Ac motorların sürülmesi ve kontrol edilmesi için bir fotovoltaik güç çevirici tasarımı

Yenilenebilir enerji kaynaklarının mevcudiyeti piyasada artarak önem arzetmeye devam etmektedir. Yenilenebilir enerjinin verimli bir şekilde kullanılabilmesi için, enerji depolanması, şebekeye enerjinin beslenmesi ve AC motorların sürülmesi gibi farklı uygulamaların desteklendiği uygun güç işleme ekipmanları gerekmektedir. Bu tezin konusu fotovoltaik modüllerin yenilebilir enerji kaynağı olarak kullanıldığı durumda elde edilen gücün AC motorların hız kontrolü amacıyla işlenmesidir. Kasikik bir tasarımda bu görev iki aşamada gerçekleştirilir. İlk önce, fotovoltailk modülden elde edilen DC voltajı, AC motoru sürmeye uygun daha yüksek bir DC voltaj seviyesine DC-DC çevirici kullanılarak yükseltilir. Daha sonra, elde edilen yükseltilmiş DC voltaj seviyesi 3 faz AC voltaja çevrilir ve bu 3 faz AC voltaj voltajkaynak çevirici devresi kullanılarak AC motor sürülür. AC motoron hızını elde edilen AC voltajın frekansını ayarlayarak değiştirilebilir. Klasik tasarımın aksine bu tezde AC motoroun sürülmesi için Z-kaynak çevirici devresine başvurulması önerilmiştir. Z-kaynak devresi özel bir kondansatör - inductor devresi kullanarak DC voltaj yükseltilmesini ve AC voltaj üretimini (dönüşümünün) tek bir aşamada birleştirir. Bu tez ilk once Z-kaynak devresinin modelini sağlamakta ve bu devrenin çalışma prensibin anlatmaktadır. Daha sonra,uzay-vektör darbe genişliği kiplenimi tabanlı değişken frekanslı AC voltajının üretilmesi ayrıntılı biçimde ele alınmıştır. Bu aşamalar birleştirilerek AC motorları sürmek amacıyla tam bir voltaj-kaynak çevirici devre tasarımı elde edilmiştir. Tasarımın uygunluğu MATLAB/Simulink'te gerçekleştirilen benzetim uygulamalarıyla gerçekleştirilmiştir. Bu benzetimlerde farklı karakteristiklere sahip AC motorlarında tasarlanan voltaj-kaynak çevirici devrelerinin optimize edilebileceği (eniyilenebileceği) görülmüstür. Buna ek olarak, aynı voltaj-kaynak çevirici devresinin donanım birimlerini değiştirmeden sadece basitçe voltaj yükseltme kısmını ayarlayarak farklı AC motorlarına kullanılabileceği doğrulanmıştır.