Theses supervised by Yrd. Doç. Dr. Fadıl Çelikkol
11 theses · Gazi University
PLC kontrollu reaktif güç kompanzasyonu
Bu çalışmada reaktif gücün ne olduğu, niçin gerektiği, zararları, ve nasıl kompanze edileceği anlatılmıştır. Çalışma 5 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde Reaktif gücün tanımı ve bazı kompanzasyon türlerinden bahsedilmiştir. İkinci bölümde reaktif gücün etkilediği gerilim seviyeleri ve gerilim ayarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde son yıllarda teknolojinin gelişmesiyle gündeme gelen Statik Var Kompanzasyon (SVS) söz edilmiştir. Dördüncü bölümde kompanzasyon hesabı, son olarak beşinci bölümde ise güç sistemine ve Reaktif Güce etki eden Harmoniklerden bahsedilmiştir.
Doğalgaz istasyonlarında akış sınırlayıcısının PLC ile kontrolü
Doğalgaz, ülkemizde ve dünyada önemli bir enerji kaynağı haline gelmiştir. Doğalgazın kullanım kolaylığından dolayı herkes tarafından yararlanılabilmesi için yapılan çalışmaların önemli şekilde ivme kazandığı bir dönem yaşanmaktadır. Bu dönem doğalgazın sanayi kuruluşlarına ve konutlara ulaştırılması için gerekli alt yapı çalışmalarının yapılması zorunluluğunu ortaya koymaktadır. Doğalgaz alt yapısında; ara bağlantı hatları, şehir içi doğal gaz dağıtım şebekesinin tesisi, iletim hattından gelen yüksek basınçlı doğal gazın basıncını düşürerek sanayi kuruluşlarına ve konutlara veren A ve B tipi basınç düşürme istasyonları bulunmaktadır. Bu nedenle, ana iletim hatları yapılırken eş zamanlı olarak basınç düşürme istasyonları ve şehir içi dağıtım şebekesinin de planlanması ve yapılması gerekmektedir.Bu çalışmada, A ve B tipi basınç düşürme ve ölçüm istasyonlarının sahip olması gereken teknik özellikleri hakkında bilgi verilmiştir. Basınç düşürme ve ölçüm istasyonlarındaki Akış sınırlayıcısının PID denetleyicisi kullanılarak PLC ve SCADA ile kontrolü gerçekleştirilmiştir.
Güneş pili kullanarak elektrik üretimi
Güneş Pili aydınlatma sistemleri, elektrik şebekesinin uzatılmasının mümkün olmadığı durumlarda ya da anlamlı olmadığı yerlerde özellikle küçük güçte enerji taleplerini karşılamak için kurulan ve şebekeden bağımsız sistemler olarak adlandırılan uygulamaların tipik örneğidir. Bu tez çalışmasında, 6 hücreli güneş pili kullanarak elektrik enerjisi üretilmiştir. Ve 12 volt 7 AH/20 saat gücündeki kuru tip aküde depo edilmiştir. Güneş enerjisinin elektrik üretiminde yetersiz olduğu durumlarda aküde depo edilen enerji ile sistem çalıştırılmıştır. Sistem ile ilgili ilk olarak panel ve akünün boşta ölçümü yapılmış voltmetre ve osiloskopta bu değerler gözlenmiştir. Daha sonra sistem bağlı fakat yüksüz durumda ölçümler yapılmıştır. En son ise sistem bağlı ve yüklü durumda ölçümler yapılmıştır. Güneş enerjisinden elde edilen enerji, sistemi oluşturan devreler yardımıyla D.C yada A.C ye çevrildikten sonra elektriki aygıtı beslemede kullanılmıştır. İlk yatırım maliyeti yüksek olmasına rağmen bu sistemler, işletme maliyetlerinin düşük olması nedeniyle kullanılma oranı günden güne artmaktadır.
RFPIC mikrodenetleyici ve uygulamaları
Bu çalısmada mikrodenetleyicilerin, özelliklede PIC Mikrodenetleyicilerin genel olarak incelenmesinden sonra PIC Mikrodenetleyici ailesinin kronolojik gelismesi ve son üyelerinden RFPIC, RFPIC alıcı ve verici modülleri ile RFPIC Gelistirme ve Uygulama Takımı detaylı olarak incelenmistir. ncelenen ürünlerin sagladıgı faydalar, kullanım alanları, getirdigi yenilikler ve kolaylıklar anlatılmıstır. Bu ürünlerin pratik uygulamasına örnek teskil etmesi için 3 adet adım motorunun uzaktan, kablosuz olarak kontrol edilebilirligi gösterilmistir. Kontrolün saglanabilmesi için gerekli yazılım gelistirilmis ve RFPIC üzerine yüklenmistir. Söz konusu kontrol, motor seçimi ile saga ve sola dönüs kontrolünü kapsamaktadır. Bu pratik uygulamada incelenen RFPIC, RFPIC alıcı ve verici modülleri, RFPIC Gelistirme ve Uygulama Takımı ile adım motorlarının her birinin kullanımı basarılı bir sekilde gerçeklestirilmistir. Aynı zamanda bu motor kontrolünün kullanım alanına örnek olabilmesi için kullanılan motor kontrol ve sürme devrelerine ek olarak kamera kontrol devresi dizayn edilmis, bu devre aracılıgı ile motorların üzerine yerlestirilen kameraların farklı alanları takip etmesi uzaktan kumanda ile kontrol edilmistir. Bütün devreler birbiri ile uyumlu çalısır hale getirilmistir. Tüm sistem çalısırken motorlar ayrı ayrı seçilebilmekte, seçilen motorun saga ve sola yön kontrolü yapılabilmekte ve aynı zamanda seçilen motorun üzerindeki kameranın aldıgı görüntünün monitörden izlenebilmesi saglanmaktadır. Çalısmanın üzerindeki ölçme ve deneyler sonucunda yapılan çalısmanın basarılı oldugu görülmüstür. Yapılan çalısmalar ile ilgili önemli hususlara sonuç ve önerilerde deginilmistir. Anahtar Kelimeler :RFPIC, RFPIC12F675, RFPIC Uygulama Takımı, adım motor kontrolü, kamera kontrolü
Güç çarpanı düzeltilmiş çok çıkışlı anahtarlamalı kaynak teori ve uygulaması
Bu çalısmada çok çıkıslı Flyback tipi bir SMPS'in önüne aktif güç çarpanı düzeltici tasarlanıp sebeke akımının dalga sekli sebeke gerilimi ile aynı fazda ve sinüzoidal olmasına çalısılmıstır. Aktif güç çarpanı düzeltmesinin teorisi ve tasarımı incelenerek Powersim simülasyonu ile güç çarpanı düzeltmesinin benzesimi yapılıp çalısma dalga sekilleri elde edilmistir. Pratik uygulamada ise süreksiz iletim modu tekniginde takipçi tipi SMPS olarak çalısan MC33260 tüm devresi ile güç çarpanı düzeltilmesi saglanmıs, simülasyondan elde edilen dalga sekilleri ile pratikte elde edilen dalga sekilleri karsılastırılmıstır. Güç çarpanı düzeltilmesine yük olarak anahtarlamalı kaynak tasarımı için çok çıkıslı Flyback tipi SMPS tercih edilip tasarımı incelenmistir. Bu tasarımda Flyback tipi SMPS elemanları ile SMPS trafosunun seçimi ve hesaplanması anlatılmıstır. Süreksiz iletim modu tekniginde akım denetimli olarak çalısan dâhili anahtara sahip bir denetleyici kullanılarak 22W'lık Flyback tipi bir SMPS tasarlanmıstır. Tasarlanan çok çıkıslı anahtarlamalı kaynagın güç çarpanı düzeltilmesi yapıldıgı ve yapılmadıgı durumdaki akım dalga sekilleri elde edilmis ve karsılastırılmıstır. Güç çarpanı düzeltilmis çok çıkıslı Flyback tipi SMPS'in akım dalga sekli ile gerilim dalga seklinin aynı fazda oldugu gözlemlenmis ve güç çarpanı degeri 1'e yaklastırılmıstır.
Hidrojen yakıt pilleri ve pem yakıt pilinin analizi
Hidrojen yakıt pilleri gelecekte enerji ihtiyacının karşılanmasında kullanılacakgüvenli temiz enerji çevrim araçlarıdır. Fosil yakıt kaynaklarının hızlatükenmesi, yarattığı çevre kirliliği ve enerji verimliliği alternatif kaynakarayışlarını hızlandırmıştır. Alternatif enerji olarak nükleer ve doğal kaynaklar(Güneş, rüzgar, jeotermal ve hidroelektrik) düşünülmektedir. Ancak bukaynaklarla üretilen enerjinin fosil yakıtlar yerine kullanılması için yakıtpillerine ihtiyaç duyulacaktır. Hidrojen enerji sistemi olarak adlandırılansistemde hidrojenin enerji taşıyıcısı, yakıt pillerinin de elektrokimyasal enerjidönüştürücüsü olarak kullanılması düşünülmektedir. Sistemin uygulamasınayönelik proje geliştirme ve uygulamaları devam etmektedir. Hidrojenin eldeedilmesi, depolanması, taşınması ve dönüştürülmesinin en ucuz, kullanışlı veverimli şekilde yapılması için bilim adamları yoğun çalışmalar içindedirler. Buçalışmada hidrojen enerji sistemi ve bu sistemin ana konusu olan hidrojen eldeedilmesi, depolanması, taşınması ve yakıt pilleri konuları irdelenmiş ve protondeğiştiren zar yakıt pilinin çalışma şekli formülize edilerek elde edilen sonuçlardeneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Pelton tipi rüzgar türbini kullanarak elektrik enerjisi üretme
Enerji bugün dünya ülkelerinin en önemli sorunlarından biri halinegelmiştir. Tükenmekte olan fosil enerji kaynakları nedeniyle dünya yenienerji kaynakları arayışı içindedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarındanrüzgar eski zamanlarda sulamada, un değirmenlerindekullanılmaktaydı. Teknolojinin ilerlemesi ile birlikte rüzgar enerjisindenelektrik üretilmeye başlanmıştır. Verimi yüksek olup, en çok tercihedilen türbinler 3 kanatlı, önden rüzgarlı, yatay eksenli türbinlerdir.Bu çalışmada dikey eksenli pelton kanatlar kullanılmıştır. Rüzgarenerjisinden elektrik üretiminde bu kanatların verimi, 3 kanatlıtürbinlerden çok düşük olduğu için tercih edilmemektedir. Bu dikeyeksenli pelton kanatlar kullanılarak, mekanik enerjiyi elektrik enerjisineçeviren alternatör yardımıyla çok düşük seviyede alternatif gerilim eldeedilmiştir. Alternatif akım, alternatör içinde bulunan diyotlar yardımı iledoğru akıma çevrilmiştir.
Ferrit çekirdekli trafo tasarımı ve uygulaması
Trafolar, alternatif akımda; ve yüksek verimde elektrik enerjisinin gerilim veakım değerlerini ihtiyaca göre değiştirmeye yarayan cihazlardır. Özellikleenerji iletimindeki rolleri çok önemlidir.Düşük çekirdek kayıpları ve fiyatları yüzünden frekans sıklığı 20kHz-3MHzarasında olan dönüştürücülerde ullanılan trafolar için en ideal çekirdekmalzemesi ferritdir. Ferritler oldukça büyük elektrik direncine sahiptir amabuna ilaveten düşük doyma akı yoğunlukları vardır. Ferrit malzemelerinpekçoğu SMPS uygulamalarında kullanılır.Bu çalışmada, yüksek frekanslarda kullanılan ferrit çekirdekli trafolarıntasarımı teorik ve uygulamalı olarak incelenmiştir. Bu uygulamada flybackbağlantılı bir anahtarlamalı devre yapılarak ferrit çekirdeğin özellikleriincelenmiş ve ölçülmüştür.Anahtar Kelimeler : Trafo, ferrit çekirdek, histerisiz kaybı
Kesintisiz güç kaynaklarının incelenmesi 450 VA'lık bir kesintisiz güç kaynağının tasarımı ve gerçekleştirilmesi
iiiKESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAKLARININ İNCELENMESİ450 VA'LIK BİR KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAĞININTASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ(Yüksek Lisans Tezi)Hasan ÇEVİKGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜMart 2006ÖZETBu tezde, şehir şebekesi kesilmelerine karşı, bilgisayar sistemleri,haberleşme sistemleri ve tıbbi elektronik cihazlar gibi kritik yüklerisınırlı bir süre besleyen kesintisiz güç kaynakları incelenmiş ve yaklaşık450 VA'lık, 50 Hz kare dalga çıkış verebilen pratik bir çalışmagerçekleştirilmiştir.Gerçekleştirilen kesintisiz güç kaynağı, şebeke enerjisi kesildiğindekritik yüke enerji aktaracak şekilde, beklemeli (off line) olaraktasarlanmıştır. Sistem doğrultucu ve akü şarj edici, akü grubu, evirici veçıkış transformatörü olmak üzere dört ana bölümden oluşmaktadır.Evirici çıkışı, 100 Hz'de çalışan, orta nokta bağlantılı push-pull trafoluyapıdadır. Deneysel sonuçlar, sistemin kendisinden beklenenözelliklere sahip olduğunu göstermiştir.Bilim Kodu : 905Anahtar Kelimeler : kesintisiz güç kaynağı, evirici, kare dalgasinyaliSayfa Adedi : 98Tez Yöneticisi : Yrd.Doç.Dr. Fadıl ÇELİKKOL
Rüzgar enerjisi ile eletrik üretimi
Yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgar enerjisi, çevreyi kirleten fosilkökenli yakıtların tükenme eğilimine girmesi ile daha da önem kazanmış vebu konudaki çalışmalara da hız verilmiştir. Ayrıca klim değişikliğine nedenolan sera gazlarının 1997 yılı Kyoto Protokolü ile azaltmak için çalışmalarahız verilmiştir. Önemi gittikçe artan rüzgar enerjisi konusunda dünyadakison 15 yıldaki gelişmeler maliyetleri % 50 oranında azaltmıştır. Ülkemizdede Yenilenebilir Enerji Kaynakları Kanununun çıkması ile bu konudakiçalışmalar hız kazanacaktır. Rüzgar enerjisi ile elektrik üretmedeavantajlarından dolayı sabit mıknatıslı makinelerin kullanımıyaygınlaşmıştır. Bu çalışmada, bir evin ihtiyacını karşılayacak kadarelektrik üretmek amacıyla sabit mıknatıslı bir rüzgar türbini imal edilmesihedeflenmiştir. Üç kanatlı, yatay eksenli, direk jeneratöre bağlı, eksenelakılı, sabit neodyum mıknatıslı ve çıkışta doğrultucu devresi olan rüzgartürbini tasarlanarak imalatı yapılmıştır. Çıkış güç değerleri kaydedilerek,sabit mıknatıslı makinelerin yapıları araştırılmıştır. stenilen güç değerielde edilerek verimin nasıl artırılabileceği görülmüştür.Bilim Kodu : 608.01.05Anahtar Kelimeler : Rüzgar Türbini, Yenilenebilir Enerji, Sabit MıknatıslıEndüksiyon JeneratörSayfa Adedi : 147Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. Fadıl ÇEL KKOL
Hall etkili dönüştürücü kullanılan diferansiyel rölenin transformatör korumasında kullanılması
Güç transformatörleri enerji sistemlerinin en pahalı ve vazgeçilmezelemanlarından biridir. Bu cihazlar şebekede değişik arızalar ile karşılaşır.Bazen hayati zararlara neden olurlar.Transformatör korumasında diferansiyel rölelerin güncelleşerek öneminikoruduğu bilinen bir gerçektir. Bunun en önemli nedeni önceden düşünülmeyenetkilerin de dikkate alınması, sayısal işaret işleme yöntemlerinin vemikroişlemci ile programlanabilir mantık denetleyici(PLC gibi) uygulamaalanlarının gelişmesidir.Diferansiyel koruma yöntemleri ve mıknatıslanma akımı ile harmonikbileşenler üzerine literatürün detaylıca araştırarak hazırlanan vegerçekleştirilen uygulama çalışmasında; diferansiyel röle ile birtransformatörün korunması Hall etkili dönüştürücü kullanarakgerçekleştirilmiştir.Bilim Kodu : 905Anahtar Kelimeler : Diferansiyel Röle, Hall-Effect SensörSayfa Adedi : 184Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. Fadıl ÇELİKKOL