Üç fazlı güç faktörü düzeltme devresinin tasarımı, analizi ve gerçekleştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HAMİT CAN DİNÇ

Danışman: Erdem AKBOY

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde elektrik enerjisi hayatımızın neredeyse her alanında aktif olarak kullanılmaktadır. Gelişen teknoloji ve sanayiyle birlikte elektrik enerjisiyle çalışan cihazlar ve sistemler insan yaşamının bir parçası haline gelmiştir. İnsanların ihtiyaçları dikkate alındığında taleplerin çözüme kavuşabilmesi için farklı özelliklerde yeni cihazlar tasarlanmalı ve elektrik enerjisinin formu talebe göre istenilen formlara dönüşebilmelidir. Bu dönüşümler yüksek miktarda elektronik ve yüksek frekanslı devre bileşenleri içermektedir. Elektrik enerjisi şebekesi ile çalışan ve güç dönüşümü yapan cihazlar işlevlerini yerine getirirken yüksek frekanslı bileşenlerin sistemlerde oluşmasına neden olmaktadır. Bu bileşenler istenmeyen harmoniklerin ortaya çıkmasına ve şebekenin doğal enerji formunun bozulmasına sebebiyet vermektedir. İstenmeyen harmoniklerin filtrelenmesi ve şebekenin doğal formunun korunabilmesi için tek faz ve üç faz şebekeler için güç faktörü düzeltme devreleri tasarlanmıştır. Bu tez çalışmasında üç fazlı güç faktörü düzeltme devreleri genel olarak ele alınarak kullanım alanları ve harmonik performansları göz önünde bulundurularak karşılaştırılmıştır. Çalışmada özellikle altı anahtarlı aktif ön uç tabanlı güç faktörü düzeltme devresi ele alınarak teorik analizi ve deneysel tasarımı yapılmıştır. Çalışma kapsamında uzay vektör darbe genişlik modülasyonu algoritması için gerekli matematiksel hesaplamalar yapılarak vektör tabanlı bir kontrol algoritması geliştirilmiştir. Yapılan hesaplamalar simülasyon ortamında analiz edilerek uygulama devresi üzerinde teorik sonuçlar deneysel olarak doğrulanmıştır. Tasarımı gerçekleştirilen güç faktörü düzeltme deresi 85-265 Vac giriş gerilimi aralığına sahip olup şebekeden 22 kW'a kadar güç çekebilmektedir. Uygulama devresi çıkış gerilimi DC bara voltajını 400-850 Vdc gerilimleri arasında istenilen seviyede tutabilmektedir.