. Herhangi bir anda sadece bir diyot iletimdedir. V1 gerilimi diğer sargı gerilimlerine göre daha büyük iken D1 iletimdedir. Yani bu devre üç darbeli karaktere sahiptir.12. DC gerilimin ani değeri Vmax ile 1/2 Vmax arasında değisirken 1 periyotta 3 dalgalanma görülür. V2 gerilimi V1 ’den büyük olur olmaz D1 diyodu akımını D 2’ye devreder.Yük çıkısı ise sekonder sargının nötr ucuyla irtibatlandırılmıstır. 27.Sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 34 . Sekil 2.12’de her faz bir diyot aracılığıyla yüke bağlanmıstır.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 35 .Sekil 2.12.12 3~lı Yarım Dalga Devresi 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 36 .12.Ortalama Gerilim : 27.
Yani fazlar arası gerilim kadardır. Aynı devrede diyot yerine tristör kullanılarak tam kontrollü bağlantı elde edebiliriz. α tetikleme açısı 1200 farkla her faz tristörüne uygulanarak Vort ayarlanabilir. α= 0 için Vort en yüksek değerindedir.(diyot durumu) α’nın baslangıcı iki faz geriliminin kesistiği noktadadır. (faz geriliminin 0’dan geçisi değil) Bu bağlantı sebebiyle gerilim dalgalanması artmıstır (yine de 3 darbelidir) Ancak akım sekilleri aynı kalmıstır, sadece α kadar ötelenmislerdir. Sekil 2.14 (c) ve (d)’deki dalga sekilleri incelenirse ; α > 300 ’den itibaren negatif ani değerler aldığı görülür.
27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 37
Sekil 2.14 3~lı Yarım Dalga Kontrollü Devre
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 40 . Diyot durumunda dalga sekli faz gerilimlerinin tepesi olup 6 darbelidir.12. Tristör bağlanırsa α gecikme açısına bağlı olarak ortalama gerilim: 27.Altı Fazlı Yarım Dalga (Tek Yollu) Devre : Bu devre 3~lı yarım dalga bağlantısının bir uzantısıdır. Her bir tristör bir periyodun altıda biri iletimdedir.
15 6 Faz Yarım Dalga Devresi 27.Sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 41 .12.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 42 .27.12.
15’deki basit yıldız bağlantı AC primer sargıda büyük 3.17’deki “çift-yıldız bağlantısı” kullanılır. ( (IL sabit) Sekil 2. harmonik olusturacağından bunun yerine sekil 2. Yarı iletken eleman sadece 1/6 periyot iletimde olabileceğinden verimsiz kullanılmıs olur ve .12.Tristör geriliminin dalga seklinden VPRV .VPPV’nin 2V max olduğu görülür.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 43 . 27.16’daki “fork bağlantısı” ya da sekil 2.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 44 .12.17 Çift .Sekil 2.Yıldız 6 Faz Yarım Dalga Devresi 27.
basit 6~ yıldız bağlantı yapılmıs olurdu. Her bir yıldız grubu birbirine 1800 faz farkıyla beslenir. 27. İnterfaz trafosu aslında bir reaktördür ve yük akımının dönüsü reaktörün orta ucuna yapılmaktadır. Eğer yıldız noktalı interfaz trafosu yerine doğrudan irtibatlandırılsaydı.Çift yıldız bağlantısı : İki bağımsız 3 fazlı yarım dalga devresinin 6 darbeli çıkıs vermek üzere paralel çalısmasından ibarettir.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 45 .
Reaktör bu iki yıldız grubun.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 46 . yıldız noktaları arasındaki gerilim farkı nedeniyle aynı anda iletimde olmasını sağlar ve yük geriliminin değisimi bu iki grup dalga sekillerinin orta yollarını takip eder.17(b)’deki dalga sekilleri incelendiğinde her bir yıldız grubuna ait 2 adet 3-darbeli dalga sekli görülür. Böylece yük geriliminin ulasabileceği max ani değer sekonder sargı max değerinden küçük olur : 27.Sekil 2.
Yük akımı değeri bu mıknatıslama akımı değerinden az ise aralarında gerilim indüklenmeyeceğinden reaktör yok gibidir. Yaklasık üçgen sekli vardır ve max değeri.Diyot kullanılma durumu için ortalama gerilim sadece bir yıldız grubun dalga seklinden veya doğrudan yük gerilimi dalga seklinden elde edilebilir : İki grupta birbirinden bağımsız olduğundan her bir diyot 1/3 periyot iletimde kalır ve 1/2 yük akımı tasır. Reaktör uçlarında gerilim indüklenebilmesi için bir mıknatıslama akımına ihtiyaç vardır. faz gerilimi max değerinin yarısına esittir. Sekil 2. iki yıldız grubu gerilimleri arasındaki farktır. Bu devrenin AC besleme akımı sinüsoidale daha yakındır.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 47 . 27.17 (b)’deki reaktör gerilimi R V . Bu da yük akımıdır. yani iki yıldız noktası birlesmis gibidir.12.
Sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 48 .12.17 (b) Dalga Sekilleri 27.
Reaktörün görevini yerine getirmediği durumda devre 6~lı devre gibi davrandığından diyotlar 2Vmax ’a dayanacak sekilde seçilir. 27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 49 . Bu alan diyot devresindeki üçgene göre 3 kat fazla olduğundan akı değisimi 3 kat fazla olacaktır.Devre yıldız bağlı 6~lı devreye dönüsmüs olur.19 (b)’deki gibidir. Bu nedenle tam kontrollü devrede kullanılacak interfaz trafosu fiziksel olarak 3 kat büyük olacaktır. α = 900 olduğunda Vort= 0’dır ve yük gerilimi dalga sekli 2. Diyot yerine tristör kullanılırsa tam kontrollü çift-yıldız devresi elde edilir. Bu durumda interfaz trafosunun gerilim değisimi kareye benzer. Sekil 2.19(a)’da α açısının küçük olması hali için dalga sekilleri görülmektedir. Yük gerilimi yine iki yıldız grup gerilimleri arasında orta yolu takip ederken. gerilim ortalama değeri yük akımının sürekli olması durumu için cosα ile orantılı olacaktır.12. Bunu önlemek için doğrultucu uçlarına küçük değerli daimi bir yük bağlı bulundurulur. Reaktördeki akı değisimi bu gerilim değisiminin altında kalan alanla orantılıdır.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 50 .19 Kontrollü Çift Yıldız Devre 27.12.Sekil 2.
12.3 Faz Köprü (Çift-Yollu) Devresi 27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 51 .
21’deki bağlantı daha uygundur.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 52 .3 faz köprü (tam dalga) devresi sekil 2. Aslında sekil 2.12.Yük bir adet 3~lı yarım dalga bağlantısıyla beslenirken dönüs yine diğer bir 3~lı yarım dalga bağlantısıyla sağlanmaktadır.20’de görülmektedir. 27. Nötr bağlantısına gerek yoktur.
Sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 53 .12.21 Üç Faz Köprü Devresi 27.
27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 54 .12.
fazlar arası (hat) geriliminin max değerine esittir. 27.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 55 .Sekil 2. Devre 6 darbelidir. yükün üst noktası ile alt noktasının yıldız noktasına potansiyelleri arasındaki fark olduğu görülür. yük geriliminin.21 (b)’deki dalga sekilleri incelenirse. Maksimum değeri.
21 (a)’daki trafonun sekonderi yıldız bağlıdır.12.Sekil 2. ancak üçgen bağlama da yapılabilir.Yıldız-Üçgen trafo kullanmanın sebebi 3.Yük geriliminin ortalama değeri : 27. harmoniği azaltmaktır.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 56 .
Diyot yerine 6 adet tristör kullanılarak 3~lı köprü devresi tam kontrollü yapılabilir.Aynı anda iki diyot iletimdedir. dalga sekli 1~lı köprü devresine göre daha sinüsoidaldir. AC besleme akımı simetrik olmasına rağmen basamaklı yapıdadır. ancak bunların gerilim düsümü ihmal edilmistir. Diyotlar 1/3 periyot (1200 ) boyunca yük akımının tamamını iletirler. 27.12.22’de görülmektedir. Dalga sekilleri küçük bir α değeri için çizilmistir. Ancak.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 57 . Dolayısıyla ortalama gerilim α’ya bağlı olarak ayarlanabilir. Bu devre sekil 2.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 58 .12.Sekil 2.22 Tam kontrollü 3~ lı köprü devresi 27.
12.27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 59 .
Bu sebeple baslangıçta her bir tristöre iki kez (fakat belirli aralıklarla) tetikleme uygulanır.22’de küçük bir α gecikme açısının uygulandığı tam kontrollü 3~lı köprü devresi görülmektedir. 6 darbeli yük gerilimi dalga seklini olusturmak için iki 3 darbeli bağlantı bir araya getirilmistir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 60 . ancak devam edilmesi de sakınca olusturmaz. Bu köprü devresinde diğer devrelerde rastlanmayan bir problem söz konusudur.22 (b)’de görüldüğü gibi diğer tristör iletime alınırken bu tristöre yine tetikleme uygulanması zorunluluğu vardır. Devrenin ilk çalıstırılması sırasında iki tane tristör aynı anda iletimde olması gerekeceğinden iki tetikleme bir tristöre yapıldıktan bir müddet sonra sekil 2. Akım dalga sekilleri diyot çalısma durumuna benzer. ancak. 27. α açısı kadar geciktirilmislerdir.12. Çalısma düzene kavusunca bu uygulamaya gerek kalmaz.Sekil 2.
12.Tetikleme gecikmesi artarsa (sekil 2.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 61 . Bu sebeple faz geriliminin farkından olusan 6 hat gerilimleri ile dalga sekli elde edilebilir.Yük geriliminin ortalama değeri : 27.22 (c)) 3 darbeli iki dalga sekli çizerek yük geriliminin dalga sekli değisimini anlamak güçlesir.
12. iki adet 3 darbeli dalganın üstte olanı küçük tetikleme darbesi gecikmeli olduğu. Aradaki fark yük gerilimi 2 V ’yi verir. Bu durumda dalga sekli 3 darbeli olup tam kontrollüye göre daha fazla harmonik içerir.23 (a)’daki devre edilir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 62 .(İki adet seri tristör gerilim düsümü ihmal edilirse) 6 tristör yerine 3 tristör ve 3 diyot kullanılarak ve 3~lı yarım dalga bağlantısı yaparak yük gerilimi kontrol edilebilir. Gerilim dalga sekilleri incelendiğinde. 1~lı yarım dalga bağlantısında olduğu gibi komütasyon diyodu kullanılarak sekil 2. diğerinin ise diyot durumu dalga sekli olduğu gözlenir. 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 63 .12.23 3~ lı yarı kontrollü köprü devresi 27.Sekil 2.
27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 64 .12.
Akım dalga sekilleri incelendiğinde ise T1 tristörü akımının gerilimine göre geciktirilmis. ancak devreyi tamamlayan D4 diyodunun akımının ise gerilimi ile aynı fazda olduğu görülür. Yük geriliminin ortalama değeri: 27.12. Bu nedenle i a sebeke akımında simetrisizlik olusacaktır. Sıfır bölgelerde yük akımı komütasyon diyodu üzerine alır.Tetikleme açısını 900 den büyük olduğu durumlarda üst dalga formu alt dalga formuna göre daha negatif olur. α= 1800 için yük gerilimi ortalama değeri sıfırdır.Bu durumda yük gerilimi dalga sekli değeri sıfır olan bölgeler içerir. Bu da çift harmoniklerin olusması demektir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 65 .
fakat yük gerilimi ve besleme akımında daha çok harmonik olusturan bir devredir.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 66 . baslangıç çalıstırma problemleri olmayan.12.Yarı kontrollü devresi daha ucuz. 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 67 .12.12 Darbe Devreleri : 27.
2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 68 .27.12.
27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 69 .12.
12 darbeli dalga şekilleri 27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 70 .12.
25(b)’deki bağlantı yüksek gerilim eldesi için kullanılır. Bu 12 darbeli bağlantıda olduğu gibi 3 faz blokları kullanılarak daha yüksek darbeli bağlantılar yapılabilir. Sekil 2. Sekil 2. Sekil 2. Sekil 2. Bu iki bağlantıda da trafo biri üçgen diğeri yıldız bağlı olmak üzere iki adet sekonder sargısına sahiptir.25(c) tercih edilebilir.25 (b) ve (c)’de tam dalga bağlantıları 2 adet 3~lı köprü devresinin çıkıslarının seri veya paralel balanmasından elde edilmistir.25’deki devrelerde tristör veya tristör-diyot kombinasyonları kullanılarak tam veya kısmi kontrollü devreler olusturulabilir. Dört diyot aynı anda iletimdedir.25’de 3 yaygın 12-darbeli bağlantı görülmektedir.25 (a)’da çift-yıldız yarım dalga bağlantısı vardır. 27.12. Bu sebeple iki köprü devresini besleyen gerilimler arasında 300 faz farkı vardır. Yüksek akım gerektiren uygulamalarda sekil 2. Diyot seçimi bulunduğu köprü devresinin değeri dikkate alınarak yapılır.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 71 . sebeke akımı da sinüsoidale yaklasmaktadır. Sekil 2.Yıldız grupları 300 faz farkına sahiptir.Darbe sayısı arttıkça DC gerilimi ideal sabit değere yaklasmakta.
27. Özellikle yarım dalga devrelerinde. Primer sayısının boyutları sekonder sargıdan farklı olabilir .Trafo sargılarının boyutlandırılması : Sargı sayısı. Fork bağlantısında sekonder sargı primer sargıdan daha büyük boyutludur.12.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 72 . akım dalga seklinin daha iyi olması ve farklı ayaklarla irtibatlı sargılardan olusmus fazların olması sebebiyle böyledir. Bu nedenle trafo boyutlandırılmasında bu faktörler dikkate alınmalıdır. RMS gerilim değeri ve RMS akım değerinin çarpımıyla belirlenir.Besleme Trafosunun Boyutlandırılması : Doğrultucu devrelerinin besleme trafoları nonsinüsoidal akım tasırlar ve sekonder sargıları trafo çekirdeğinin farklı ayarlarına bağlanabilir.
Her bir sekonder sayısı primerle aynı uzunlukta olmalıdır.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 73 . sargı dizaynında.İki faz. Sekonderler bu sebeple bölümlendirilir ve aynı bosluğu verecek sekilde karsılıklı irtibatlandırılırlar. sargılar arası ortalama mesafenin aynı olması sağlanmalıdır. İki veya daha fazla sekonder sargının bir tek primer sargıyla irtibatlı olduğu trafolarda. Aksi takdirde asırı mekanik zorlamalar söz konusu olur. böylece magneto motor kuvvet dengesi sağlanır. interkonnekte yıldız veya çift-yıldız sekonder sargılarında olduğu gibi . 27.12. Böylece primer ve sekonder sargılar arasında kaçak akı aynı olur.
Ancak bu gerilim seviyesinde.ÖZET : Bu bölümde birkaç doğrultucu devresi anlatılmıstır. Bir düsük gerilimli yük için (mesela 100V). 27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 74 . Böylelikle verilen bir uygulamada doğru seçimi yapabilmek için değisik devreler üzerine karsılastırma yapma imkanı sağlanmıstır. gerilim değerleri diyot ve tristör etiket değeri açısından önemli bir gerilim stresi olusturmayacaktır. Ayrıca yarım dalga bağlantısında daha az güç kaybı söz konusudur. yarım dalga bağlantısındaki bir diyot gerilim düsümü ile tam dalga bağlantısındaki iki diyot gerilim düsümü önemli olacaktır.12.
Çünkü yarım dalga devresinde diyot ya da tristör etiket değeri daha büyük seçilecektir.Yüksek gerilim seviyesinde köprü devresinin iki diyot gerilim düsümü önemsiz kalacaktır.Bir yüksek gerilimli yük için (mesela 2kV) köprü devresi tercih edilmelidir. (15kW) Çünkü beslemeden çekilecek akımın gürültü oranı sınırlandırılır. Orta gerilim seviyesinde karmasık trafo dizaynları kullanarak maliyet düsüncesiyle yarım dalga bağlantısı düsünülebilir.12. 1~lı devreler için düsük güç uygulamaları söz konusudur. Ek olarak daha büyük yüklerin üç fazda beslenmesi için sebepler vardır. 27.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 75 .
Bu gerekmiyorsa yarı kontrollü kullanmak daha ucuzdur.2011 Güç Elektroniği 2010-2011 Güz Dönemi 76 .Ortalama gerilimin ters çevrilmesi istenen yerlerde tam kontrollü bağlantısı kullanılmalıdır. ancak akım ve gerilim dalga sekillerindeki büyük gürültüler sebebiyle kullanımlarında teknik sınırlamalar getirilmistir.12. 27.
More From Gurkan Tuzun
5 elektronik termometre