Çeşitli modülasyon tekniklerinin harmonik bozulma üzerindeki etkileri

Abstract

Güç sistemlerindeki nonlineer elemanlar, iletim ve dağıtım sistemlerinde ciddi birharmonik bozulmaya neden olmakta ve tüketiciye verilen enerjinin kalitesini olumsuzyönde etkilemektedir. Kaynak gerilimi, sinüsoidal dahi olsa harmonik üreten yüktendolayı çıkışında harmonikli bileşenler içerir. Bu durumdan baraya bağlı olan diğeryükler de etkilenir. Asenkron motorlar sürme devrelerindeki yarı iletken anahtarlamagüç elemanlarından dolayı birer harmonik kaynağıdırİnverterin ürettiği harmonikler kaçınılmaz olduğundan bunların optimizasyonu yolunagidilmiştir. Bu amaçla, kullanılan yarı iletken güç anahtarlama elemanlarının daha hızlıve anahtarlama kayıpları az olanları tercih edilirken, inverterlerde kullanılan PWM(Darbe Genişlik Modülasyon) teknikleri de geliştirilmektedir. Bu çalışmada motorkontrolü amacıyla geliştirilmiş olan DSP (Sayısal İşaret İşlemci) kontrolörlerdendsPIC2010 mikro kontrolörü kullanılmıştır. Bu DSP kontrolör ile sinüs PWM(SPWM), kare dalga PWM (KDPWM), taşıyıcı tabanlı uzay vektör PWM(TTSVPWM) ve uzay vektör PWM (SVPWM) teknikleri gerçekleştirilmiştir.Bu tez çalışmasında dsPIC2010 mikro kontrolörü ile geliştirilen yazılımla değişikPWM teknikleri için inverter çıkışındaki akımlar incelenmiştir. Bu akımlarınharmonikleri ölçülerek minimum harmoniğe sahip teknik belirlenmiş ve tekniklerinbirbirine göre kıyaslaması yapılmıştır.

Nonlinear elements in power systems are caused a serious harmonic distortion attransmission and distribution systems, and affected quality of supplying energy toconsumer in negative form. Even if source voltage is sinusoidal, its output will includeharmonic components due to loads which produce harmonic. Other loads connected tobus are affected from this situation. Each of induction motors is a harmonic source dueto semiconductor switching power elements.As harmonics which are produced by inverter are unavoidable, optimization of these ispreferred. With this purpose, as they are preferred quicker of used semiconductorpower switching elements and less switching loss of its, PWM (Pulse WidthModulation) techniques which are used inverters have developed. In this study,dsPIC2010 micro controller which is one of the DSP (Digital Signal Processor)controllers was used. Sinus PWM (SPWM), square wave PWM (KDPWM), carrierbase space vector PWM (TTSVPWM) and space vector PWM (SVPWM) techniquesare carried out with this DSP controller.In this thesis study, currents at output of inverter for various PWM techniques areanalyzed with software which is developed with micro controller. Technique which hasminimum harmonic was determined by measuring harmonics of these currents andcomparing of techniques was done according to each other.