152
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Karmaşık yükler altında çalışan DC motorun etkin kontrolü
PID kontrolörler kullanım kolaylığı, basit oluşları ve etkin bir çözüm sunmaları sebebiylemotor kontrolünde en çok başvurulan uygulamalardandırlar. Üç temel katsayı belirlenmesi ilekontrolörün ayarlanması tamamlanmaktadır: Oransal, Türevsel ve ntegral katsayıları.şte bu noktada bu katsayıların doğru belirlenmesi çok kritik bir önem arz etmektedir. Bukonu ile ilgili pek çok yöntem ve teoriye literatürde rastlamak mümkündür ancak hiçbirisi tümuygulamalar için geçerli olacak makul sonuçlar verememektedir.Bu tez çalışması ile çok derin teorik çıkarımlara girmeden, PID kontrolörün mantığından yolaçıkarak çok kolay üretilebilir ve sistem transfer fonksiyonunu bilmeyi gerektirmeyen değişkenyüklerde kullanılabilir, tak-kullan mantığına yönelik bir PID kontrolör tasarımı sunulmuştur.Sonuçta sabit PID katsayıları değil, sistem dinamiklerinden türetilmiş ve yük değişimine bağlıolarak kendini güncelleyen öz uyarlamalı (self-tuning) olarak nitelendirilebilecek bir çözümyöntemi elde edilmiştir.Ne var ki, bu sistemle iyi sonuçlar elde edilmekle beraber en iyi çözüm elde edilememektedir.Esas avantajı kolay kullanımı ve herhangi bir ayar gerektirmeden pek çok sisteme tatbikedilebilmesidir.Anahtar kelimeler: PID kontrolör, PID katsayıları, öz uyarlamalı kontrol, değişken yüktekontrol.JÜR :1. Yrd. Doç. Dr. Şeref Naci ENG N (Danışman) Kabul Tarihi: 02.06.20062. Yrd. Doç. Dr. Kayhan GÜLEZ Sayfa Sayısı: 713. Yrd. Doç. Dr. Vasfi Emre ÖMÜRLÜ
MATLAB ve sımulink kullanarak LQR ve kutup yerleşimi metotları ile tepe vinci kontrolü
Vinçler, günümüzde ağır cisimlerin bir yerden başka bir yere nakledilmesinde en çokkullanılan yapılar olup; genellikle operatör kontrolünde manuel hareket ettirilmektedirler. Buda sistemde istenmeyen salınımlara yol açmakta hem cismin kontrolsüz şekilde taşıyıcı halatetrafında osilasyona girmesine yol açmakta; hem de etraftaki diğer cisimler; çalışanlar içinhayati tehlike oluşturmaktadır.Bu tez çalışmasında, farklı iki kontrol metodu kullanarak sisteme kontrolcü tasarlanmış vebahsedilen vinç salınımlarını en aza indirerek pozisyon kontrolü yapılması amaçlanmıştır.Öncelikle en çok kullanılan vinç yapısı olan tepe vinci sistemi ele alınmış; 2 boyutta dijitalsistem modellemesi yapılarak sistem karakteristikleri elde edilmiştir. Bulunan karakteristiklerlineerleştirilerek üzerinde asıl çalışılacak olan lineerleştirilmiş sistem durum-uzay modelindegösterilmiştir. Sistem modelleri Simulink yazılımı ile görsel forma sokulmuş; denklemlerinelde edilmesinde ise Matlab yazılımından faydalanılmıştır. Kontroledilebilirlik vegözlenebilirlik kavramları işlenmiş ayrıca servo sistemler ele alınarak sistemin teorisine katkısağlanmıştır.Sistemin tahmin edici-gözlemci dizaynı yapılarak tüm durum değişkenleri elde edilerekyapılan modele eklenmiştir. Kontrolcü olarak kutup yerleşim metodu ve LQR linear quadraticregulator yöntemleri seçilerek; sistem bu iki kontrolcü için teker teker ele alınarak sistemcevapları elde edilmiştir. Elde edilen cevaplar daha sonra dış distürbanslara karşı test edilereksonuçları gözlenmiştir. Vinçlerde taşınacak cisimlerin ağırlıkları değişken olduğundan; sonolarak bulunan katsayılar ile yapılan geribeseleme kontrol sistemleri, değişken yüklerdedenenerek sonuçları analiz edilmiştir. Yapılan simülasyonlar sonrasında elde edilengrafiklerden sonuçlar çıkartılarak; aynı sisteme uygulanan LQR ve kutup yerleşimmetotlarının birbirlerine olan üstünlükleri ve zayıflıklarına dikkat çekilerek tezsonlandırılmıştır.Matematiksel işlemler gerçekleştirilirken klasik yöntemler ile sistem çözümlenmiş; ayrıcaMatlab komut satırları da açıklanarak teze eklenmiştir.Anahtar kelimeler: Tepe vinci, kontrol teorisi, Matlab, Simulink, kutup yerleşimi, LQR,gözlemci dizaynı, lineer kontrolix
Enerji iletim sistemlerinin çevresel faktörlere bağlı olarak toprak yolu analizi ve simülasyonu
Elektrik enerjisi, üretim, iletim ve dağıtım olarak üç bölümde ele alınmaktadır. Enerjininiletimi aşamasında gerilim seviyesinin yüksek olması (154 kV, 380 kV, â¦) gerekmektedir.Enerji iletim sistemlerinde, çelik galvanizli direkler kullanılmaktadır. İletim hattının devresayısına bağlı olarak direk modelleri farklı olmaktadır. Enerji iletim hatlarını atmosferikolaylardan korumak için koruma telleri kullanılmaktadır. İletim hatlarında olabilecek yıldırımdüşmesi veya kısa devre durumlarında oluşan aşırı akımların koruma telleri vasıtasıylatoprağa akıtılabilmesi için iletim hattının tüm direklerinin topraklanması gerekir.Bu tez çalışmasında 100 MVA, 154 kV'luk tek devre / çift koruma telli, 50 km'lik (163 adetdirek) bir enerji iletim hattının toprak yolu analizi ve simülasyonları gerçekleştirilmiştir.Enerji iletim hatlarında fazları direğe (toprağa) karşı yalıtmak amacıyla zincir izolatörlerkullanılmaktadır. Bu izolatörlerin yüzeyleri çevre koşulları sebebiyle kirlenerek iletken halegelmektedir. Bunun sonucu olarak izolatör yüzeyinden direğe doğru kaçak akımlarakmaktadır. Bunun yanı sıra faz iletkenleri ile koruma telleri arasında karşılıklı kuplajsebebiyle, koruma telleri üzerinde gerilimler (akımlar) endüklenmektedir.Bu çalışmada, enerji iletim hatları sürekli işletmenin tüm durumları (dengeli-sinüsoidal,dengeli-non sinüsoidal, dengesiz-non sinüsoidal) için farklı zemin yapıları kullanılarak toprakyolu analizi ve simülasyonları yapılmıştır. İletim hattı boyunca direk topraklama gerilimlerielde edilmiştir.Ayrıca iletim hattında sık meydana gelen arızalardan faz-toprak kısa devre arızası farklızemin yapıları ve farklı arıza noktaları (hat başı, hat ortası ve hat sonu) için direk topraklamagerilimleri elde edilmiştir.Bu çalışmalarda farklı direk açıklıklarının (300 m, 400 m) olması ve farklı sayıda topraklamaçubuğu kullanılması durumlarında direk topraklama gerilimlerinin nasıl değiştiğiincelenmiştir. Bunun yanında, koruma tellerinden geçen akımlar için, farklı iklim koşullarınabağlı olarak oluşan magnetik alanlar, elektrodinamik kuvvetler, asimetri oranları, güçkayıpları ile direklerden akan akımların oluşturduğu adım gerilimleri incelenmiştir. Ayrıca,literatürde toprak yolu için oluşturulan modeller ile Matlab/Simulink'te oluşturulan modelinkarşılaştırılmasına yönelik inceleme yapılmıştır. Elde edilen sonuçların her iki durumlaörtüştüğü ortaya konmuştur.Anahtar kelimeler: Toprak yolu, izolatör, enerji iletim hattı, toprak özgül direnci, Matlab/Simulink, direk topraklama gerilimi, faz-toprak kısa devresi, çevre koşulları.JÜRİProf. Dr. Selim AY (Danışman) Kabul tarihi : 02.01.2006Prof. Dr. Hüseyin ÇAKIRProf. Dr. Celal KOCATEPE Sayfa satısı : 187Prof. Dr. İrfan GÜNEYProf.Dr. Fahrettin ARSLANTHE ANALYSIS AND SIMULATION OF THE GROUND PATH OF POWERTRANSMISSION SYSTEMS DEPENDING ON THE ENVIRONMENTAL FACTORSErcan İZGİElectrical Engineering, Ph.D. ThesisElectric energy is considered in three sections as generation, transmission and distribution.High voltage such as 154 kV and 380 kV is required to transmit the electrical power. For thepower transmission systems, steel galvanized towers are used. Based on the number ofcircuits of the transmission line, tower models differ. To prevent the transmission lines fromthe atmospheric discharge, ground wires are used. The towers must be grounded againstpossible high current flows caused from a lightning stroke or short-circuits.In this study, the analysis and simulation of a 100 MVA / 154 kV ground path of a 50 kmsingle-circuit transmission line having 163 towers with double ground wire are carried out.String isolators are used to insulate phase conductors against the tower / ground in the powertransmission lines. Because of the ambient conditions, isolators are contaminated and becomeconductive. Thus, leakage currents flow from the surface of isolators to the tower. On theother hand, because of the mutual coupling between phase conductors and ground wires, thevoltage / current is induced on the ground wires.In this study, the analysis and simulations of the ground path for different soil structures andfor all conditions of steady-state operation of power transmission lines have been performed.Tower footing voltages are obtained along the transmission line. In addition, tower footingvoltages in case of single line to ground fault, which frequently occurs in power system areanalyzed for different soil structures and fault points, namely at sending-end, mid-point andreceiving-end of the transmission line.The change of tower footing voltages for different spans (300 m, 400 m) and for differentvalue of electrode has been studied. On the other hand, magnetic fields for different weatherconditions, electrodynamic forces, asymmetry ratio, power losses and step voltages becauseof current flowing through the towers have been studied.In addition to these, the comparison between the ground path models in the literature and theproposed Matlab/Simulink model has been evaluated. It is shown that both numerical resultsmatch each other.Keywords: Ground path, string insulator, power transmission line, soil resistivity, Matlab/Simulink, tower footing voltage, phase-ground fault, environmental conditions.JURY:1. Prof. Dr. Selim AY (Supervisor) Date : 02.01.20062. Prof. Dr. Hüseyin ÇAKIR3. Prof. Dr. Celal KOCATEPE Page : 1874. Prof. Dr. İrfan GÜNEY5. Prof. Dr. Fahrettin ARSLAN
Bina otomasyonu
Çok geniş uygulama alanına sahip olan ev otomasyonu sistemlerinin en iyi şekilde anlaşılabilmesi için ikinci bölümde kontrol edilebilen sistemlerin açıklamaları yapılmıştır. Aydınlatma, yangın güvenlik, hırsız güvenlik, kapalı devre televizyon sistemleri, erişim kontrol sistemleri ve ısıtma havalandırma iklimlendirme sistemleri açıklanmıştır. Üçüncü bölümde ev otomasyonu sistemlerinde kullanılan cihazlar ve cihazların uygulama biçimleri anlatılmıştır. Dördüncü bölümde ise X10 protokolü anlatılmış, X10 uyumlu cihazlar ve kullanım alanlarına değinilmiştir. Beşinci bölümde ise otomasyon sistemlerinin beyni olan yazılımlardan bahsedilmiştir. Homeseer yazılımı tanıtılmış ve uygulama alanlarından bahsedilmiştir. Altıncı bölümde bahsedilen yazılım ile bir evin otomasyonu yapılmış kurulum maliyeti ve sağladığı tasarruf hesaplanmıştır. Sonuç olarak ev otomasyonunun dizaynı ve getirileri tez kapsamında açıklanmıştır. Anahtar Kelimeler: Bina otomasyonu, ev otomasyonu, bina otomasyon donanımları, X10 protokolü, enerji tasarrufu
Tünel aydınlatması
Trafik yoğunluğu artışına paralel olarak tünellere duyulan ihtiyaç özellikle dağlık alanlardabüyük ihtiyaç haline gelmiştir. Karayolu tünellerinden beklenen adeta açık ve güvenli biryoldaki gibi sürüş güvenliği ve rahatlığını sağlaması, ayrıca sürücünün görüş kabiliyetinimaksimize etmesidir.Uzun bir tünel, eğer iyi aydınlatılmamış ise, özellikle güneşli günlerde yaklaşan sürücülere?Kara Delik? gibi görünür. Bu durumun ortaya çıkmasını engelleyip sürücüye görüşkabiliyetini kazandırmak amacıyla, gözün karanlık adaptasyonunu da hesaba katılarak, tünelineşik (ilk) bölgesi için kuvvetli bir aydınlatma sistemi tasarlanması çok büyük önem arz eder.Gerek kurulum gerekse işletme masrafları bakımından tünel aydınlatma maliyetinin önemlibir bölümünü oluşturan ve önemi itibariyle titizlikle üzerinde durulması gereken eşik bölgesiaydınlatma tasarımında, temel olarak yaklaşma bölgesi parıltısı ve trafik hızı baz alınır. Eşikbölgesinin ardından ise tünel çıkışına kadar kademeli olarak parıltı seviyeleri düşürülerekgözün sinirsel adaptasyonuna da uygun şekilde maliyetlerde iyileşme sağlanır.Çalışmada tünel aydınlatmasındaki optimizasyonun en uygun şekilde sağlanabilmesi içinöncelikle temel ışık ve fotometrik tanımlar hakkında bilgiler verilmiş, ardından tünelaydınlatması ve bu alanda uygulamalarına rastlanan armatür çeşitleri hakkında incelemeler vekarşılaştırmalar yapılmıştır.Tezin son bölümlerinde ise; örnek seçilen ?Devren Tüneli? üzerinde pratik anlamda tasarımaşamalarına yönelik bilgilendirmeler yapılmıştır. TunLight bilgisayar yazılımı yardımıyla bazıdeğişkenlere, karşılaşılması muhtemel değerler verilerek, çeşitli senaryolara uygun olarakişletme süreciyle ilgili de çeşitli tespitler yapılmış ve bir takım öneriler sunulmuştur.Anahtar kelimeler: Aydınlatma tekniği, dış aydınlatma, tünel aydınlatması, karayolutünelleri, armatürler, tünel mimarisi, karayollarında sürüş güvenliği, aydınlatma otomasyonu,bilgisayar destekli aydınlatma hesapları.ix
Sonlu farklar yöntemiyle topraklama ağlarındaki potansiyel dağılımın hesaplanması
ÖZETElektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile bunlara bağlı bölümlerin, bir iletken yardımıile toprakla irtibatlandırılması işlemine topraklama denilmektedir. Elektrik sistemlerinindevamlılığını sağlamak ve insan hayatını güvenceye almak için elektrik sistemlerinde, gerilimaltındaki kısımlar yalıtılırlar. Toprağa karşı yalıtımda, çeşitli sebeplerle, her zaman bozulmave delinme şeklinde hata meydana gelmesi kaçınılmazdır. Topraklama, meydana gelebilecekbu çeşit bir hata durumunda, insan hayatını güvenceye almak maksadıyla uygulanacakişlemlerden biridir.Bu tez çalışmasında, topraklama sistemlerinde yoğun şekilde kullanımdaki topraklama ağları,hesaplama bakımından kolaylığı ve aynı zamanda yüksek doğruluğu bulunması nedeniyleSonlu Farklar Yöntemi (SFY) ile incelenmiş ve bu yöntem teorik olarak model topraklamaağlarının analizinde kullanılmıştır. Bu amaçla 2. bölümde topraklama hakkındaki temelkavramlar sunulmuş ve 3. bölümde topraklama ağlarının incelenmesine yer verilmiştir. 4.bölümde topraklama ağlarında akım dağılımlarının elde edilmesi ve özdirenç ve karşılıklıdirenç ifadelerinin çıkarılmasına ilişkin sayısal ifadeler sunularak 5.bölümde topraklamaağlarının hem ağ içerisine tekabül eden toprak yüzeyinde hem de referans toprağa kadarmesafedeki toprak yüzeyinde potansiyel dağılım ifadeleri elde edilmiştir. Ayrıca modeltopraklama ağ örnekleri için toprak yüzeyindeki potansiyel dağılım ifadelerinin SFY ileçözümü elde edilerek sonuçlar grafiksel olarak gösterilmiştir. Son bölümde de elde edilensonuçlar ve akabinde öneriler sunulmuştur.Bu çalışmada öne çıkarılmak istenen tema, farklı iletken sayısına ait kare topraklama ağlarınınhata durumu sonrasında toprak yüzeyinde meydana getirdiği potansiyel dağılımın SFY ilehesaplanarak sonuçların grafiksel olarak sunulmasıdır. Böylece tasarlanması planlanacaktopraklama ağ modeli için referans oluşturması amaçlanmıştır.Anahtar kelimeler: Topraklama ağı, özdirenç, karşılıklı direnç, akım dağılımı, potansiyeldağılım, sonlu farklar yöntemi.
Enerji iletim hatlarının nümerik mesafe röleleri ile korunması
Ülkemizdeki elektrik enerjisi ihtiyacı, sanayi, teknoloji alanındaki gelişmeler ve artan nüfusile her geçen gün hızla artmaktadır. Bu nedenle elektrik enerjisinin üretilmesinden , şehirlereiletilmesine kadar olan süreçte sürekliliğin sağlanması çok önemlidir. Sistemin en önemliparçası olan enerji iletim hatları ve bu hatları koruyan mesafe koruma rölelerine bu konudaçok önemli görevler düşmektedir. Geçmiş yıllarda kullanılan elektromekanik, statik(elektronik) rölelerin yerine artık hızlı, seçici, güvenilir, kullanımı kolay ve en önemlisitamamen mikroişlemci desteği ile sayısal hesaplar yapabilen nümerik mesafe koruma rölelerikullanılmaktadır.Bu çalışmada; nümerik (sayısal) mesafe koruması ve nümerik röleler ayrıntıları ile incelenmişyeri geldiğince eski elektromekanik-statik röleler ile karşılaştırmalar yapılmıştır. TEİAŞİstanbul 1. Bölgeye bağlı Atışalanı ve Davutpaşa şalt merkezlerinde incelemeler yapılmış, şaltmerkezleri ve mesafe koruma hakkında bilgiler alınmıştır. TEİAŞ'dan sağlanan bilgiler ve beşyılı aşkın süredir çalışmakta olduğum Siemens firmasında edindiğim, iletim sistemleri veiletim sistemlerinin korunması konusundaki bilgi birikimim ve yaptığım araştırmalardoğrultusunda Türkiye'de bulunan şalt merkezleri ve enerji iletim hatlarının mesafe röleleriile korunması konusu detayları ile incelenmiştir. Sayısal uygulama bölümünde, iletimhatlarının korunmasında yaygın olarak kullanılan bir nümerik mesafe rölesi incelenmiş veİstanbul'da Beylikdüzü-Bahçeşehir-Habipler arasındaki 154 kV nominal gerilimli enerjiiletim hattının bu röle ile korunması için gerekli ayar değerleri hesaplanmıştır. Siemensfirması tarafından geliştirilen SINCAL paket programı kullanılarak bilgisayar ortamındailetim hattı modellenmiş, hat üzerindeki çeşitli arıza durumları için sistemin üç fazlısimülasyonu gerçekleştirilmiş, nümerik mesafe rölelerinin her arıza için davranışıincelenmiştir.Anahtar kelimeler: Mesafe koruma, nümerik mesafe koruma rölesi, enerji iletim hatları,dijital mesafe koruma rölesi.xiv
Ac servo motorlar ve sürücü devreleri
İlk bölümde çalışma konusuna bir girizgâh yapılarak sonraki bölümler için hazırlıkmahiyetinde genel bir açıklama yapılmıştır.İkinci bölümde endüstride oldukça yaygın kullanılmaya başlanan servo motorlar genel olaraktanıtılmıştır. İkinci bölümde ise servo mantığının sistemler için uyarlanması, bir servokontrolde kullanılan terimler, geri beslemeli kontrol sistemleri, sistemlerin sınıflandırılması,bir servo kontrol sistemin başlıca elemanları, uygulamaya yönelik servo örnekleri ve servomotorların sınıflandırılması incelenmiştir.Üçüncü bölümde, endüstride yaygın olarak kullanılan servo motorlar ele alınmış ve temelifadeleri, çalışma ilkeleri, matematiksel modelleri, eşdeğer devreleri, uygulama alanları,motor kayıpları incelenmiştir.Dördüncü bölümde, bir önceki bölümde seçilen anahtarlamalı relüktans motorun, fırçasız dcmotorun ve fırçasız ac motorun servo mantığı ile kontrol edilme yöntemleri incelenmiştir.Son olarak beşinci bölümde servo motorların endüstrideki uygulamalarına birkaç örnekverilip kısaca incelenmiştir.
Bir operatörsüz vinç için PID ve genetik algoritma temelli minimum salınımlı konum kontrolü
Ağır nesnelerin taşınmasında en çok kullanılan yapılardan biri olan vinçler genellikleoperatörler tarafından manuel olarak kontrol edilmektedirler. nsana dayalı bu kontrolyönteminde, halatlara bağlı cisimler üzerinde istenilmeyen salınımlar oluşmakta, bu daetraftaki diğer cisimler hatta çalışanların hayatları için büyük bir risk teşkil etmektedir.Bu çalışmada iki farklı kontrol yöntemi ile kontrolcü tasarlanarak, minimum salınımlıpozisyon kontrolü amaçlanmıştır. Örnek olarak tepe vinç (overhead crane) sistemi alınıpsistem modelleri ve karakteristikleri çıkarılmış ve sistemin transfer fonksiyonu elde edilmiştir.s domeni, zaman ve frekans domenlerinde kontrol sistemleri kısaca anlatılarak PIDkontrolörler ve Genetik Algoritmalar hakkında ayrıntılı bilgiler verilmiştir.Kontrolcü olarak klasik PID kontrolörler ve Genetik Algoritmalar seçilerek her 2 kontrolcüteker teker sisteme uygulanmış ve sistem cevapları elde edilmiştir. Öncelikle PIDkontrolörlerden Ziegler-Nichols metodu ile katsayılar (Kc, Ti, Td-Kp, Ki, Kd) bulunmuş vesisteme uygulanarak çıktılar elde edilmiştir. Bu işlemler önce Matlab komut satırlarıylaçıkarılmış daha sonra bir simulasyon ile sonuçlar elde edilmiştir.En iyinin hayatta kalması prensibine dayanan Genetik Algoritmalar, ISE (toplam kareselhatanın integrali) performans indeksi kullanılarak sisteme uygulanmış ve hatayı minimumyapan katsayılar bulunarak çıkış grafikleri elde edilmiştir. Son olarak her iki yöntemle yapılanMatlab çalışmaları ve simulasyonlar sonucunda elde edilen grafiklerden sonuçlar çıkarılmış,sonuçlar ve karşılaştırması tezin bitiminde ele alınmıştır. Matlab komut satırları açıklanarakteze eklenmiştir.Anahtar kelimeler: Tepe vinci, kontrol sistemleri, PID kontrolörler, Genetik Algoritmalar,Matlab, Simulink
Mikroişlemci kullanılarak neuro-fuzzy proses kontrol uygulaması
Bilindi i üzere prosesler, belli girdilerin yine belli kurallar do rultusunda i lenerek istenilençıktıların elde edildi i yapılardır. Do ada kendili inden gerçekle en prosesler de oldu u gibibizim istedi imiz proseslerin gerçekle mesi için ise, genelde zorlamalı yapılar gerekliolmaktadır. Bu durum ise, zorlamalı i lemin gerçekle ebilmesi için prosesin adım adımizlenerek kontrol altında tutulmasını mecbur kılmaktadır. te bu çalı mada da, özellikle atıksuların arıtılıp istenilen PH de erinde do aya geri verilebilmesi için gerekli olan nötrle tirmeprosesine bir örnek te kil edecek olan, asetik asidin (asit) sodyum hidroksit (baz) ilenötralizasyonu prosesinin kontrol altına alınması için gerekli olan kontrolörün geli tirilmesineçalı ılmı tır.Aslında kontrol sistemleri denildi inde akla ilk gelen yapılar; P, PI, PD veya PID kontrolöryapılarıdır. Ancak PH nötralizasyon prosesi gibi nonlineer (lineer olmayan) proseslerinkontrolünde geleneksel kontrol sistemlerinin pek de ba arılı olmadıkları görülmü tür.Son yıllarda yapay zeka ürünü olan kontrol sistemlerinden, bulanık mantık kontrol ve yapaysinir a ları ile geli tirilen kontrol yapıları ön plana çıkmaktadır. Ancak bu iki kontrolyapısının ayrı ayrı kullanılması yerine, her iki kontrolör tipinin de yapılarından kaynaklananüstünlüklerinin birle tirilmesi ile geli tirilen kontrolörlerin ba arımının çok daha yüksekoldu unu bu çalı mada görmek mümkün olacaktır. Özellikle de lineer olmayan sistemlerinkontrolünde, geli tirilen bu yapılar geleneksel kontrolör yapılarına göre çok daha iyi sonuçlarvermi lerdir.Öte yandan geli tirilen bu yeni kontrolörün bilgisayar ba ımlı kullanım ortamındançıkarılabilmesi için ise, mikrokontrolörlerin kullanımı ile sistemin çalı ma ortamında kendiba ına çalı abilmesine olanak sa lanmı olacaktır. Bu sayede de, yapay zeka ürünü olan bukontrolör yapılarının bilgisayara olan ba ımlılı ı ortadan kaldırılarak, kullanım kolaylı ı ilemaliyet dü ürümü sa lanmı olacaktır.Yukarıdaki açıklamalarda göstermektedir ki, bu çalı ma iki ana bölüme ayrılabilir. Birincibölüm, bilgisayar ortamında yapılan Matlab simülasyonlarını içeren ve gerçeklenecek olandonanım tabanlı sisteme model sa layacak olan ana kısımdır. Burada sistemin yapılabilirli iile donanım ortamına aktarım i lemi sırasında kar ıla ılacak olan kilit noktaların tespitiamaçlanmı tır. Ayrıca geleneksel kontrol teknikleri ile kıyaslama için de bir fikir sa lamıolacaktır. Zira bu sistemlerin Matlab'da tasarımı ve simülasyonu oldukça kolay bir ekildegerçekle tirilebilmektedir. kinci ana bölümü ise, donanım tabanlı kontrol sistemi ile yineprosesin matematiksel modelini içeren donanımsal yapılar olu turmaktadır. Bu yapınınba arımı için de, ilk bölümde yer alan simülasyonlar ile kıyaslamalar yapılmı ve tatmin edicisonuçlara ula ılmı tır.Sonuç olarak; bulanık mantık-yapay sinir a ı tabanlı kontrol sistemleri, bilgisayarba ımlılı ından kurtarılarak, kendi ba ına çalı abilen mikrokontrolör tabanlı sistemlereaktarılabilmi tir. Bu sayede de, bu tip kontrol sistemlerinin yaygınla masına bir örnek te kilederek katkı sa lanmı olmaktadır. Öte yandan geleneksel kontrol tekniklerinin, lineerolmayan sistemleri kontrol etmede, yapay zeka ürünü olan kontrol tekniklerine nazaran sonderece ba arısız kaldıkları bu çalı mada bir defa daha görülmü tür.Anahtar kelimeler: Yapay zeka, Bulanık mantık tabanlı kontrol, Yapay sinir a ları, PHnötralizasyon prosesi, Asit (asetik asit), Baz (sodyum hidroksit), Mikrokontrolör.
Ofis donanımının harmonik etkinliğinin kestirimi ve harmonik analizi
Ofis binalarında elektronik donanımların ve bilgisayarların kullanımının artması alçak gerilimdağıtım sistemlerindeki harmonik sorunlarını büyük oranda artırmaktadır. Dağıtımsistemindeki harmonikler, enerji sistemine bağlı cihazların verimini düşürmesi ve öngörülenömürlerini kısaltmasının yanında güç kayıplarının artmasına, cihazların hatalı çalışmasına vedağıtım sisteminin güvenilirlik sınırları dışında işletilmesine neden olmaktadır. Ofis ve ticaribinalarda bulunan yüksek sayıdaki bilgisayar yükleri ve özellikle masaüstü bilgisayarlar buyapılardaki ana harmonik kaynaklarıdır. Doğru, güvenilir bir sistem tasarımı ve kayıpların enaza indirgenmesi için harmonik analizlerin yapılması oldukça önemlidir. Harmonik analizaşamasının en önemli unsuru ise donanım ve sistemin doğru modellenmesidir.Bu çalışmada ofis donanımları ve donanımlardan özellikle PC yükleri ele alınmış, bu türdonanımların ve bu donanımı içeren sistemlerin harmonik analizi için gereken ölçme,değerlendirme, modelleme ve analiz aşamalarının tümü gerçekleştirilmiştir.Çalışmanın modelleme bölümünde laboratuar ortamında yapılan ölçümler değerlendirilerekofis donanımlarına ait nonlineer karakteristikler elde edilmiş ve nonlineer modellergeliştirilmiştir. Bu modellere ilişkin Newton-Raphson yöntemi uygulanarak MATLABkaynak kodlu yazılımlar geliştirilmiş ve hem zaman hem de frekans domeninde simülasyonlargerçekleştirilmiştir.Sayısal uygulama kısmında orta ölçekli, üç katlı bir ofis binasının bilgisayar yükleri veaydınlatma devresi akım enjeksiyon yöntemiyle modellenmiş ve Fourier dönüşümleriuygulanmıştır. Ayrıca nonsinüsoidal durumlar için simetrili bileşenler teorisinin uygulamasıyapılmış ve nonsinüsoidal durumlardaki güç büyüklükleri hesaplanmıştır.Özetle çalışmada gerçekleştirilen modeller aracılığıyla ofis binasındaki faz ve nötriletkenlerindeki akım dağılımı, gerilim dağılımı ve harmonik aktivite elde edilebilmektedir.Çalışmanın hesaplama, değerlendirme, modelleme ve analiz aşamalarında MATLAB yazılımıve Simulink aracı kullanılmıştır.Anahtar kelimeler: Ofis donanımı, kişisel bilgisayarlar, harmonik yük, harmonik aktivite,harmonik analizi, nonsinüsoidal güç tanımları, harmonik güç, nonlineer direnç modeli, akımenjeksiyon modeli, MATLAB.JÜRİ:1. Doç. Dr. Osman KILIÇ (Danışman) Kabul tarihi: 29.08.20062. Prof. Dr. Celal KOCATEPE Sayfa sayısı: 2783. Doç. Dr. Nurettin UMURKAN4. Prof. Dr. Fahrettin ARSLAN5. Prof. Dr. Nizamettin AYDIN
Hiyerarşik fuzzy yöntemiyle senkron generatörlerde uyartım kontrolü
Çok sayıda generatör ve enerji üretim santrallerinin birlikte çalıştığı enterkonnektesistemlerde, güç arzı ve talebinde oluşan sürekli değişmeler generatörlerin senkronizasyonunuve kararlılığını olumsuz yönde etkilemektedir. Çeşitli nedenlerle oluşan bozucu etkilerdendolayı açısal hızda ve rotor açısında düşük frekanslı salınımlar meydana gelmektedir. Enerjiüretim sistemlerindeki koruma ve kontrol sistemlerinin performansının arttırılması enerjininkaliteli ve minimum maliyetle üretilmesi için gereklidir.Enerji üretim kontrollerinin performansının arttırılması için son elli yıldır birçok yöntem vekontrol teorisi ortaya atılmıştır. Bu çalışmaların birçoğunda, klasik kontrol metotları veyadaha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırma yapılarak önerilen kontrol metotlarınınperformanslarının test edilmesi sağlanmıştır.Bu çalışmada enerji üretim kontrollerinden biri olan uyartım kontrol sisteminin dinamikperformansının arttırılması amaçlanmıştır. Bunun için literatürde kullanılan kontrolyöntemleri araştırılarak daha önce bu alana uygulanmamış ve performansı test edilmemiş yenibir kontrol metodu olarak ?hiyerarşik fuzzy kontrol metodu? bulunmuştur. Ve bu metodunuyartım kontrol sistemi bileşenlerinden güç sistem stabilizatörüne uygulanmasıdüşünülmüştür.Önerilen metodun kontrol performansı tek makineli sonsuz baraya bağlı sistem modeliüzerinde yapılan simulasyon çalışmalarıyla geleneksel güç sistem stabilizatörü, PID ve ikigirişli klasik fuzzy kontrolör ile karşılaştırılarak test edilmiştir. Simulasyon çalışmaları içinMatlab/Simulink programı kullanılmıştır.Önerilen yöntemde ilave edilen üçüncü giriş değişkeninin kontrolör performansına olumluetki sağladığı simulasyon sonuçlarıyla gösterilmiştir. Bu metodun öne çıkan avantajı ikidenfazla girişe sahip klasik fuzzy kontrol uygulamalarındaki kural patlama probleminin önünegeçilmesidir. Toplam kural sayısı kullanılan üçüncü giriş değişkenine rağmen üstel olarakdeğil lineer olarak artış göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Uyartım kontrolü, Hiyerarşik fuzzy kontrol, Güç sistem stabilizatörü,Senkron Generatör, Tek makineli sonsuz baraya bağlı sistemJÜRİ:1. Doç. Dr. Nurettin UMURKAN (Danışman) Kabul Tarihi : 18.09.20062. Prof. Dr. Celal KOCATEPE Sayfa Sayısı : 1553. Prof. Dr. Burhanettin CAN4. Prof. Dr. Fahrettin ARSLAN5. Doç. Dr. İbrahim ŞENOL
Elektromagnetik alanların biyolojik etkileri
Modern toplumlarda yaşayan hemen herkes, sürekli olarak doğada bulunanın çok üstündeelektromagnetik alan ve dalgaların içinde bulunmaktadır. Bunların insan sağlığı üzerinde olasıolumsuz etkileri tartışma konusu olmaya devam etmektedir.Bu çalışmada elektronik alandaki hızlı gelişmeler sonucu, maliyetin düşmesi ile sağlık, askerive sivil haberleşme teknolojilerinde çok çeşitli frekans bantlarındaki elektromagnetikalanların, canlıları ne şekilde etkileyebileceğine ilişkin araştırmalar yapılmıştır. Tüm bilimselbelirsizliğe rağmen, neyin zararlı olup olmayacağı konusunda bir fikir verildikten sonrakişisel korunma ve halk sağlığı açısından önerilerde bulunulmuştur.
Harmoniklerden kaynaklanan aşırı akımlar ve bu aşırı akımların iletkenlerde yarattığı ömür kayıplarının incelenmesi
İlk bölümde harmoniklere ait tanımlar, büyüklükler, genel bir takım bilgiler ve uluslar arasıbazı standartlar açıklanarak teze giriş yapılmıştır.Daha sonraki bölümlerde ise sırasıyla bu harmonik akımlarının özellikle nötr iletkenindeoluşturduğu aşırı akımlar, bunların genlikleri ve farklı harmonik mertebeleri içingösterebileceği farklılık lar ele alınmış olup, yapılacak modellemeye temel olacak durumlarortaya konmaya çalışılmıştır.Aşağıda anlatılacak olan tüm şartları sanal olarak modellemek için MATLAB-Simulinkprogramından yararlanılmıştır.Harmonikli durumda geçecek aşırı akımların ne kadar yüksek genlikli olabileceğinin dahaaçık anlaşılabilmesi için öncelikle aynı şartları taşıyan ancak harmoniklerin bulunmadığı birdurum göz önüne alınarak, buna ait akım-gerilim değerleri bulunmuş ve grafikleredökülmüştür.Bir sonraki adımda yaratılan tesisin belli harmonik değerlerini içerdiği varsayılarak bunlaraait akım-gerilim değerleri hesaplatılmış, grafik analizleri yapılıp efektif akım ve gerilimdeğerleri bulunarak, bu değerler ömür hesaplarında kullanılabilecek değerleredönüştürülmüştür.Son kısımda ise elde edilen değerler, Arrhenius formülleri adı verilen formüllerde yerlerinekonularak, kabloların fiziksel yapılarına tesir eden büyüklükler olarak çözümlenebilmiştir.Anah tar kelimeler : Harmonikler, Aşırı Akımlar, Nötr İletkeni, Dengesiz Yüklenme,Arrhenius, MATLAB-Simulink
Elektrikli ulaşım sistemlerinde enerji depolama yöntemlerinin incelenmesi
Elektrikli raylı ulaşım araçlarında frenleme sırasında frenleme dirençlerinde ısıyadönüştürülerek harcanan kinetik enerji, tasarlanacak uygun enerji depolama sistemleri ileelektriğe geri dönüştürülebilecek ve bu sayede sistemin enerji etkinliği önemli ölçüdeartırılabilecektir.Bu amaçla hazırlanmış bulunan tez kapsamında enerji depolama sistemlerinin raylı ulaşımtesislerine uygulanabilirliği incelenmektedir. Beş bölüm olarak düzenlenen çalışmada ilkbölüm konuya genel bir giriş niteliği taşımaktadır.İkinci bölümde kent içi raylı ulaşım sistemleri DC LRT sistemi çerçevesinde anlatılmış,ayrıca enerji depolama sistemleri ile raylı ulaşım sistemlerini buluşturan temel husus olanfaydalı frenleme enerjisi açıklanmıştır.Üçüncü bölüm, çalışmanın önemli bir kısmını oluşturan modern enerji depolama sistemlerineayrılmıştır. Bu bölümde mevcut enerji depolama sistemleri açıklanmıştır. Yine bölümdegünümüze kadar yapılmış demiryolu enerji depolama sistem uygulamalarının sonuçlarıdeğerlendirilmeye çalışılmış ve konuyu pekiştiren örnek bir çalışma ile bölümsonlandırılmıştır.Dördüncü bölüm ise önceki bölümlerde incelenen hususların paralelinde İstanbul kent içiulaşımının önemli bir parçası olan LRT sistemi araçlarının faydalı enerji geri kazanımpotansiyellerinin incelenmesidir. Bu amaçla, ilk olarak LRT araçları tahrik yapısıincelenmiştir.Sonuç bölümünde ise çalışmada elde edilen sonuçlar ifade edilmiştir. Buna göre elektriklihafif raylı sistemlere uygulanacak enerji depolama sistemlerinin işletme maliyetlerini önemlioranda azaltabilmesi yanında yatırım maliyetlerinde de önemli tasarruflar sağlayabileceğisonucuna varılmıştır.Anahtar kelimeler: Enerji depolama, Basınçlı hava enerji depolama, Elektrikli raylı ulaşım,Faydalı frenleme, Volan, Süperkapasite, Batarya, Süperiletken bobin.JÜRİ:1. Yrd. Doç. Dr. Faruk BAKAN (Danışman) Kabul tarihi: 10.10.20062. Prof. Dr. Hacı BODUR Sayfa Sayısı: 733. Doç. Dr. Herman SEDEF
Şebeke frekanslı magnetik alan ekranlaması
Bu tezde elektromagnetik uyumluluk çalışma alanının konularından olan elektromagnetikalanların ekranlanması konusu üzerine çalışılmıştır.Bu çalışmada; başlıca elektromagnetik alan kaynakları, elektromagnetik girişim kaynakları,elektromagnetik alanların etkileri hakkında bilgiler verilmiştir. Elektromagnetik alanlarınekranlaması konusundaki çözüm tekniklerinden bahsedilmiştir. Değişik elektriksel iletkenlikve magnetik geçirgenlik özelliklerine sahip malzemeler ile çeşitli yapılarda yüksek akımlaboratuvarında magnetik alan ölçümü yapıldı. Bu ölçümler neticesinde tablo ve grafikleroluşturularak değişik malzemelerin elektromagnetik alanların ekranlaması konusundakietkileri değerlendirildi.Yapılan çalışmalar neticesinde çeşitli malzemelerin ekranlama faktörü, ölçümlerle tespitedilmiştir. Daha ilerideki çalışmalarda bu ölçüm sonuçlarıyla tezde belirtilen yöntemlerle eldeedilecek hesaplama sonuçlarının karşılaştırılması yapılabilir.
Gömülü sistem tabanlı, uzaktan erişilebilen ve güncellenebilen elektrik enerjisi kalite analizörü
Tezin amacı yazılımsal ve donanımsal yapısı ile bir elektronik cihaz tasarlayarak, ortaya enerji kalitesi analizörü çıkarmaktır. Gelistirilen analizör, veri edinim görevi yapan ve gerilim/akım sensörleri yardımıyla ölçtügü degerleri sıfır noktasını bularak bir periyod boyunca hafızaya alan bir elektronik karta sahiptir. Elektronik karttaki veriler, gömülü bilgisayara aktarılarak, MATLAB Sunucu Sayfaları (MATLAB Server Pages ? MSP) olarak nitelendirdigimiz yeni bir MATLAB arabirimine iletilmektedir. MATLAB Sunucu Sayfaları; n-katmanlı bir mimaride çalısarak, elde ettigi verileri kullanıcılara bir web sayfası üzerinden gösterebilen, verileri bir veritabanında tutabilen veya herhangi bir cihaz üzerinde MATLAB'ı kullanarak enerji kalitesine yönelik analizleri gerçeklestirebilen bir arabirimdir. Java ile tasarlanan arabirim, tezin haricinde su an Yıldız Teknik Üniversitesi Gemi nsaat Mühendisligi Bölümü DPT Projesi kapsamında ve Atina Teknik Üniversitesi ? Yunan Enerji Bakanlıgı ortaklıgında EMIR projesinde islem motoru olarak da kullanılmaktadır. Elektronik cihaz, veri edinim kartı ve gömülü sistem ile birlikte bir enerji sisteminin gerilim, akım, güç degerlerini ölçebilir ve harmonik analizini yapabilir bir durumdadır. Cihaz ile birlikte istenilen senaryo analizleri de yapılabilir. Örnegin, enerji sistemine eklenecek bir yükün enerji kalitesinde nasıl bir degisiklige sebep olacagı analiz edilebilir. Gelistirilen cihaz, sistem ve ag mimarisi ile uzaktan yönetilebilir ve çalıstırılabilir. Enerji sistemine yerlestirilecek bu cihaz ile firmada yetkin çalısan bir kisiye ihtiyaç kalmadan danısmanlık hizmeti de verilebilir.
Akıllı ev otomasyonun mikrodenetleyici ile gerçekleştirilmesi
Akıllı ev otomasyonu günümüzde üzerinde çalışılan en önemli otomasyon konularından biridir. Her yeni yapılan bina bir öncekine göre üstünlüğünü sergileyererek otomasyona yeni bir bakış açısı kazandırmaktadır.Gerçekleştirilen bu ev otomasyon projesinde maket bir ev modeli üzerinde çalışılmıştır. Odalarda bulunan mikroişlemci ile sıcaklık, aydınlatma ve güvenlik kontrolü yapılmaktadır. Sıcaklık kontrolünde bulanık mantık algoritması esas alınarak ekonomik yönden kazanç hedeflenmiştir. Aydınlatma kontrolünde kapalı çevrim kontrol yapılarak ışık grupları kademeli olarak sürülmüştür. Bu şekilde hem odada her noktada aynı aydınlık seviyesi yakalanmış olur hem de ekonomi yapılmış olunur. Güvenlik kontrolünde ise pencerelere yerleştirilen manyetik röleler kontrol edilir.Ana panoda bulunan mikroişlemci ise oda panolarından odalardaki sıcaklık ve ışık bilgisini alarak gösterge panelinde göstermektedir. Ana pano üzerinde bulunan tuş takımı ile kullanıcı eve giriş yapmaktadır. Şifre girmede sorun olduğunda ise güvenlik kontrolü devreye girmektedir.
Bilgisayar destekli ev otomasyonu
Otomasyon sistemleri günümüzde her alanda kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında otomasyonun evlerdeki uygulaması üzerinde çalışılmıştır.Gerçekleştirilen sistemde evin içerisindeki odalara oda panosu evin girişine ise ana pano olarak bilgisayar yerleştirilmiştir. Oda panolarının görevi odalardaki sıcaklık, aydınlatma kontrolünü yapmaktır. Aydınlatmada odanın içerisindeki ışık bilgisi LDR ler yardımıyla okunur. Çıkışta ise ışık grupları kademeli olarak P kontrol algoritmasına göre sürülmektedir. Bu şekilde odanın her noktasında aynı aydınlık seviyesi ekonomik olarak sağlanmış olmaktadır.Odalardaki sıcaklık kontrolünde ise TMP35 ler ile alınan oda sıcaklık bilgisi bulanık mantık algoritması ile işlenerek ısıtıcı veya soğutucunun kademeli olarak çalıştırılması sağlanmaktadır.Oda panosunda bulunan mikrodenetleyeci ile odanın pencerelerinde bulunan Ritz role yardımıyla pencere durumu öğrenilmekte ve kullanıcı tarafından aktive edilmemiş bir odadan gelen izinsiz pencere konumunun değişikliğinde oda modülü üzerinde bulunan alarm çıkışı aktif edilmektedir.Ana pano olarak kullanılan bilgisayar üzerine Delphi programı ile yazılmış olan yazılım yardımıyla oda modülerinden gelen oda sıcaklık bilgisi, oda sıcaklık set değer bilgisi ve oda aydınlık seviye bilgisi gösterilmektedir. Ayrıca odaların sıcaklık zaman grafiği bilgisayar yazılımında görülebilmektedir.
Elektrik enerji kalitesi ölçümleri için bir analizör prototipi geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında geliştirilen ?Enerji Kalite Analizörü? ile sürekli olarak enerji kalitesi görüntülenebilmektedir. Analizörün donanım ve yazılım kısımlarının birbirinden bağımsız olması ona esnek bir yapı sağlamıştır. Ayrıca sahip olduğu bu esnek yapı sayesinde analizörün teknolojik gelişmelere adaptasyonu da sağlanabilmektedir. Böylece hem donanım hem de yazılım kısımları birbirinden bağımsız olarak güncellenebilmektedir. Bu analizörü diğerlerinden farklı yapan en önemli özelliklerinden biri de MATLAB Sunucu Sayfaları (MATLAB Server Pages-MSP) kullanılarak, enerji kalitesinin uzaktan görüntülenebilmesi ve MATLAB tabanlı analizlerinin yapılabilmesidir. Internet üzerinden, ölçüm cihazındaki analiz sonuçlarına ulaşılabilmekte ve gözlemlemenin yapıldığı tesis ya da sistemde bu sonuçları yorumlayacak sürekli bir kişiye de ihtiyaç kalmamaktadır. Gerçekleştirilen uygulama veri toplama, verilerin analizi, verilerin depolanması ve paylaşımı olmak üzere üç kısımdan oluşmaktadır. Veri toplama kısmında; tasarlanan donanım ile akım ve gerilimin bir periyoduna ait değerleri anlık olarak örneklenerek kendi üzerindeki RAM'de depoladıktan sonra gömülü bilgisayara aktarılmaktadır. Verilerin analizi kısmında; bilgisayarda toplanan veriler düzenlenerek tüm analizler, MATLAB&Simulink modeli yardımıyla yapılmaktadır. Verilerin depolanması ve paylaşımı kısmında ise; analiz sonuçları MSP ile bir veri tabanına taşınarak depolanmakta ayrıca web üzerinden de istenilen bir yerde ve bir PC üzerinden MATLAB yazılımına gerek olmaksızın görüntülenebilmektedir. Anahtar kelimeler: Enerji kalitesi, Analizör, Harmonik, Veri örnekleme, Mikroişlemci
Şebekeden bağımsız çalışan hibrid enerji sistemlerinde risk değerlendirmesi
Hızla büyümekte olan güç sistemlerinde talep edilen enerji her geçen gün artmaktadır. Bu gelisme insanoglunu, fosil yakıtlı enerji üretim sistemlerinin yüksek maliyetlerini ve çevresel etkilerini de göz önüne alarak, yeni enerji kaynaklarını kullanma yoluna sürüklemistir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının güç sistemlerinde kullanılmaya baslanmasıyla birlikte hibrid enerji sistemleri olusmus ve günümüzde enerji üretim sistemlerinde önemli bir yer kazanmıstır. Hibrid enerji sistemleri, sebekeden bagımsız çalısarak yükleri besleyebildikleri gibi, enterkonnekte sisteme baglanarak sebekeye de enerji saglayabilmektedirler. Tüm bu avantajlarının yanında özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının sürekliliklerinin bulunmamasından dolayı hibrid enerji sistemlerinde yüklerin tam olarak beslenemedikleri durumlarla karsılasılabilmektedir. Bu çalısmada sebekeden bagımsız çalısan, rüzgar türbini + günes panelleri + dizel generatörden olusan bir hibrid enerji sistemi üzerinde, rüzgar ve günes sistemlerinin sürekliligi incelenmis ve sistem için risk degerlendirmesi yapılmıstır. Uygulaması gerçeklestirilen sistem, 250kW gücündeki bir yükü karsılayacak sekilde farklı senaryolar (Dizel+Rüzgar+Günes enerjisi hibrid kombinasyonları) gelistirilerek incelenmis ve olası arıza durumlarına göre risk degerlendirmesi yapılmıstır. Sonuç olarak her bir senaryo için beslenemeyen yük miktarı, yükün beslenemedigi yıllık toplam saat sayısı, dizel generatöre ait yıllık toplam yakıt maliyeti ve optimum senaryoya ait ekonomik çıktılar elde edilmistir.
Akıllı robotlardaki sensörlerin sürekli senkronizasyonu ile hedef belirleme
Robot teknolojisinde kullanılan sensörlerin karakteristik özellikleri robotun kabiliyetlerini dogrudan etkiler. Robot, sensörler ile dıs ortamdan veri toplar. Elde edilen verilerin dogrulugu önemlidir. Daha güvenilir veri elde etmek için birden fazla sensör ile olusturulan entegrasyon kullanılabilir. Bir entegrasyonda kullanılan sensörler aynı veya farklı karakteristik özelliklere sahip olabilirler. Elde edilen verilerin analizinde bu karakteristik farklılıklar dikkate alınmalıdır. Bu tez çalısmasında ölçme sınırları ve cevap verme süreleri farklı mesafe sensörlerin entegrasyonu üzerinde yogunlasılmıstır. Ölçme sınırları farklı sensörler ile olusturulan entegrasyonda sınır degerleri dısında kalan ölçme sonucu üreten sensör verileri hatalıdır. Bu hatalı verilerin ayıklanması gerekir. Gauss dagılımı kullanılarak hatalı veri analizi yapan yöntemler, sınır degerler dikkate alınmadan uygulanırsa yetersiz kalırlar. Chauvenet kriteri veya Peirce kriteri hatalı veri ayıklama yöntemlerindendir. Bu tez çalısmasında her bir sensörün lojik çıkısları Chauvenet kriterindeki matematiksel yöntem içinde kullanılarak verinin güvenilirligi artırılmıstır. Verinin güvenilirligini daha da artırmak için entegrasyondaki her bir sensör ölçmesi birden fazla tekrarlanır. Ayrıca hedef tespitinde birden fazla akıllı robotta kullanılır. Bu durumda elde edilen veriler eszamanlı incelenmelidir. Tezin amacı bir akıllı robotta sensörler ile hedefi daha dogru tespit edebilmektir. Bu amaç dogrultusunda gelistirilen matematiksel yöntem ve metotlar bu kriterlerde dikkate alınmıstır. Tez çalısmasında bilgisayar ag teknolojileri, istatistiksel analiz yöntemleri, lojik kapılar, yazılım teknolojilerinden faydalanılmıstır. Ayrıca, tez çalısmasına yön vermesi, gelistirilen bazı yöntemlerin pratikte uygulanabilmesi ve yeni fikirlerin olusmasına yardımcı olabilmesi için RoboKS2 isimli bir robot tasarlanmıstır. Robot üzerinde sanal ve gerçek sensörler kullanılarak gelistirilen model ve yöntemler test edilmistir. Anahtar kelimeler: Chauvenet kriteri, sensör entegrasyonu, ölçme sınırları farklı sensörler, cevap verme süreleri farklı sensörler, es zamanlı veri analizi, hatalı veri analizi, Gauss dagılımı.
Sabit mıknatıslı senkron motorda moment dalgalanması ve gürültünün azaltılması
Bu Çalışmada inverter anahtarlama sisteminden kaynaklanan PMSM de üretilen harmonik gürültülerinin ve moment dalgalamalarının azaltılması incelenmektedir. Çalışmada farklı gerilim modülasyon çeşitlerinin ve kontrol algoritmalarının harmonikleri ve dalgalanmaların seviyesini nasıl etkilediğini belirlemek için aynı çalışma koşulları altında FOC, HDTC, ve SVMDTC için Matlab modelleri oluşturulmuştur. Çalışmadan elde edilen sonuç şudur: Kontrol algoritmasında dalgalanma seviyesini etkileri belli bir şekilde bir örnekleme zamanı içerisinde uygulanan vektör sayısı arttırıldığında değişmektedir. PMSM deki harmonik gürültülerini ve moment dalgalanmalarını azaltmak için üç farklı yöntem önerilmiştir. Birinci metodda, FOC ve HDTC için yeni bir pasif filtre topolojisi önerilmiştir. Bu filtre topolojisi dağıtıcı pasif filtreye kaskad bağlı alçak geçiren RLC filtreden ibarettir. Birleşik filtre iki set değeri frekansını ayarlar. Bunlardan birisi inverter anahtarlama frekansında diğeri ise seçilen bazı orta frekanslarda ayarlama yapabilmektedir. Simülasyon sonuçlarından, önerilen topolojinin EMI gürültü seviyesi ve akım THD gibi moment dalgalanmalarını etkili bir şekilde azalttığı görülmektedir. İkinci yöntemde, aktif filtre topolojisi önerilmiştir. IGBT anahtarlama elemanlarından oluşan bu aktif filtre yapısı, iki tane RLC EMI gürültü filtresi içermektedir. Aktif filtre kontrol devresi ölçülen motor faz gerilimi ile referans gerilimini karşılaştırarak filtre için gerekli olan sinyalleri üretir. Referans gerilimi, FOC yöntemiyle elde edilen kontrol ve motor parametrelerinin fonksiyonu olarak üretilir. Bu yöntem simülasyon sonuçları, harmonik gerilim seviyesinde dikkate değer bir azalma gösterdiği gibi sürekli haldeki moment dalgalanmalarını da azaltmakta ve yeterli bir dinamik moment performansı göstermektedir. Üçüncü yöntem, HDTC performansını artırmada IPMSM için yeni bir direkt moment kontrolü tanımlar. Bu algoritma geleneksel HDTC´de bitişik (komşu) iki vektörü belirlemek için kullanılan iki histeresis kontrolörün çıkışını kullanır. Aynı zamanda bu algoritma seçilen iki vektör için gerekli anahtarlama zamanını belirlerken stator bağlantı akı konumunu ve moment hatasının genliğini kullanır. Anahtarlama zamanı seçiminde önerilen tablo yapısından faydalanır. Önerilen bu üçüncü algoritmanın simülasyon sonuçları, HDTC ile karşılaştırıldığında daha düşük harmonik seviyesi ortaya koyduğu gibi moment dalgalanmalarında dikkate değer bir azalmayı ve yeterli dinamik moment performansını göstermiştir. Bu simülasyon sonuçlar deneysel çalışma ile ispatlanmıştır. Anahtar kelimeler: Aktif filtresi, Alan yönlendirmeli kontrol, doğrudan moment kontrolü, elektromanyetik girişim, harmonik, moment dalgalanmaları, pasif filtre, Sürekli mıknatıslı senkron motor
Aydınlatma otomasyonu ile enerji tasarrufu
Günümüzde yabancı ülkelerde önemli bir yer tutan ve ülkemizde de hızla yaygınlasan aydınlatma kontrol sistemlerindeki son gelismeler ve sagladıgı avantajlar anlatılmaktadır. Ülkemizde son yıllara kadar bir odanın aydınlatılması için odanın ortasında bir lambanın bulunması yeterli görülmekteydi. Oysa ki aydınlatmacılık, kullanıcıların zaman içinde degisen ihtiyaçlarını karsılayabilmek için birçok bilginin göz önüne alınarak yapılması gereken bir mühendislik uygulamasıdır. Buradaki temel gaye mekanın istenilen düzeyde aydınlatılması olmaktan çıkıp, istenilen durumlar karsısında esnek olabilen bir aydınlatma sistemi olusturmaktır. Gün ısıgı ve hareket sensörleriyle de aydınlık seviyesi kontrol altında tutularak enerji tasarrufu saglanabilir. Bu arastırmada aydınlatma kontrol sistemlerinin amacı ve çalısma sekilleri anlatılmaya çalısılmıstır. Aydınlatma sistemlerinin farklı mekanlara göre seçimi, bu asamada kullanılacak kontrol elemanlarının özellikleri ve dikkat edilmesi gereken konulara deginilmistir. Dogru seçilmis bir aydınlatma otomasyonun kullanıcıya sagladıgı faydalar ve sistemin ne kadar enerji tasarrufu saglanabilecegi örnek uygulamalar ile gösterilip, ülke ekonomisine sagladıgı faydalar vurgulanmıstır. Anahtar kelimeler: Aydınlatma, aydınlatma otomasyonu, aydınlatma yönetimi, enerji tasarrufu, dijital adreslenebilir aydınlatma arayüzü.
Sabit mıknatıslı senkron motorun kontrol yöntemleri ve endüstriyel uygulamaları
Endüstriyel uygulamalarda, sabit mıknatıslı senkron motorlar, gittikçe daha geniş uygulama alanı bulmaktadır. Bu, sabit mıknatıslı senkron motorun yüksek güç yoğunluğundan ve yüksek moment üretmesinden kaynaklanmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte son yıllarda sabit mıknatıslı senkron motorlar üzerinde yapılan çalışmalar hızlanmış ve çalışmalar alan yönlendirmeli kontrol ve doğrudan moment kontrolü yöntemleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Matematiksel modeli, uzay vektör teorisi, gerilim beslemeli inverter modeli, uzay vektör modülasyonu ve gerilim vektörlerinin seçimi sabit mıknatıslı senkron motor kontrolünün temel konularıdır. Bu çalışmada, sabit mıknatıslı senkron motorun yapısı ve matematiksel modeli verilmiş, kontrol yöntemleri incelenmiş ve endüstriyel uygulamalarda en yaygın kullanılan kontrol yöntemi olan doğrudan moment kontrolü metodu ile Matlab/Simulink simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Sabit mıknatıslı senkron motorun analizi ile elektromanyetik moment değerindeki artışın, stator ve rotor manyetik akılarının arasında kalan açının artışı ile orantılı olduğunu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Sabit mıknatıslı senkron motor, doğrudan moment kontrolü, Matlab/Simulink modeli.
Magnetik alan ekranlaması
Elektronik cihazları ve sistemleri elektromagnetik kirliliğe karşı korumanın ana yollarından birisi ekranlamadır. Bu tez, elektromagnetik uyumluluk çalışma alanının konularından olan elektromagnetik alanların farklı malzeme ve farklı şekillerde ekranlanması üzerine hazırlanmıştır. Bu çalışmada; başlıca elektromagnetik alan kaynakları , elektromagnetik girişim kaynakları, elektromagnetik alanların etkileri ve bu alanların ekranlanması hakkında bilgiler verilmiştir. Farklı elektriksel iletkenlik ve magnetik geçirgenlik özelliklerine sahip malzemeler ile çeşitli konfigrasyonlarda ve çeşitli şekillerde yüksek akım laboratuarında magnetik alan ölçümü yapıldı. Bu ölçümler neticesinde tablo ve grafikler oluşturularak farklı malzemelerin elektromagnetik alanları ekranlaması konusundaki etkileri değerlendirildi. Yapılan çalışmalar neticesinde çeşitli malzemelerin ekranlama faktörü ölçümlerle tespit edilmiştir. Daha ilerideki çalışmalarda bu ölçüm sonuçlarıyla tezde belirtilen yöntemlerle elde edilecek hesaplama sonuçlarının karşılaştırılması yapılabilir. Anahtar Kelimler:Elektromagnetik alan, elektromagnetik uyumluluk, magnetik ekranlama, magnetik geçirgenlik, ekranlama etkinliği
Sanayi sektörlerinde kullanılan enerji kompozisyonunun sektör ve firma ölçeği ile olan ilişkisi: İMES ve İkitelli organize sanayi bölgelerinde bir uygulama
Ülkelerin ekonomik büyüme ve gelişmelerinde enerji kullanımı büyük önem taşımaktadır. Bu önem, enerji türlerinden elektrik enerjisinin ekonominin diğer sektörleri ile olan yapısal bağlılığından kaynaklanmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerde elektrik talebi ile ekonomik büyüme arasındaki güçlü ilişkinin, gelişmiş ülkelerde daha zayıf olduğu görülmektedir. Gelişmekte olan ülkelerde elektrik kullanımı uluslararası standartların oldukça gerisinde kalmakla birlikte, bu ülkelerdeki sanayileşme çabaları, gelirin artması ve elektrikli ev aletlerinin kullanımının yaygınlaşmasıyla elektriğe olan talep artmıştır. Ülkemizin de gelişmekte olan ülkeler arasında yer aldığı kabul edilerek, sanayide kullanılan enerji kompozisyonunun firma ve sektör ölçeği ile olan ilişkisi incelenen bu çalışma toplam 9 bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde konuya kısa bir giriş yapılmıştır. İkinci bölüm enerjinin önemini ve dünyada enerjinin durumunu anlatmaktadır. Üçüncü bölümde enerji çeşitleri detaylarıyla açıklanmıştır. Dördüncü bölüm Türkiye'deki enerji durumunu ele almaktadır. Beşinci bölümde elektrik enerjisi ve elektrik enerjisinin özellikleri açıklanmıştır. Altıncı bölüm İstanbul'da faaliyet gösteren temel sanayi sektörlerini anlatmaktadır. Yedinci bölümde İMES ve İkitelli Organize Sanayi Bölgesi'nde yapılan araştırmada kullanılan metodoloji açıklanmıştır. Sekizinci bölümde sayısal uygulamalar anlatılmış, dokuzuncu ve son bölümde ise araştırmadan elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve değerlendirilmiştir. Yapılan uygulamada 2 farklı sanayi bölgesi ve 4 ayrı üretim sektörüne ait anket gözönüne alınmıştır. Doğrusal regresyon modeli kurularak buna bağlı istatistiksel analizler yapılmıştır. Bu modele ilave değişkenler eklenerek oluşturulan genişletilmiş model incelenmiş, Gruplandırma analizi, Crosstab Analizi ve Independent Samples T Test uygulanmıştır. SSPS yazılımının ve istatistiksel modeller ve analizlerin elektrik enerjisi sektörüne uygulanması bu çalışmayı özgün kılmaktadır. Anahtar Kelimeler: Enerji, Elektrik Enerjisi, Sanayi Sektörleri, İstatistiksel Analiz, Doğrusal Regresyon, SPSS Yazılımı
Modele dayalı öngörülü kontrol algoritmaları
Son yıllarda öngörülü kontrol bakıs açısının gelismesiyle Modele Dayalı Öngörülü Kontrol algoritmaları hem akademik çalısmalarda hem de endüstriyel uygulamalarda sık tercih edilen yöntemlerdir. Bu çalısmada da görülecegi üzere pek çok proseste bu algoritmalar çok iyi sonuçlar vermektedir. Diger yöntemlere göre uygulaması daha kolay oldugundan dolayı endüstride daha fazla tercih edilmektedir. Bu çalısmada ilk olarak öngörülü kontrol ile ilgili kısa bir literatür arastırması yapılarak bu konu hakkında daha önce yapılmıs olan önemli çalısmalarda bilgi verilmistir. Modele Dayalı Öngörülü Kontrol algoritmalarının en çok kullanılan üç algoritması, Genellestirilmis Öngörülü Kontrol, Dinamik Matris Kontrol ve Model Algoritmik Kontrol tanıtılmıstır. Bu algoritmalar hem tek degiskenli hem de çok degiskenli sistemler için anlatılmıstır. Tüm algoritmaların kontrol kurallarının ne sekilde elde edildigi matematiksel olarak ifade edilmeye çalısılmıstır. Ayrıca bu çalısmada Genellestirilmis Öngörülü Kontrol ve Dinamik Matris Kontrol algoritmaları farklı proseslere uygulanarak sonuçları gözlemlenmistir. Öngörülü kontrol algoritmaları çok degiskenli örneklere de uygulanarak çok degiskenli öngörülü kontrol algoritmaları da uygulamalı olarak anlatılmıstır. Bir örnekte PID kontrolör ile sonuçlar karsılastırılıp bu sonuçlar hakkında yorumlar yapılmıstır. Bu çalısmada yapılan tüm simulasyonlar ve hesaplamalar MATLAB ve Simulink programları kullanılarak yapılmıstır. Anahtar Kelimeler: Model, Öngörü, Kontrol, Algoritma
Pilot ölçekli bir anaerobik atıksu arıtma sisteminin kurulması, otomasyonu ve kontrolü
Bu çalısma, 104E069 no'lu ?Anaerobik Atıksu Arıtma Proses Sisteminin Modellenmesi ve Etkin Kontrol Algoritmalarının Gelistirilmesi? baslıklı TÜBTAK Arastırma Projesi kapsamında gerçeklestirilmistir. Anaerobik (havasız) atıksu arıtımı bazı avantajları nedeniyle son yıllarda önem kazanmıs ve üzerinde çok sayıda arastırma yapılmıstır. Anaerobik arıtma sistemleri özellikle orta ve yüksek kirlilik konsantrasyonlarına sahip atıksuların arıtılmasında, aerobik (havalı) sistemlere nazaran daha ekonomik olması, az arıtma çamuru vermesi ve bütün bunlardan daha önemlisi, biyoenerji olarak adlandırılan metan gazı üretmesi bakımlarından oldukça önemli bir süreç çesididir. Ancak, dogrusal olmayan davranıs gösteren sürecin dinamiklerinden dolayı anaerobik arıtma sistemlerinin modellenmesi ve etkin kontrolünde bazı zorluklarla karsılasılmaktadır. Sistemin optimum kontrolünü saglamanın temeli, atıksu arıtma sürecinin dinamik davranıslarının en iyi biçimde matematiksel olarak ifade edilmesine ve tesisin kurulması için gerekli ekipmanın dogru seçilmesine baglıdır. Bu tezde, daha önceki çalısmalar ısıgında pilot ölçekli bir havasız arıtma tesisinin kurulması, otomasyonu, sürecin matematiksel modellenmesi ve dogrusal olmayan proses denklemlerinin diferansiyel dömüsüm yöntemiyle çözülmesi üzerinde yapılan çalısmalar sunulmustur. Anahtar Kelimeler: Anaerobik arıtma, Otomasyon sistemleri, Matematiksel modelleme, Dogrusal olmayan denklemler
Aydınlatma sistemlerinde kalite, enerji verimliliği ve modelleme
Aydınlatma sistemleri ışık kaynağından elektriksel ekipmanlara, optik tasarımdan modellemeye, kontrol çözümlerinden bakım ve yenileme konularına kadar birçok konu başlığını bünyesinde barındıran geniş bir değerlendirme alanına sahiptir. Sistem tasarımı bütün bu konu başlıklarını içereceğinden tasarımcının tüm detaylara ve bu detayların sistem üzerine etkilerine hakim olması gerekmektedir. Aydınlatma sistemleri konusunda iyi bir tasarımcı olabilmenin temelinde malzeme bilgisinin yanı sıra uygulama ve ekipmana ait parametrelerin ve sistem üzerine etkilerinin iyi bilinmesi yatmaktadır. Verimlilik en basit anlamıyla bir ekipman ya da ekipmanların meydana getirdiği sistemlerin etkinlik faktörü olarak tanımlanabilir. En basit sistemlerde bile sistem verimliliği tek bir parametreye bağlı olarak değişim göstermeyecek ve parametrik etkilerin sonuçları diğer faktörlerin etkilerine göre büyük farklılıklar gösterebilecektir. Özellikle aydınlatma sistem bileşenleri arasında büyük boyutlarda kalite ve verimlilik farklılıkları görülebilmektedir. Genel olarak güncel teknolojilerin tamamı daha verimli ve daha uzun ömürlü bir altyapı konulmasına yönelik olarak gelişim göstermektedir. Bu nedenle de kalite ve verimlilik konularının ön planda olduğu uygulamalarda güncel teknolojilerin yer alması kaçınılmaz olacaktır. Verimli bir sistem alt yapısının beraberinde uzun ömürlü bir alt yapı kurulumunun temelinde ekipmanların çevresel uyumlulukları ve kaliteleri de büyük önem taşıyacaktır. Bu konu sistem verimliliğinin sürekliliğinin sağlanması konusundaki en temel faktördür. Verimliliğin sürekliliği zaman, çevresel ve diğer faktörlerin etkilerine bağlı olarak büyük farklılık gösterebilmektedir. Verimlilik konusu içerisinde elbette ki kayıplar ve tasarruf konuları da yer almaktadır. Bakım ve yenileme konularında yapılacak yaklaşımlar sonucu bu noktada görülen kayıpların minimize edilmesi ve sonuç olarak daha verimli ve uzun ömürlü bir altyapı kurulması mümkün olabilecektir. Kontrol sistemleri ve tasarruf konuları da tasarımın önemli ana maddelerindendir. Fakat doğru sistem tasarımının ilk aşamasını verimli bir alt yapı kurulumu oluşturmaktadır. Tasarruf ancak verimli bir sisteme yönelik tüketimin sınırlanması amacıyla kullanıldığı zaman bir anlam taşıyacaktır. Anahtar kelimeler: Aydınlatma sistemleri, enerji verimliliği, kalite, bakım
Fotovoltaik güneş panellerinde GTS ve MGTS kullanarak verimliliğin arttırılması
Bu çalısmada kullanımı giderek yaygınlasan fotovoltaik günes enerjisi sistemleri incelenerek bu sistemlerin verimliligini artıran iki yöntemin uygulaması yapılmıstır. Bu yöntemler, günes ısınımlarından optimum bir sekilde faydalanmak üzere Günes Takip Sistemi (GTS) ve sistemden yüke maksimum güç aktarımını saglayan Maksimum Güç Takip Sistemidir (MGTS). Günes takip sisteminde gün içerisinde farklı açılarla yeryüzüne ulasan günes ısınımlarının açıları bir takip edici ile tespit edilerek tespit edilen bu açılarla panellerin konumlandırılması amaçlanmıstır. Günes takibinin en yüksek verimlilikte olması için takip sistemi iki eksende gerçeklestirilmistir. Böylelikle hem dünyanın günlük hareketi sonucu olusan dogu-batı ekseninde ısınımın yön degistirmesinin hem de dünyanın yıllık hareketi sonucu olusan kuzey-güney ekseninde ısınımın yön degistirmesinin sistem üzerine zayıflatıcı etkileri azaltılmıstır. Maksimum güç takip sisteminde ise fotovoltaik yapılardan alınabilecek olan elektriksel gücün, yük veya çevresel sartlardan ötürü alınamamasının minimal seviyeye indirilmesi amaçlanmıstır. Bu sistem, kontrollü bir DC-DC dönüstürücü ve kapalı çevrim bir geri besleme ile olusturulmus ve bu sistemin kontrolü bir mikro denetleyici tarafından yapılmıstır. Fotovoltaik yapılarda verimliligi azaltan yukarıda belirttigimiz iki önemli unsurun GTS ve MGTS ile minimal seviyelere çekilmesiyle bu sistemlerin elektriksel etkinlikleri arttırılmıstır. Aynı zamanda, sistemlerde düsük maliyetli elemanların kullanılması ve tüm kontrollerin bir birimde toplanması ile ele alınan verimi artırıcı birimlerin kurulum maliyetleri azaltılmıstır.
Türkiye'de elektrik enerjisinin geçmişi, bugünü ve gelecek planlamaları
Elektrik Enerjisinin ülkemizdeki konumunu incelediğimiz bu çalısmada, 1902 yılında ilk defa elektrik enerjisi üretiminden, 2020 yılına kadar olusturulan üretim planlarına kadar kapsamlı bir arastırma yaptık. Talep tahminleri, üretim planları ve ihtiyaç duyulacak kapasite arttırımları hakkında yaptığımız çalısmada Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'ndan, Elektrik Üretim A.S. `den ve Türkiye Elektrik Dağıtım A.S'den ihtiyaç duyulan dökümanların toplanması konusunda yardım aldık. Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de gelismisliğin en önemli göstergelerinden olan elektrik enerjisi kullanımının verimliliğine, elektrik enerjisi sektörünün ve yatırımcıların yasadıkları bürokratik sorunlara ve mevcut sistemimizin yapısı ve nasıl daha faydalı bir hale getirilebileceğine değinip önerilerimizi sunmaya çalıstık. Son olarak gelismekte olan ülkemizde elektrik enerjisi geçmisini ,ekonomik verilerin geçmisdeki değerleri ve büyüme hızlarını izleyerek, geçmisin ısığından faydalanıp gelecekte ne kadar güce ihtiyaç duyabileceğimiz hakkında yapay sinir ağlarını kullanarak tahminlerde bulunduk ve çalısmamızı noktaladık. Anahtar kelimeler: Elektrik enerjisi tarihi, talep tahminleri
Büyük ölçekli güç sistemlerinde optimum işletim için üretim planlamasına yeni bir yaklaşım
Elektrik enerji sistemlerinin optimum isletimi, üretim birimlerinin farklı isletme maliyet karakteristiklerinden dolayı özellikle büyük ölçekli güç sistemlerinde çok büyük öneme sahiptir. Ancak bir takım teknik kısıtlardan dolayı en ekonomik isletim noktası her zaman sistem ve/veya üretim birimlerinin isletilmesi açısından arzu edilen çalısma bölgesinde olmayabilir. Güç sistemlerinin isletilmesinde ekonomik kriterlerin yanında kararlılık ve güvenilirlik gibi birtakım diger kriterler de oldukça önemlidir. Genellikle, sözkonusu bu isletim kriterleri aynı çalısma noktalarından olusmaz. Bu çalısmada, güç sisteminin en ekonomik çalısma noktası birim yüklenme problemi dikkate alınarak elde edilmis olup, sistem gerilim kararlılıgı da her bir yük profili için nihai çözüme dahil edilmistir. Bu tez çalısmasında optimum ekonomik isletim maliyeti, evrimsel programlama ve genetik algoritma kullanılarak elde edilmis olup, daha sonra sistem gerilim kararlılıgı farklı baralar için hesaplanmıstır ve bu iki kriter ögrenen automata (learning automata) teknigi kullanılarak hem iyi bir kararlılık bölgesi hem de ekonomik bir isletim noktası elde edilmistir. Anahtar kelimeler: Birim yüklenme problemi, ekonomik yük paylasımı, gerilim kararlılıgı, evrimsel programlama, genetik algoritma, ögrenen automata.
Yumuşak anahtarlamalı DC-DC dönüştürücülerin incelenmesi
Yüksek güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle darbe genişlik modülasyonu (PWM) tekniği endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı için çalışma frekansının yükseltilmesi gerektiği, fakat bu durumda yarı iletken elemanların anahtarlama kayıpları ile elektromanyetik girişim (EMI) ve radyofrekans girişimi (RFI) gürültülerinin arttığı bilinmektedir. Bu kayıp ve gürültülerin düşürülmesi ve frekansın yükseltilebilmesi, ancak sert anahtarlama (HS) yerine yumuşak anahtarlama (SS) tekniklerinin kullanılmasıyla sağlanabilmektedir. Bu konudaki çalışmalar son yıllarda cazibesini gittikçe artan bir şekilde sürdürmektedir. Bu çalışmada, DC-DC dönüştürücüler ile kontrol teknikleri ve yumuşak anahtarlama teknikleri incelenmiştir. Sıfır gerilim geçişli PWM DC-DC dönüştürücüler ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Yeni bir aktif bastırma hücresi kullanılan yükseltici dönüştürücü ile diğer dönüştürücüler karşılaştırılmıştır. Önerilen bastırma hücresi ana anahtar için sıfır gerilimde geçiş (ZVT) ve sıfır akımda geçiş (ZCT) sağlar. Dönüştürücüdeki bütün yarı iletken elemanlar yumuşak anahtarlama altında iletime ve kesime girer. Dönüştürücü basit yapılı olup az sayıda elemana sahiptir. Dönüştürücünün kararlı hal analizi sunulmuş ve 1 kW, 100 kHz'lik yükseltici bir dönüştürücü prototipi ile analiz doğrulanmıştır. Anahtar Kelimeler: DC-DC dönüştürücü, yumuşak anahtarlama, sıfır gerilimde geçiş, sıfır akımda geçiş.
Katodik koruma sistemleri, yeni uygulamalar ve ekonomik analiz
Taş çağının sonunda metallerin keşfi ve kullanılması modern teknolojinin gelişiminde önemli adımlardan biridir. Çoğu temel metaller ne yazık ki kararlı değildir. Olumsuz ortamlarda korozyonun değişik oranlarıyla bozulabilirler. Korozyon reaksiyonu ve hangi metallere nasıl etki yaptığı büyük ekonomik anlam taşımaktadır. Katodik korumanın aşamaları bilimsel olarak diğer koruma sistemlerine göre daha kısa açıklanabilir. Prensip olarak sıvı veya sulu ortamlardaki metallerin korozyonunun çözümü elektriksel gerilimle kontrol edilen elektrokimyasal bir prosesdir. Elektrokimya yasalarına göre reaksiyonun yönü ve oranı potansiyelin düşüşü ile birlikte azalacaktır. Tüm bu ilişkiler yüzyıldır bilinmesine rağmen katodik koruma sınırlı bir alanda kullanılmaktadır, uygulamalar genişletilmelidir. Katodik koruma elektrik mühendisliği alanında halen garip ve yabancı olarak görülüp geri planda kalmaktadır. Katodik koruma pratikte teoriden daha karmaşıktır. Sıvılarla ve suyla temas eden malzemelerde katodik koruma genel olarak kullanılan tek yöntemdir. Fakat gelecekte endüstriyel alanlarda daha çok kullanılacaktır. Anahtar sözcük: Katodik koruma, anod, ölçme
Elektrik güç sistemlerindeki geçici olayların dalgacık analizi ve olasılıksal sinir ağları yöntemiyle sınıflandırılması
Güç sistem geçici olaylarının, ileri işaret işleme ve örüntü tanıma tekniği kullanarak karakterize edilmesi ve sınıflandırılmasını gerçekleştirecek bir araştırma yapılmıştır. Dalgacık (wavelet) analizi yardımıyla alınan bilgiler kullanılarak güç sistemi arıza tanıma otomasyonu yöntemi önerilmiştir. Güç sistemi operatörleri için bir yapay danışman olması amacıyla geliştirilen sistemde, güç sistemlerindeki geçici olayları karakterize etmek için dalgacık analizi uygulanmış ve bu analizden geçici olay dalga şekli ile ilgili özellikler çıkarılmıştır. İşareti yüksek frekans içeriğine sahip detay ve alçak frekans içeriğine sahip yaklaşım katsayılarına ayırmak için Daubechies dalgacık ailesi kullanılmıştır. Bu yöntemin geçici olayları ve kombinasyonlarını karakterize etmekte etkinliği değerlendirilmiştir. Sınıflandırma yöntemi olarak, olasılıksal sinir ağları kullanılmış ve bu yöntemle geçici olayın hangi arıza sınıfına ait olduğu tespit edilebilmiştir. Her geçici olay için dalgacık katsayı detayları karakteristik olduğundan dolayı, bu katsayılar olasılıksal sinir ağlarında dalga şekillerini ve bununla beraber geçici olayları birbirinden ayırmada kullanılmışlardır. Sistemin performansı, Matlab/Simulink ortamında simule edilen geçici olaylar üzerinde değerlendirilmiştir. Simulasyonu yapılan veriler için olasılıksal sinir ağları, eğitim kümesinde %99.4 ve test kümesinde %96.7 doğruluk oranı vermiştir. Sonuçlar, hem sınıflandırmanın hassasiyeti ve kullanılan dalga şekli özellikleri açısından üstün bir performans olarak değerlendirilmektedir. Anahtar Kelimeler: Güç sistem geçici olayları, dalgacık analizi, wavelet analizi, arıza sınıflandırma; olasılıksal sinir ağları, hata tanıma
Güç faktörü düzeltme yöntemlerinin incelenmesi ve bir uygulama devresinin gerçekleştirilmesi
Günümüzde yarıiletken elemanların ve buna bağlı olarak güç elektroniği cihazlarının kullanılmasının artmasıyla birlikte harmonik akımların şebekeye etkileri yadsınamaz hale gelmiştir. Şebekeden çekilen enerjinin kalitesizleşmesine neden olan bu akımların azaltılması ve akımın şekillendirilmesi üzerine çalışmalar yaparak güç faktörü değerinin uygun seviyelere çekilmesi bir gereksinim olmuştur. Yapılan bu tez çalışmasında ilk olarak cihaz ölçümlerinde hata, motorlar ve anahtarlama elemanlarında aşırı ısınmalar gibi sorunlara neden olan harmonikler ve bunları üreten elemanlar anlatılmıştır. Daha sonra ise bu harmonik akımların güç faktörüyle ilişkisi ve harmonik akımlara sebep olan elemanlardan konvertörlerin yapıları anlatılmıştır. Güç faktörü düzeltilmesindeki pasif ve aktif yöntemlere değinilmiştir. Son olarak da aktif akım şekillendirme yöntemleri incelenmiş ve bir aktif güç faktörü düzeltme devresi uygulaması gerçekleştirilerek sonuçlar incelenmiştir. Anahtar kelime
Gömülü sistemler için gerçek zamanlı işletim sistemleri ile kontrol
Gömülü sistemler günümüzde hayatın her alanında geniş bir kullanım alanına sahiptir. Gömülü sistemler için çok basit sistemlerden çok karmaşık sistemlere kadar bir çok uygulama alanı vardır. Son zamanlarda teknolojideki gelişmeler ve mikroişlemcilerin yeteneklerinin de artmasıyla gerçek zamanlı işletim sistemleri gömülü sistemlerde de kullanılmaya başlandı.Gömülü sistemlerin bir çoğu da kritik zamanlama beklentilerine sahiptir. Bu sistemlerin en önemli problemleri kritik zamanlı işlemlerin doğru bir şekilde yapılabilmesi ve kısa zamanda tasarlanıp sorunsuz çalışmasıdır. Gerçek zamanlı işletim sistemleri de kritik zamanlama ve hızlı tasarım problemini çözmek için kullanılır. Bu çalışmada öncelikle gömülü sistemler üzerinde durulmuştur ve günümüzde gömülü sistem tasarımında ortaya çıkan problemler belirtilmiştir. Sonraki bölümlerde işletim sistemleri, gerçek zamanlı sistemler ve gömülü sistem tasarımındaki problemin çözümü olarak düşünülen gerçek zamanlı işletim sistemleri incelenmiştir. Gerçek zamanlı işletim sisteminin detayları MicroC/OS-II işletim sistemi üzerinde anlatılmıştır. MicroC/OS-II gerçek zamanlı işletim sistemi kullanılarak bir gömülü sistem tasarımı uygulaması yapılmıştır. Sonuç bölümünde gömülü sistem tasarımında klasik yaklaşım yerine gerçek zamanlı işletim sistemi kullanmanın avantajları, dezavantajları ortaya konulmuş ve kritik zamanlı sistemlerde gerçek zamanlı işletim sistemlerinin kullanılmasının kaçınılmaz olduğu görülmüştür.
PID yönteminin PLC'de yazılarak gerçeklenmesi: Çift cidarlı reaktör tank sıcaklık kontrolü örneği
Son yıllarda endüstriyel uygulamalarda sıkça kullanılmaya başlanılan PID denetleyicilerin yapısı, tasarımı ve uygulamasının ele alındığı bu çalışmada bir çift cidarlı (ceketli) reaktör tank ısıtma sisteminin PLC tabanında PID yöntemiyle kontrolü yapılmıştır. Bu çalışmada öncelikle temel kontrol sistemleri hakkında bilgi verilmiştir. Kullanılan çeşitli denetleycilerin yapıları tanıtılmış, bunların sistem karakteristiklerine etkileri anlatılmıştır. Bir çift cidarlı reaktör tank sisteminin doğrusallaştırılmış transfer fonksiyonu elde edilerek PID ile kontrol edilmiştir. PID katsayılarının belirlenmesinde Cohen - Coon, Ziegler - Nichols gibi ayar yöntemleri kullanılmıştır. MATLAB ortamında incelenen kontrol sistemi endüstride en çok kullanılan denetleyici olan PLC' ye aktarılmış, PLC algoritması oluşturulan PID denetleyicisiyle elde edilen deneysel sonuçlar sunulmuş ve yorumlanmıştır. PLC `de yazılan program, kullanım rahatlığı olan ve endüstriyel uygulamalara uygun bir PID denetleyicisi sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: PLC, PID, Sıcaklık Kontrolü, Çift Cidarlı (Ceketli) Reaktör
Harmonikli sistemlerde güç faktörü düzeltilmesinin bilgisayar destekli analizi
Elektrik enerji sistemlerinde, ideal olarak, akım ve gerilim dalga seklinin sinüsoidal olması ve sebeke frekansının 50 Hz. lik tek bir frekans olması istenir. Fakat, gerek akım ve gerilimleri arasındaki iliski dogrusal olmayan (nonlineer) elemanların sisteme baglanması gerekse bazı elektriksel olayların olması neticesinde, sistemde temel bilesen dısında, harmonik akım ve gerilim bilesenleri dolasmaya baslar. Harmonik bilesenler sistemdeki akım ve gerilime ait sinüs formunun bozulmasına yol açarlar ve Fourier serileri ile yapılan analizler sonucu bulunurlar. Nonlineer yüklerin, sinüs formunda bozulmalara yol açtıgı yıllardır bilinmesine ragmen, günümüzde dalga seklindeki bozukluga duyarlı elemanların kullanılmasının yaygınlasması, bu konudaki çalısmaları daha önemli hale getirmistir. Harmoniklerin bulunmadıgı enerji sistemlerinde basit bir inceleme ile güç faktörünün istenen aralıkta tutulması mümkün iken harmonikli ortamda, harmonik bilesenlerin bulunması, toplam harmonik distorsiyonunun bulunması ve güç faktörünün optimizasyonuna iliskin ek analizler gerekmektedir. Bu çalısmada harmonikli olası devre tiplerine ait parametreleri hesaplayarak devreyi analiz eden, MATLAB' da hazırlanmıs, dosya adı GÜÇ FAKTÖRÜ OPTMZASYON ANALZÖRÜ olan bir program sunulmustur. Anahtar kelimeler: Harmonikler, Harmonikleri azaltma, Güç faktörünün düzeltilmesi
Elektrik hatlarından iletişim (Power line communication): Sistem verilerinin aktarılması
Bu çalısmada; enerji ve haberlesme gereksiniminin tek bir hattan karsılandıgı DA fan motor kontrol sitemi gerçeklenmistir. letisimin elektrik hattı üzerinden yapılmasına olanak saglayan DC-BUS enerji hattı iletisim teknolojisi, çogullamalı ag yapısı sayesinde tek bir DA hattına baglı azami 16 adet uç birimin birbirleri ile 10 kbps aktarım hızına kadar haberlesmelerine olanak saglamaktadır. Bu sayede, kullanılan kablo miktarındaki azalma ile toplam yük azalmakta, kurulum kolaylıgı saglanmaktadır. Freescale Semiconductor 56F8000 sayısal isaret denetleyicisi ailesine ait 56F8013 kontrolörü ile çogullamalı DC-BUS ag yapısına sahip elektrik hatlarından iletisim uygulaması gerçeklestirilerek test edilmistir. Anahtar kelimeler: Elektrik Hatlarından letisim (EH), DC-BUS, Elektrik Hatlarından Genis Bant, Sayısal saret Denetleyici (DSC 56F8000)
Mikroişlemcili bir enerji analizörü uygulaması
Bu çalışmanın ilk bölümünde veri toplama sisteminin temelini oluşturan sayısal ölçme yöntemleri açıklanmaktadır. Bu bölümde sayısal/analog dönüşümleri, ayrık işaret elde edilmesi, sayısal cihaz tipleri ve bunların teknik özellikleri üzerinde durulmuştur. Teorik çalışmanın kalbini oluşturan ikinci bölümde veri toplama sistemleri ve bunları oluşturan temel yapılardan biri olan örnekleme ve tutma yapısı üzerinde durulmuştur. Bu yapı günümüzde hemen hemen tüm ADC- DAC yapılarında kullanıldığından büyük öneme sahiptir. Burada örnekleme ve tutma yapısının gelişimi, devre yapıları, çoklu yapılarda kullanımı incelenmektedir. Üçüncü bölümde temel güç ölçme yapılarından, bunların uygulama tiplerinden ve ADE7756 entegresi kullanılarak gerçekleştirilmiş bir rms hesaplama örneğinden bahsedilmektedir. Bu çalışmanın son bölümünde ise DSP tabanlı 14 bit bir veri toplama sistemi uygulaması ile ilgili donanım ve yazılım konuları ele alınmaktadır. Anahtar kelimeler: Enerji analizörü, örnekleme teorisi, eş zamanlı örnekleme, veri toplama sistemleri.
Yeni bir yumuşak anahtarlamalı DC-DC PWM dönüştürücünün tasarım, analiz ve uygulaması
Darbe Genişlik Modülasyonlu (PWM) DC-DC dönüştürücüler, yüksek güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı, ancak anahtarlama frekansının artırılmasıyla elde edilebilmektedir. Fakat, anahtarlama frekansı arttığında, anahtarlama kayıpları da artmaktadır. Frekansın artırılması, ancak sert anahtarlama (HS) yerine yumuşak anahtarlama (SS) tekniklerinin kullanılması ile mümkün olmaktadır. Genel olarak yumuşak anahtarlama teknikleri, sıfır gerilimde anahtarlama (ZVS), sıfır akımda anahtarlama (ZCS), sıfır gerilimde geçiş (ZVT) ve sıfır akımda geçiş (ZCT) şeklinde sıralanabilir. Rezonanslı devrelerde, anahtarlama anlarında gerilim veya akımın sıfır olması nedeniyle, doğal ve mükemmel olarak SS sağlanır. Buna karşılık, bu devrelerde, güç yoğunluğu düşüktür, genellikle frekans değişkendir ve PWM yeteneği yoktur. Rezonans ve PWM tekniklerinin avantajlarının birleştirilmesi düşüncesinden yola çıkılarak, sadece anahtarlama işlemleri esnasında bir kısa süreli veya kısmi rezonans kullanılarak, mükemmel bir SS ve PWM yeteneğine sahip olan ZVT ve ZCT teknikleri geliştirilmiştir. Prensip olarak, her iki teknikte de bir yardımcı anahtar ve bir kısa süreli veya kısmi rezonans devresi kullanılır. ZVT tekniğinde ana anahtarın iletime girme işlemindeki ve ZCT tekniğinde ana anahtarın kesime girme işlemindeki anahtarlama kayıplarının bastırılması veya sıfırlanması hedeflenir. Son yıllarda ZVT ve ZCT tekniklerinin birleştirilmesi konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Bu tezde, PWM dönüştürücülerde güç yoğunluğu ile verimin arttırılması ve EMI gürültünün azaltılması için yeni bir aktif bastırma hücresi geliştirilmiştir. Geliştirilen bastırma hücresi DC-DC dönüştürücüdeki ana anahtarın sıfır gerilim geçişi (ZVT) ile iletime ve sıfır akım geçişi (ZCT) ile kesime girmesini birlikte sağlamaktadır. Bu bastırma hücresinin kullanıldığı dönüştürücü, geniş bir şebeke ve yük gerilimi aralığında ve yüksek frekanslarda yumuşak anahtarlama ile çalışabilmektedir. Ayrıca, bu dönüştürücüde bütün yarı iletken elemanlar yumuşak anahtarlama ile çalışır. Ana elemanlarda ilave bir gerilim stresi yoktur ve yardımcı elemanların stresleri de düşük seviyelerdedir. Yeni dönüştürücünün yapısı basit, fiyatı düşük ve kontrolu kolaydır. Geliştirilen bastırma hücresinin kullanıldığı yeni ZVT-ZCT-PWM yüksek çıkışlı DC-DC dönüştürücü devresinin çalışma prensibi ve etraflı bir kararlı durum analizi sunulmuştur. Sunulan teorik analiz, 100 kHz ve 500 W'lık yüksek çıkışlı bir prototip ile tam olarak doğrulanmıştır. Ayrıca nominal çıkış gücünde dönüştürücü veriminin yaklaşık olarak % 98.3'e ulaştığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Yumuşak anahtarlama, aktif bastırma hücresi, sıfır gerilimde anahtarlama, sıfır akımda anahtarlama, sıfır gerilimde geçiş, sıfır akımda geçiş.
Hastane aydınlatması ve elektriki güvenliğinin incelenmesi
Bilindiği üzere hastaneler, topluma hizmet veren tüm diğer kurumlarda olduğu gibi, toplumun gelisim ve ihtiyaçlarına cevap verecek kapasitede olmalıdır. Hasta için olusturulması mecburi görsel konfor ve elektriksel güvenliğin gelistirilmesi ile uygulamasının doğru yapılması önemlidir. Genel olarak bu çalısmada aydınlatma ve güvenlik sistemlerinin tüm hastane binalarındaki önemi ve gerekli çözüm önerileri ortaya konmustur. Hastanelerde aydınlatma sisteminin önemi büyüktür. Olabildiğince gün ısığından yararlanılmaya çalısılmalıdır. Yapay aydınlatmadaki amaç enerji tasarrufundan daha çok; ısığın renginin ve çevresel faktörlerin hasta üzerinde olumlu psikolojik etkiler yaratmasıdır. Hastaların kendilerini huzurlu bir ortamda hissetmeleri tedavi sürelerini hızlandıran en önemli etkenlerden bir tanesidir. Hastanelerin farklı bölümlerinde uygulanan aydınlatma sistemlerinin özelliklerine değinilmistir. Herhangi bir acil durumda, hastanenin güvenli bir sekilde bosaltılması acil aydınlatma sistemine bağlıdır. Sistemin seçimi ve isletimi sırasında dikkat edilecek hususlar belirtilmektedir. Hastanelerdeki elektriksel güvenlik sistemlerinin, hasta ve personelin can güvenliği açısından büyük önem tasıdığı bilinmektedir. Teshis ve tedavi yöntemlerinde modern tıbbi elektrik cihazlarının daha çok yer alması ile elektrik tesisatının güvenliği önem kazanmıstır. Elektrik tesislerindeki farklı topraklama sistemlerinin koruma özelliklerinden, güç beslemesinden ve özel koruma yöntemlerinden bahsedilmektedir. Ayrıca hastanelerde olması gereken hemsire çağrı sistemi ve havalandırma sistemlerinin özellikleri anlatılmaktadır. Bir hastane tesisatına ait örnek projeler verilmis ve bu kısımda hastane bölümlerinde bulunan özel odalara ait teknik detaylar ve uygulama örnekleri verilmistir. Anahtar kelimeler: Hastane elektriği, hastane aydınlatması, topraklama sistemleri, tıbbi alanlarda elektriksel güvenlik, koruma sistemleri.
Trafo merkezlerinde otomasyon
Elektrik enerjisi bir yerden baska bir yere, elektrik dagıtım ve iletim sebekeleri ile tasınmaktadır. Elektrik enerjisi degisik gerilim seviyelerinde tasınır ve tüketiciye ulastırılır. Gerilim seviyesi transformatörler vasıtasıyla ayarlanır. Mikroislemci ve bilgisayar teknolojilerinin günümüzde birçok alanda oldugu gibi elektrik enerjisi iletim ve dagıtım sistemlerinde kullanılması, bu sistemlerin daha kaliteli, daha güvenilir, daha hızlı ve daha verimli olarak isletilmelerini saglamaktadır. Elektrik enerjisinin kalitesi, bu enerjinin üretilmesi, iletilmesi ve dagıtılması için son teknolojiye uygun cihazların kullanılmasına büyük ölçüde baglıdır. Tüketicilere kesintisiz veya mümkün olan en az kesintide enerji ulastırılması için, genis bir alana yayılmıs olan sistemlerin sürekli izlenmesi, sistemlerde olusan arızaların en hızlı bir sekilde tespit edilip giderilmesi en önemli etkenlerdendir. Trafo merkezlerinde, iletim ve dagıtım sistemlerinde koruma ve kontrol amaçlı olarak kullanılan mikroislemci teknolojisiyle üretilmis dijital röleler sayesinde, sistemlerin izlenmesi ve sisteme müdahale edilmesi daha kolaylasmıstır. Bu tez çalısmasında, elektrik dagıtım sebekeleri ve trafo merkezlerinde kullanılan dijital koruma ve ölçme ünitelerinin web sayfası üzerinden izlenmesi ve kontrolüne yönelik bir uygulamaya yer verilmistir. Anahtar kelimeler: Elektrik dagıtım sistemleri, Trafo merkezleri, Web sayfası üzerinden röle kontrolü ve izlenmesi, Kesici kontrolü.
Uzay vektör modülasyonu ile asenkron motor kontrolü
Endüstriyel uygulamalarda elektrik motorlarının kontrol edilmesi amacıyla kullanılan sürücüler, motor mili vasıtasıyla sebekeden yüke verilen enerjinin ve moment ile hız büyüklüklerinin kontrolünü saglar. DC sürücüler degisken hız kontrolü için geçmiste yaygın olarak kullanılmıstır. AC sürücü teknolojisinin gelismesiyle, dayanıklı, ekonomik ve bakımsız olan asenkron motor kullanılarak da, hızlı moment cevabı ve hız dogrulugu saglanabilmektedir. Son yıllarda asenkron motorlar üzerinde yapılan çalısmalar, yüksek performanslı denetim saglayan ve vektör kontroluna dayalı olan, alan yönlendirmeli kontrol (FOC) ve dogrudan moment kontrolu (DTC) yöntemleri üzerinde yogunlasmıstır. Uzay vektör teorisi, gerilim beslemeli inverter modeli ve uzay vektör modülasyonu, asenkron motorun matematiksel modeli yüksek performanslı asenkron motor kontrolunun temel konularıdır. Bu çalısmada, AC motor kontrolünde kullanılan Uzay Vektör Modülasyonu yöntemi incelenmistir. Uzay Vektör Modülasyonu yöntemi, Kare Dalga PWM ve Sinüsoidal PWM yöntemleri ile karsılastırılmıstır. Uzay Vektör Modülasyonu ile DC Bara geriliminin daha etkin kullanıldıgı, bu yöntemin islemlerin vektörel olarak yapılması açısından uygun oldugu, üç fazlı sinüsoidal gerilimlerin dönen bir vektör ile kolaylıkla sentezlenebilecegi ve sinüsoidal PWM yöntemine göre aynı anahtarlama frekansı için daha düsük THD degerinin elde edildigi tespit edilmistir. Gerilim beslemeli inverter ve mikrodenetleyici yardımıyla bu kontrol yöntemleri ile asenkron motorun açık çevrim kontrolu gerçeklestirilmistir. Teorik analiz deneysel sonuçlar ile dogrulanmıstır. Anahtar kelimeler: nverter, Skaler Kontrol, Vektörel Kontrol, Dogrudan Moment Kontrolü, Degisken Frekanslı Sürücü, Asenkron Motor, Uzay Vektör Modülasyonu.
Çamaşır makinelerinde bulanık mantık kontrol sistemlerinin mems sensörleri ile benzetim uygulaması
Günümüzde çamasır makinelerinde, mühendisler tarafından önceden belirlenmis yıkama programları kullanılmaktadır. Kullanıcı bu programların içinden, çamasırın cinsine, miktarına ve kirlilik derecesine göre uygun olan programı seçer. Bu seçime baglı olarak, yıkama için gerekli olan parametrelerde otomatik olarak belirlenmis olur. Bunlar, alınacak su miktarı, su sıcaklıgı, tambur dönme hızı ve kullanılacak deterjan miktarı gibi parametrelerdir. Fakat bu seçim her zaman dogru olmayabilir. Bunun sonucunda, gereksiz su ve enerji tüketimi, çamasırın zarar görmesi ve çamasırın uygun temizlenmemesi gibi durumlarla karsılasılabilir. Kullanıcıyı program seçiminden bagımsız hale getirmek, problemin çözümünün temelidir. Bununla birlikte, çamasırın farklı parametrelerini algılamak için çesitli sensörler kullanılır. Bu sensörlerin çıkıs degerlerine baglı olarak makine kontrol edilir. Bu çalısmada, çamasır makinesinde kullanılabilecek sensörler ve bunların ölçüm yöntemleri arastırılmıstır. Sensör çıkıslarının kontrol edilebilecegi en uygun yöntem olarak bulanık mantık kontrolü seçilmistir. Bulanık mantık temel alınarak bir algoritma modeli çıkarılmıstır. Algoritma içinde çamasır makinesi kontrolü için bes ayrı sensör kullanılmıstır. Bunlar sıcaklık, basınç, bulanıklık, iletkenlik ve yük sensörleridir. Bu sensör degerlerine baglı olarak makinenin yıkama suyu sıcaklıgı, yıkama devri, su miktarı, çamasırın cinsi, deterjan miktarı ve durulama tekrarı gibi kararlar verilir. Gerçeklestirilen bu kontrol aynı zamanda, bilgisayar ortamında gerçek zamana uygun olarak benzetim uygulaması gerçeklestirilmistir. Benzetim için bilgisayar ortamında nesne yönelimli bir program dili kullanılarak bir benzetim programı yazılmıstır. Program iki bölümden olusmaktadır. lki, çamasır makinesinin ön yüzünde kullanıcının görebilecegi parametre degisimlerinin gösterildigi ara yüzdür. Digeri ise bulanık mantık algoritmasının çalıstıgı, programın ilerleyisi hakkında bilgi veren programdır. Böylelikle farklı giris yıkama parametreleri ile yıkamanın nasıl gerçeklesecegi gösterilmis olmaktadır. Anahtar Kelimeler: Çamasır makinesi kontrolü, sensör, basınç sensörü, bulanıklık sensörü, iletkenlik sensörü, yük sensörü, sıcaklık sensörü, bulanık mantık kontrol.
Kısa devre analizinin uluslararası standartlar ve simulasyon ile çözümlenmesi
Bu tezin temel amacı, kısa-devre hesaplamalarında dinamik yada standart tabanlı değişik yaklaşımların ispatını vermektir ve uygulamaların kendine özgü bölümlerini ve sınırlarını hatırlatmaktır. Sonrasında, 3 fazlı simetrik kısa devre durumu için uluslararası kabul görmüş iki standart (IEC 60909, ANSI C37.010.1999) ve simulasyon programı Matlab Simulink kısadevre akım değerleri karşılaştırılması için araştırıldı, bunun yanında Türk standardı olarak kabul edilen TS EN 60909 ve TS IEC-TR 363 üzerinde ayrıntılı hesaplama yapılmıştır.
Kesintisiz güç kaynaklarının incelenmesi
Yürütülen bu çalısmada son yıllarda güç elektronigi alanında yapılan AR-GE çalısmaları neticesinde Kesintisiz Güç Kaynaklarına yansıyan gelismeler ele alınarak, çesitli KGK modelleri, yapıları ve çalısma esasları incelenmistir. lk olarak giris bölümünde sebeke problemleri, sebepleri ve etkileri üzerinde durularak bunların önüne geçebilmek adına kullanılması gereken günümüz KGK'larından beklenen özellikler anlatılmıstır. kinci bölümde KGK'ların çesitleri üzerinde durularak farklı dizaynlardaki KGK'ların yapıları ve çalısmaları incelenmistir. Üçüncü bölümde ise tezin ana temelini olusturan statik KGK'ların dogrultucu, sarj, akümülatör, inverter, filtre, statik ve manuel by-pass salterleri, haberlesme ve trafo üniteleri üzerinde bir inceleme yapılarak bu üniteler hakkında detaylı bilgilere ve elektriksel parametrelere yer verilmistir. Dördüncü bölümde KGK'ların jeneratör ile sorunsuz bir sekilde ortak çalısması için isletmelerdeki dikkat edilmesi gereken hususlar ele alınarak KGK yapılarından dolayı degisken giris güç faktörleri ve giris akım harmonikleri için projelendirme sırasında seçilmesi gereken jeneratör güçleri üzerinde durulmustur. Besinci bölümde KGK'ların gerek güvenirliligini arttırmak gerekse güç artırımını saglamak adına paralel çalıstırma esasları üzerinde durularak, çesitli paralel çalısma mantıkları anlatılmıstır. Yedinci bölümde ise 200kVA 12 darbe dogrultuculu statik kesintisiz güç kaynagı yapısı incelenerek sistemi olusturan kartlar ve görevleri hakkında bilgi verilmistir. Bir görüntüleme merkezinde MR cihazını destekleyen KGK'nın giris çıkıs elektriksel karakteristikleri detaylı güç analizi ve ölçümleri ile incelenmistir. Yapılan ölçümler neticesinde uluslar arası standartlardan fazla ölçülen giris akım harmoniklerini azaltmaya yönelik KGK üzerinde yapılan revizyonlar ele alınarak, standartlara uygun degerler elde etmeye yönelik yürütülen çalısmalar sırasındaki detaylı güç analizleri bu bölümde genis bir sekilde anlatılmıstır. Anahtar Kelimeler: Kesintisiz Güç Kaynakları, Dogrultucu, nverter, Akümülatör, Akım Harmonik Distorsiyonu, PWM (Darbe Genislik Modülasyonu)
Çizgi takip robotunun modellenmesi ve denetleyici tasarımı
Günümüzde hızla ilerleyen robot teknolojilerinde sıklıkla karşılaşılan bir problemde tekerlekli araçların konum kontrolüdür. Bu tez çalışmasında tekerlekli araçların kontrol probleminin bir çeşidi olan çizgi takibi ele alınmıştır.Konu üzerine yapılan literatür araştırmalarında bu konuyla ilgili yapılmış az sayıda akademik çalışmanın bulunmuş olması çalışmayı daha da cazip hale getirmiştir.Bu çalışmada öncelikle ikisi hareketi sağlamak üzere, toplam dört adet tekerlek içeren bir aracın matematiksel modeli oluşturulmuştur. Bu modelin doğruluğu değişik metotlar ile kontrol edilerek, sistemin işleyişinde hata olarak tanımlanacak terimler belirlenmiştir.Çalışmanın ilerleyen kısımlarında oluşturulan bu hata terimlerinin sıfırlanması için değişik kontrol metotları denenmiş, bunların simülasyonu için MATLAB ve SIMULINK yazılımları kullanılarak, elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır.Son olarak yapılan uygulama ile kullanılan kontrol metotlarından biri gerçek ortam şartları altında uygulama ile test edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Çizgi takibi, konum kontrolü, araç kontrolü