Düşük harmonikli ve yüksek güç faktörlü yüksek güçlü doğrultucunun gerçekleştirilmesi

Abstract

Güç elektroniği dönüştürücüleri arasında en çok kullanılan dönüştürücü türü olan doğrultucular, DC gerilim regülatörü, akümülatör şarjı, motor kontrolü, elektrolizle kaplama, kimyasal prosesler, dc ark fırınları vb gibi endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğal komütasyonlu dönüştürücüler grubuna giren doğrultucularda genellikle güç elemanı olarak tristörler kullanılmaktadır. Güç elemanları arasında gerilim ve akım dayanımı açısından en yüksek değerlere sahip olan tristörler, doğal komütasyonlu dönüştürücülerde ve özellikle yüksek güçlerde ekonomik ve dayanıklı olması nedeniyle diğer güç elemanları yerine tercih edilmektedir. Tristörlü doğrultucularda THDi değerinin azaltılması IEEE-519 ve IEC-61000-3-2 gibi uluslararası standartlara uygunluk ve enerji kalitesi açısından son derece önemlidir. Ancak doğrultucularda şebekeden çekilen akımların THDi değerleri oldukça yüksek olup, faz kontrol açısının artmasıyla da şebekeden çekilen reaktif güç artar. Bu çalışmada, uluslararası standartlara uygunluk sağlayan doğrultucu sistemi üzerine araştırmalar yapılmıştır. Literatürdeki çalışmalar, teorik olarak incelenmiş, simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Doğrultucuların farklı çalışma koşullarındaki karakteristikleri incelenmiştir. Bu tezin uygulama kısmında, düşük harmonikli ve yüksek güç faktörlü, 110V / 400A değerlerinde, THDi ve güç faktörü açısından şebekeye olumsuz etkileri çok düşük olan tristörlü bir doğrultucu sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen doğrultucu özellikle akü şarj redresörü amacıyla kullanılarak, yazılım değişikliği ile kaplama redresörü, dc gerilim kaynağı vb. gibi uygulamalara da adapte edilebilecektir. Geliştirilen doğrultucunun THDi değeri %5?ten küçük ve güç faktörünün 0.95?ten büyüktür. Böylece uluslararası standartlara uygun ve enerji kalitesi yüksek bir tristörlü doğrultucu geliştirilmiştir.