FBE- Elektrik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Başlık ile FBE- Elektrik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAlternatif Akım-doğru Akım Sisteminde Ayrık Yöntem Kullanımı İle İlgili Optimal Güç Dağılımı Hesabı İçin Yeni Bir Yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Arifoğlu, Uğur ; Yazgan, Bingül ; 39179 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringSunulan bu çalışma ile ilk defa negatif gr adi eni yön¬ tem yardımıyla alternatif akım-doğru akım optimal güç akı¬ şı gerçekleştirilmiş ve yine ilk olarak bir ayrık alterna¬ tif akım - doğru akım güç akışı yaklaşımı optimizasyon he¬ saplamalarında kullanılabilir duruma getirilmiştir. Ayrık yöntemden bu amaca uygun olarak faydalanabilmek icin»algo¬ ritmasında bazı değişikliklerin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada yapılan değişikliklerin, ayrık yöntemi üstün kılan genel yapıya zarar vermediği,' yakınsama iterasyon sayısı ile hızında olumsuz yönde bir değişmeye yol açmadı¬ ğı gösterilmiştir. Önerilen yaklaşım içinde, çoğu çalışmadan farklı ola¬ rak, alternatif akım sistemi içinde yer alan kademe ayar¬ lı transformatörlerin kademe ayar değerleri bara admitans matrisine sokulmadan güç akışı hesaplamalarında kullanıl¬ mıştır. Böylece kademe ayarının her yeni değerleri için bara admitans matrisi tekrar hesaplanmamaktadır. Ayrıca bu yaklaşım optimizasyon hesaplamalarında da kolaylıklar sağlamaktadır. Doğru akım sistemi değişkenlerinden çeviri¬ ci aktif güçleri, çevirici transformatörleri kademe ayar değerleri ve referans çevirici çıkışı doğru gerilim değe¬ ri kontrol değişkenleri olarak; çeviriciye doğru akan al¬ ternatif akım faz açıları, referans çevirici dışındaki di¬ ğer çevirici çıkış doğru gerilim değerleri, çevirici çı¬ kışı doğru akım değerleri ve tetikleme açıları ise durum değişkenleri olarak kabul edilmiştir. Böylece ayrık yön¬ tem yaklaşımı genel hatları ile korunmuştur. Ayrıca, kade¬ me ayar değeri ve referans çevirici çıkışı doğru gerilim değerinin kontrol değişkenleri olarak seçilmesi ile de,al¬ goritma içinde yapılan hesaplamalar optimizasyon sürecine taşınmış, böylece güç akışı hesaplama süresi azaltılmıştır. Hesaplamalar, hem P-aktif hem de Q-reaktif optimal güç akışını aynı algoritma içinde gerçekleştirebilecek bir yaklaşım üzerine bina edilmiştir. Böyle bir yaklaşım ise, kontrol değişkenlerinin optimizasyon türüne göre ayrıma tabi tutulmasını gerektirmiştir. Kontrol değişkenlerinin optimizasyon türü ile ilgisi gözetilerek, çevirici aktif güçleri P,geri kalanlar ise Q optimizasyonu kontrol değiş¬ keni olarak alınmıştır. Ayrık yaklaşıma ait tüm eşitlik¬ ler, optimizasyon hesaplamalarına yeni bir Lagrange sabi¬ ti yardımı ile taşınmıştır. Çalışma sonunda, yukarıda ge¬ nel hatları ile açıklanan alternatif akım-doğru akım opti¬ mal güç akışı yaklaşımı örnek bir sistem üzerinde test edilmiştir.
-
ÖgeAnahtarlamalı Relüktans Motorda Moment Dalgalılığını Enazlama Üzerine Bir Çalışma(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Diril, Orhan ; Tunçay, R. Nejat ; 100760 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmanın amacı, Anahtarlamalı Relüktans (AR) Motorda moment dalgalılığını enazlayacak önlemleri ortaya koymak, bu önlemlerin uygulanabilirliğini araştırmak ve bu çerçevede motor kontrolunda alınacak önlemleri hızlı şekilde inceleyebilen bir yöntem geliştirmektir. Bugüne kadar yapılmış çalışmalarda moment dalgalılığını azaltlamak üzere iki farklı yaklaşım kullanılmıştır. Bu yaklaşımlar motor manyetik devre tasarımı ve motor kontrol tasannu çerçevesinde ele alınmışlardır. Motorun manyetik devresi üzerinde yapılan çalışmalar ile moment dalgalılığı bir ölçüde azaltılabilmektedir ancak manyetik devrede alınabilecek önlemler sınırlıdır. Elektronik kontrol devresi esnek bir yapıya sahiptir ve elektronik kontrol devresinde alınan önlemler ile moment dalgalılığını azaltma yönünde bir çok çalışmanın yapılmış olduğu görülmüştür. Bu çalışmada, moment dalgalılığını enazlamak üzere elektronik kontrolda alınabilecek önlemler irdelenmiş ve motorun dinamik davranışını da kapsayan bir inceleme yöntemi geliştirilmiştir. Çalışmada, her bir fazm oluşturacağı momenti kontrol ederek moment dalgalılığının enazlanması hedeflenmiştir. Öncelikle, AR motoru tanımlayan ve performansını incelemeye izin veren motor elektromanyetik karakteristikleri çıkartılmıştır. Bunun için sayısal manyetik alan analiz hesaplamaları kullanılmış ve ayrıca deneysel çalışma için yeni bir deney düzeneği önerilmiştir. Deneysel olarak sayısal manyetik alan hesaplamalarının doğruluğu onaylanmıştır. Bu aşamadan sonra çalışma, statik ve dinamik olarak iki farklı inceleme ile devam etmiştir. Statik incelemede, dalgalılığı azaltacak her bir faza ait bir moment profili öngörülmüş ve bu moment profilini oluşturacak akım profilini hesaplayan yöntem verilmiştir. Ayrıca bu incelemede motorun verimli çalışmasını sağlayacak ve yarıiletken güç anahtarlarım en az zorlayacak moment profillerini belirleyen ölçütler çıkartılmıştır. Dinamik xiv incelemede ise, statik olarak elde edilen bu akım profillerinin değişken besleme gerilimi ve motor hızına göre kontrol edilebilirliği incelenmiştir. Akımın kontrol edilebilirlik ölçütleri ve bu alam profillerinin moment dalgalılığı üzerindeki etkisini belirlemek üzere AR motor sayısal benzetim modeli oluşturulmuştur. Sayısal benzetim çalışması ile farklı besleme gerilimlerinde ve farklı hızlarda akım profillerinin ayrı ayrı incelenmesinin zorluğunu yenmek üzere bir inceleme yöntemi ortaya konmuştur. Bu inceleme yönteminde yeni bir tanım olarak, "Gerilim Katsayısı" tanımı yapılmış ve bu tanım ile sayısal benzetime gerek kalmadan akımın kontrol edilebilirliği, farklı gerilim ve motor hızlan için incelenebilmiştir. Çalışmanın sonunda, ortaya konulan inceleme yöntemine uygun olarak elde edilmiş akım profillerinin uygulanabiliğini test etmek üzere laboratuvar ortamında bir deney düzeneği hazırlanmış ve bu düzenek ile dinamik moment ölçülmüştür. Moment dalgalılığını enazlamak üzere yapılan bu çalışmada kayda değer sonuçlar elde edilmiştir. Öncelikle, sayısal manyetik alan analiz ve önerilen deney düzeneği ile deneysel olarak elde edilen motor elektromanyetik karakteristiklerinin karşılaştırılması sonucunda, hem önerilen deney düzeneğinin hem de değerlendirme yönteminin yeterli olduğu görülmüştür. Ayrıca her iki sonuç arasındaki farklılığın nedenleri ortaya çıkartılmış ve sayısal manyetik alan analizi yapılırken dikkat edilecek noktalar ortaya konulmuştur. Statik olarak moment dalgalılığını enazlayacak, motor ve yarıiletken güç anahtarlarının en verimli çalışmasını sağlayacak akım profillerinin en küçük etkin ve tepe değere sahip olma ölçütleri saptanmıştır. Moment profilini tanımlayan komutasyon genişliği ve merkez noktası bu ölçütler ile belirlenerek, teorik olarak sonsuz sayıda olan moment profillerinin sayısı pratik olarak incelenebilir sayıya indirilmiştir. Statik incelemede elde edilen en temel sonuç olarak, etkin akım üzerinde komutasyon merkez noktasının, tepe akım üzerinde ise hem komutasyon merkez noktasının hem de az olmakla birlikte komutasyon genişliğinin etkili olduğu ortaya çıkmıştır. Statik incelemede elde edilen sonuçların moment dalgalılığı açısından uygunluğu, deneysel elektromanyetik karakteristiklerini kullanan sayısal benzetim modeliyle gösterilmiştir. Dinamik incelemede, "Gerilim Katsayısı" tanımı kullanılarak sabit besleme durumunda bir akım profilinin kontrol edilebileceği bir enbüyük hızın var olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca, bu enbüyük hızın moment profilini tanımlayan komutasyon genişliğine duyarlı olduğu görülmüştür. Komutasyon genişliğinin XV büyümesiyle akım değişim hızının küçülmekte olduğu, dolayısıyla da akımın kontrol altında tutulması için gerekli enküçük besleme gerilim ihtiyacının azaldığı belirlenmiştir. Buna bağlı olarak, komutasyon genişliğinin büyümesiyle sabit besleme durumunda motorun daha büyük hızlarda çalışabileceği sonucu elde edilmiştir. Bu sonuçların yardımı ile moment dalgalılığını enazlayan bir akım profilinin çalışma hız aralığı belirlenmiştir. Dinamik moment ölçüm deney düzeneğinde örnek seçilen alam profilleri ile motor çalıştırılarak dinamik moment ölçülmüş ve moment dalgalılığının önemli ölçüde azaldığı görülmüştür. Ayrıca deney sonuçları ile sayısal benzetim sonuçlarının karşılaştırılması yapılmış, hem sayısal benzetim modelinin hem de elektromanyetik karakteristikleri belirleyen deney düzeneğinin kullanılabilir ve yeterli doğrulukta olduğu görülmüştür.
-
ÖgeAnahtarlamalı Relüktans Motorlarında Bulanık Mantık Ve Yapay Sinir Ağları İle Konum Algılayıcısız Denetim(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-05-26) Aşan, Taşdemir ; Tacer, Emin ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, anahtarlamalı relüktans motorlarının, en önemli sakıncalarından biri olan, rotor konum algılayıcıları kullanma zorunluluğu yerine, rotor konumunun elektriksel yanda yapılan ölçümler ile rotor dolaylı olarak belirlenebilmesi için bir yöntem sunulmuştur.. Özellikle küçük güçlü sistemlerde, rotor konum algılayıcının maliyeti, anahtarlamalı relüktans motorlu sistemin maliyetini önemli oranda arttırmaktadır. Bu çalışma ile anahtarlamalı relüktans motorlarının bulanık mantık ve yapay sinir ağları ile konum algılayıcısız denetiminin ortaya koyduğu özellikler ve üstünlükler sunulmuştur. Ortaya konulan yöntemin uygulanması için hazırlanan algoritmaya ilişkin yazılımlar, sayısal işaret işlemci kullanılarak motorun denetiminde kullanılmış; yapılan deneysel çalışmalar ve benzetim sonuçları verilmiştir. Böyle bir sistemle, anahtarlamalı relüktans motorunun denetiminin klasik denetim yöntemlerinin yanında çok daha hızlı cevap vermesi, daha basit yapıya sahip olması gibi sonuçların ortaya çıktığı gözlenmiştir.
-
ÖgeAsenkron Makinalarda Uzay Harmoniklerinin Etkilerini Azaltmaya Katkılar(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Kocabaş, Derya Ahmet ; Mergen, A.faik ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, asenkron makinanın hava aralığı ampersarım fonksiyonunun içerdiği uzay harmoniklerinin etkilerinin azaltılmasına yönelik yapısal çözümler araştırılmış ve çözüme ulaşılmıştır. Ulaşılan çözümler yeni oluk merkezi konumları ve oluklardaki ampersarım değerleridir. Çözümler makinanın oluk sayısına göre değişmektedir. Elde edilen çözümler bir fazın ¼’ü içindir. Çözümlerden incelenen tüm oluk sayıları için diğer fazların da verileri elde edilmiştir. Bir asenkron motor tasarım programı hazırlanmıştır. Tasarım programının güvenilir olduğu var olan bir motorun bu program ile tasarlanıp sonuçların kıyaslanması ile gösterilmiştir. Analitik çözümlerden incelenen makina ile aynı temel verilere sahip olanı, bu program ile gerçeklenmiş ve örnek makina ile karşılaştırılmıştır. Bunun yanısıra manyetik analizler yapılmış ve beklenen sonuçlara ulaşılmıştır. Her iki makina için uzay harmoniği eşdeğer devreleri kullanılarak hız moment eğrileri hesaplanmış ve klasik sargılı makinada yaşanan moment azalışının yeni tasarlanan makinada görülmediği tespit edilmiştir. Makinada verim artışı gözlenmesi en umut verici sonuçtur.
-
ÖgeAsenkron Makinede Kafes Kırılmasının İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-10-09) İmeryüz, Murat ; Mergen, Faik ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, öncelikle kafes arızalarının motorun işletme davranışına, titreşim ve magnetik büyüklüklerine etkisi incelenmektedir. Arızayı tanıma yöntemlerine değinilmekte ve yapılan deneysel çalışmaların verileri kullanılarak frekans aralıklarına göre incelemeler yapılmaktadır. İncelemeler sağlam rotorlu, bir kafes çubuğu arızalı, ardışık iki kafes çubuğu arızalı ve herhangi iki çubuğu arızalı makine için yinelenmektedir. Bütün bu çalışmalar sonucu, çeşitli sayıdaki rotor çubuk arızaları için bir tanı öngörü rehberi oluşturulmakta, stator ve rotor akımları arasında bir ilişki kurulmaktadır. Ayrıca, kafes arızası sonucu oluşan yapısal-simetrisiz işletme durumunda, asenkron makinenin uzay vektörleri modelinin basit biçimde kullananılabileceği bir çözüm önerilmektedir.
-
ÖgeAsenkron Motorlarda İşaret Tabanlı Stator Yalıtım Arıza Tanısı(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Uçar, Hasan Murat ; Şeker, Serhat ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, asenkron motorun stator sargı yalıtımın arızası tanısına ilişkin karakteristik özellikler, motora ait akım ve titreşim bilgilerine çeşitli analiz teknikleri uygulanarak çıkarılmaya çalışılmıştır. Deneysel çalışma aynı özellikteki üç motor için yapılmış olup, motor çalışırken ölçülen büyüklüklerin çevrimiçi analizi ile stator sargı yalıtımı arızası yapılmasını mümkün kılan karakteristikler ortaya çıkarılmıştır. Yapılan ön analizler sonucunda bir motor için seçilmiş veriler üzerinde spektral ve dalgacık analizi yöntemleri ile özellik çıkarımına ilişkin analizler yapılıp, yalıtım bozulmasını karakterize eden frekans bileşenleri belirlenmiştir. Bir motora ait verilerden elde edilen çıkarımlar, diğer motorlar için de analiz edilmiş ve benzer sonuçlara ulaşılmıştır. Çalışmanın son bölümünde ise belirlenmiş olan arıza özelliklerinin, Yapay Sinir Ağları (YSA) yaklaşımı ile izlenmesi ve belirlenmesi sağlanmıştır.
-
ÖgeAyrık Olay Sistemlerinin Tasarımı Ve Kontrolü İçin Yeni Bir Gerçekleme Ve Otomatik Kod Üretme Yöntemi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-03-16) Hasdemir, İbrahim Tolga ; Kurtulan, Salman ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmanın temel amacı, ayrık olay sistem (AOS) davranışlarının, özel olarak ayrık olay sistemlerinin kontrolüne yönelik davranış kurallarının tasarımını ve ifadesini mümkün kılan durum tabanlı bir modelleme biçiminin geliştirilmesi ve bu modele dayanarak tasarlanmış davranışın uygulanabilmesi için bir yöntem elde edilmesidir. ZS-otomat olarak anılan yeni modelleme biçimi, uygulamada sıklıkla karşılaşılan zamanlama ve sayma davranışlarının durum gösterimi ile ifade edilmesini mümkün kılan Zamanlama ve Sayma Yapısına sahiptir. Model, gerçekleme aşamasında kullanılan fiziksel zeminin sağladığı araçları kullanabilecek şekilde tanımlanmaktadır. Bu çalışmada, modelleme biçiminin yanı sıra, bir gerçekleme yöntemi de tanıtılmaktadır. Gerçekleme yöntemi ele alınan bir AOS için tasarlanmış kontrolörün ya da üstdenetleyicinin Programlanabilir Lojik Kontrolörlerle (PLC) gerçeklenmesine yönelik adımları sistematik olarak tanımlamaktadır. Yöntemin, tasarım davranışını yanlış olarak gerçeklemeye neden olan “çığ etkisi” adlı bir problem için çözüm oluşturduğu da gösterilmiştir. Elle uygulanabilirliğinin kolay olmasının yanında, bu yöntem PLC kodlarının otomatik olarak üretmek üzere programlanabilir olma özelliğine de sahiptir. Bu özellik, kontrol davranışını ifade eden ZS-otomata karşılık gelecek bir PLC programını üreten bir Matlab uygulamasının geliştirilmesinde kullanılmıştır.
-
ÖgeBina tasarımı aşamasında hacim içindeki doğal ışık dağılımını belirlemek için bir model(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1987) Enarun, Dilek ; Özkaya, Muzaffer ; 14030 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGündüz kullanılan hacimlerde, doğal ışığın, yapay aydınlatma enerjisinden artırım sağlamak amacıyla kullanılabilmesi için, tasarım aşamasında hacim içindeki doğal ışık dağılımının bilinmesi gerekir. Bu konuda kullanılan alışılmış yöntemler uzun ve uğraştırıcı yöntemlerdir. Bu çalışmada, aydınlatma tasarımcısına, aydınlatma tasarımı yaptığı hacimin içindeki doğal ışık dağılımını kolay ve çok kısa sürede sayısal değerleri ile birlikte elde edebileceği bir araç hazırlanmıştır. Bu araç, bina planından okunabilecek verileri kullanarak kademeli olarak çalıştırılabilecek iki bilgisayar programından oluşmaktadır. Birinci bölümde, gözün yapısı ve görme duyumunun nasıl oluştuğu, ışık miktarının görsel konfor, görme yeteneği ve insan fizyolojisi üzerine etkileri anlatılmıştır. Bütün bu faktörler göz önünde bulundurulduğunda ortaya çıkan sonuç, gerekli ışık miktarının yüksek olduğudur. Gündüz kullanılan hacimlerde bu yüksek aydınlık düzeylerini sağlayabilmek için alternatif bir ışık kaynağı olarak doğal ışığı kullanabileceğimizden, ikinci bölümde doğal ışık kaynakları ve mühendislik uygulamalarında kullanılan gök modellerinden bahsedilmiş, doğal ışık hesap yöntemleri açıklanmıştır. Üçüncü bölümde hacim içerisinde doğal ışıktan kaynaklanan aydınlık düzeylerini bulabilmek için en çok kullanılan yöntem olan günışığı faktörü anlatılmış, ve bu çalışmada önerilen yeni bir faktör, E/LZ faktörü tanıtılmıştır. Herhangi bir hacimde, bina planından okunabilecek verileri kullanarak ve E/LZ faktöründen yararlanarak, her hacim için zamana göre sabit olan E/LZ faktörleri haritalarını, hem sayısal değerleri ile hem grafik olarak çıkaran bir bilgisayar programı, ve ayrıca bu programın çıktılarını kullanarak söz konusu hacim içinde herhangi bir anda var olan doğal ışıktan kaynaklanan aydınlık düzeylerini ve doğal ışığı tamamlayıcı yapay aydınlatmanın sağlaması gereken aydınlık düzeylerini sayısal değerleri ile bulan ikinci bir bilgisayar programı tanıtılmıştır. Bunlara ek olarak, bu bölümde daha önce örnek olarak alınmış bir hacimde, senenin en kötü ışık koşullarına sahip günü olan 21 Aralık gününe göre hazırlanmış, doğal ışığı tamamlayıcı yapay aydınlatma sistemi için bir tasarım örneği verilmiştir. Bu örnek üzerinde, alışılmış yöntemlerle yapılan aydınlatma tasarımı ile, bu çalışmada ortaya konmuş olan bilgisayar programları yardımıyla elde edilen tamamlayıcı yapay aydınlatma tasarımı, sistemlerin harcadıkları enerji açısından karşılaştırılmalardır.
-
ÖgeBirleşik Alternatif Akım-doğru Akım Sistemlerinde Geçici Hal Kararlılığına Değişik Bir Yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Ayan, Kürşat ; Tarkan, Nesrin ; 75011 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringSunulan bu çalışma ile ilk defa, birleşik alternatif akım-doğru akım enerji sistemlerinin geçici hal kararlılık analizi, geçici hal sırasında bara gerilim genliklerindeki değişimi gözönüne almak suretiyle, arıza yerine bağlı kararsız denge noktalan yöntemi ile yapılmıştır. Bara gerilimlerinin yeni değerleri, geçici halde doğru gerilimli hattan iletilen aktif gücün her integrasyon adımında değişmesi ve bu yeni güç değerine göre güç akışı analizinin ardışıl olarak tekrarlanmasıyla bulunmaktadır. Bu güç akışı analizi sonunda bara gerilimleri ile birlikte çeviriciler tarafından çekilen reaktif güç de her defasında yeniden hesaplanmaktadır. Bunun sonucunda bu gücün doğru gerilimli hattan iletilen aktif güce oram, geçici hal boyunca hesaplamalarda değişken bir değer olarak gözönüne alınmaktadır. Bu yöntem vasıtasıyla, geçici hal süresince bu oranın gerçek değeri hesaba katılarak geçici hal kararlılık analizi yapılmıştır. Böylece, şimdiye kadar geçici hal kararlılık analizinde bu oranın geçici hal sırasında yaklaşık sabit bir değeri alınarak yapılmış olan hata ortadan kaldırılmıştır. Sonuçların kararlılık bakımından daha iyimser olduğu gözlemlenmiştir. Yine bu çalışmada, arıza yerine bağlı kararsız denge noktalan yaklaşımının birleşik AC-DC sistem geçici hal kararlılık analizine uygulanabilirliği gösterilmiştir. Geliştirilen yeni bir algoritma ile, her integrasyon adımında yeniden hesaplanan DC hattan iletilen güç değerine göre arıza sonrası kararlı ve kararsız denge noktalarının düzeltilmesi ve buna bağlı olarak kritik enerjinin güncelleştirilmesi sağlanmıştır. Sistemdeki DC hatlar iki uçlu olarak gözönüne alınmış ve bağlı olduklan haralara akım enjeksiyonu şeklinde modellenmişlerdir. Sistemdeki yükler ise klasik sabit admitans şeklinde gösterildikleri gibi, DC hatta benzer şekilde bağlı oldukları haralara akım enjeksiyonu şeklinde olmak üzere iki farklı biçimde modellenmiştir. Yüklerin her iki modellerime biçimine ait saf AC sistem geçici hal kararlılık analizi, yine arıza yerine bağlı kararsız denge noktalan metodu ile yapılmıştır. Her iki durumda elde edilen sonuçlar ile, birleşik AC-DC sistem geçici hal kararlılık analizinden elde edilen sonuçlar kendi aralarında karşılaştırılmak suretiyle değerlendirmeler yapılmıştır. Bu çalışmada ayrıca, DC hatların sistemdeki yeri ile arıza yerine olan uzaklığının AC- DC sistem geçici hal kararlılığı üzerine etkisi incelenmiş ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmak suretiyle değerlendirilmiştir. Geçici hal esnasında DC hattan iletilen gücün kontrolünde oransal kontrolör kullanılmış ve bu kontrolör kazancına göre kararlılık bölgesinin değişimi incelenmiştir. Yukarıda genel hatları açıklanmış olan bu çalışma, literatürde yer alan dört generator ve altı barak örnek bir sistem üzerinde test edilmiştir.
-
ÖgeCmos (k) Winners-take-all Circuits Of O(n) Complexity(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Şekerkıran, Barbaros ; Çilingiroğlu, Uğur ; 100798 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringYüksek performanslı Kazanan-Hepsini-Alır (KHA) devrelerine duyulan gereksinim, analog uygulamalar açısından sundukları avantaj dolayısıyla önem kazanmıştır. Bu bloklar, uygulanan giriş vektörünün en yüksek genlikli elemanım seçerler. Diğer yandan K-Kazanan-Hepsini-Alır (KKHA) devreleri toplam n adet hücreden en yüksek genlikli işaret uygulanan k adet hücreyi seçer ve aslmda KHA devrelerinin daha genel hali olarak görülebilirler. (K)KHA devreleri, karmaşık sınıflama, kontrol ve optimizasyon problemlerini çözmekte gittikçe daha fazla kullanılan yapay sinir ağlari mimarilerinin vazgeçilmez bileşenlerindendir. Özellikle filtre bölümlerinde KHA işlemini kullanan birçok işaret işleme devresi tasarlanmıştır. 0(N2) karmaşıklığındaki devrelerde her hücre karşılıklı etkileşim içinde bulunmalıdır. Giriş sayısı arttıkça, bağlantı sayısının artması nedeniyle bu mimarilerin gerçeklenmelerinde zorluklar ortaya çıkar. Bu durumlarda 0(N) karmaşıklığındaki devreler daha avantajlı olur. KHA devrelerinden en sık kullanılanı Şek. l'de görülen Lazzaro devresidir. Jgir Değerlendirme düğümü ^ it JL 1KUYRUK Ortak kaynak düğümü Şekil 1. Lazzaro KHA devresi. XV Bu devrenin ayırma kabiliyeti M2 transistorunun yerine basit veya regüle edilmiş kaskod akım kaynağı yerleştirilerek arttırılmıştır. Bu şekilde değiştirilmiş devreler Şek. 2 ve Şek. 3 'de görülmektedir. XGIR Değerlendirme düğümü VGM3.-*İtHC!M3 * -L AKUYRUK Ortak kaynak düğümü Şekil 2. Basit kaskod Lazzaro devresi Vdd t hj> Değerlendirme düğümü VDD 6 KUTUPLAMA M2 Mİ «ı Ortak kaynak düğümü Hücren r KUYRUK Hücre 2 Hücre 1 Figure 3. Regüle edilmiş kaskod Lazzaro KHA devresi. xvı Devrenin ayırma kapasitesindeki artış akım kaynağının küçük işaret çıkış direncindeki artmaya bağlıdır ve ilk devre için t kat, ikinci devre için ise SdsM3 gmM3 gTM4 gdsM3 (gdSMA+SoBIAs) kattır. Pozitif geribeleme (K)KHA devrelerinin ayırma kabiliyetini arttrrmak için kullanılabilecek etkili bir yöntemdir. Fakat devre her seçme işleminden sonra bu dununda takılı kalır. Yeni bir seçme işleminden önce, bir önceki kazananın öncelikli olmaması için bir eşitleme işlemi yapılmalıdır. Bu tezde, 0(N) karmaşıklığında iki adet pozitif geribeslemeli devre önerilmektedir. Bunlardan ilki Şek. 4'de görülen KHA devresidir. KUYRUK1 Vdd rCM18 M12>-pH 15 M17 Cmio Ö M14JHHI.M13 T / «.Hücre n 1 / N. / I Değerlendirme I düğümü jJ Hücre 2 Hücre 1 Ortak kaynak düğümü Akim Kaynagi 0i L ÜSıJ Yükleme, fazi Seçim fazi r Şekil 4. Önerilen KHA devresi. XVU Önerilen devre, uygulanan pozitif beslemenin miktarını kuyruk akımı ile boşaltma akımı arasındaki oranı sabit tutarak otomatik olarak ayarlamaktadır. Bu oran birden küçükse devre kazanan hücreyi seçemezken, bu oranın ikiden büyük olması halinde kazanan hücre sayısı birden çok olabilir. Bunun nedeni, kuyruk akımının kazanan hücreyi takib eden hücrelere kazanan olmaları için yetecek doldurma akımını sağlayacak kadar yüksek olmasıdır. Bu nedenle, sözkonusu oran için en uygun değer 1.5 dir. Önerilen ikinci pozitif geribeslemeli yapı ise Şek. 5'de görülen KKHA devresidir. Değerlendirme düğümü U J Hücre 2 Hücre 1 $*l~l_ 02 03, 1_ 1_ Yükleme. Seçim Kenetleme fazi fazi fazi Şekil 5. Önerilen KKHA devresi. Mİ 3 transitörünün savak akımı I Mi3 = (k +r) I no eşitliğini sağlayacak şekilde ayarlandığında ( burada k bir tamsayı, r ise birden küçük sıfırdan büyük bir sayıdır), önerilen devre en yüksek giriş gerilimine sahip k adet hücreyi seçer. xvm Her iki devre de n-kuyulu, tek metal ve tek polisilisyum katmanlı 3 um CMOS teknolojisinde gerçeklenmiştir. Devrelerin kararlılığı incelenmiş ve devrelerin kararlı çalışabilmesi için tasarımın hangi sınırlar içinde kalınarak yapılması gerektiği belirtilmiştir. Devrelerin işlevselliği ölçüm sonuçlarına dayanılarak gösterilmiştir. Ölçüm sonuçlan, önerilen yapıların yüksek hız ve yüksek ayırma kabiliyeti gereken uygulamalarda kullanabilineceğini göstermiştir. Bu sonuca basit devre yapılarıyla erişilmiş olmasi devreleri yapay sinir ağlari ve işaret işleme uygulamaları için daha da uygun kılmaktadır.
-
ÖgeComputerized Simulation And Measurement Of Power System Harmonics(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Brown, Peter James ; Tunçay, R. Nejat ; 14168 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGüç Sistemlerinde Harmoni ki er özet Güç sisteminde çalışan mühendisler için bilgisayar ile analiz önemli bir araç olarak kullanılmaktadır. Güç sistemindeki bozulmalar ve sorunların değerlendirilmesinde, güç sistemlerinin benzetişimi ve model lenmesi gerekli olur. bevredeki bozulmalar çok kez sistemdeki Uç faz akım ve gerilim dalga seki 11 er indeki bozulmalar olarak ortaya çıkar. Uluslararası düzeyde çalışma konusu olan bir bozulma şekli ise. günümüzün modern güç sistemlerini olumsuz olarak et kil e yen, " Güç Sistemi Harmoni kl eridir ". Bu konuda çeşitli ülkelerde belirlenmiş olan uluslararası sınır değerler Tablo 1.1 de sunulmuştur. Güç sistemindeki A. A. harmonikleri, sistemi artan bir oranda etkilemekte, tesislerde zarara ve güç kesin tilerine neden olmaktadır. Her ne kadar süzgeç devreler, yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmışsa da, süzgeci eme tesislerinin toplam maliyeti artırması, Statik VAr Sistemi yada Ark Fırını gibi tesislerde kullanılan süzgeçlerde, maliyet optimizasyonunu gerekli hale getirmiştir. Sorunun en önemli kısmının ise güç sistemindeki harmoni kl er in ku ramsal olarak hesaplanmasında bulunduğu görülmektedir. Bu çalışma, zamanla değişen yüklerin ve bunların meydana getirdiği harmoniklerin incelenmesi amacı ile geliştirilen, bilgisayarlı ölçüm ve benzetişim yöntemleri ni içermektedir. Bir çok uygulama ile birlikte, İstanbul Hafif Raylı Ulaşım Sistemi dinamik bir yük olarak ele alınmış birer dakika ara ile bulunan deneysel akım ve geri lim harmonikleri, benzetişim sonunda hesaplanan kuramsal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Hesaplamalarda zaman domeni ve " Hızlı Fourier Dönüşüm " CFFT3 bağıntıları kullanılmış tır. Yukarıdaki kuramsal yönteme ek olarak, dengeli ve dengesiz çok fazlı yük durumlarını kapsama alabilen, yeni bir " Karma Yöntem " geliştirilmiştir. Bu yöntemde her yüke ilişkin zaman domeni denklemleri ele alınmış ve harmoni ki er bu ayrıntılı modelde hesaplanarak güç sistemi analizin de kullanılmıştır. Güç sistemi ise " YBARA Admitans Matrisi Yöntemi " ile tanımlanmıştır.
-
ÖgeCondition Monitoring And Fault Detection For İnduction Motors By Spectral Trending And Stationary Wavelet Analysis(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Bayram, Duygu ; Şeker, Şahin Serhat ; 392973 ; Elektirik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tez çalışmasında elektrik makinalarının durum izlemesi için spektral tabanlı basit ve kolay uygulanabilir bir trend yöntemi geliştirilmiştir. Durum izleme sonucunu takiben, motorun sağlık durumu göz önüne alınarak da Durağan Dalgacık Dönüşümünün artıklık özelliğini kullanan bir arıza tanısı yöntemi önerilmiştir. Bu anlamda çalışma, asenkron motorun titreşim sinyalleri kullanılarak gerçekleştirilen, bütünleşik bir durum izleme ve arıza tanısı algoritması olarak yorumlanabilir. Günümüz endüstriyel dünyası elektrik makinaları ve onların ileri kontrol stratejileri üzerine kurulmuştur. Asenkron motorlar, basit yapıları ve düşük bakım ihtiyaçları sebebiyle bu elektrik makinalarının en çok tercih edilenleridirler. Endüstriyel süreçlerin, son derece rekabetçi tabiatları gereği herhangi bir kesilme veya yavaşlamaya toleransları yoktur. Bu sebeple durum izleme ve performans değerlendirme hayati öneme sahiptir. Literatürde IEEE ve EPRI tarafından asenkron makina arızalarını konu alan iki adet büyük anket gerçekleştirilmiştir. Bu anketler sonucunda en büyük arıza kaynağı olarak %40 ile rulmanlar gösterilmiştir. Sargı arızaları %30 ile ikinci, rotorla ilgili arızalar ise %9 ile üçüncü sırada gelmektedir. Kalan yüzde ise stator çekirdek arızaları, sürtünme - vantilasyon arızaları ya da beklenmedik mil gerilimlerinin sebep olduğu arızalar arasında paylaşılmaktadır. Bütün bu arızaları tespit etmenin ilk adımı, sisteme uygun durum izleme yapmaktır. Böylece makine performansı yakından takip edilebilmekte ve gerekli önlemler alınabilmektedir. Durum izleme yöntemleri; elektriksel akım, akı ve güç, mekanik titreşim, sıcaklık, kimyasal aşınım, elektriksel boşalma izleme şeklinde sıralanabilmektedir. Durum izleme sonuçlarının değerlendirilmesi amacıyla bir arıza tespit ve tanı yöntemi kullanılmalıdır. Kullanılan yöntem model tabanlı, istatistiksel veri tabanlı ya da sinyal tabanlı olabilmektedir. Bu tez çalışmasında mekanik ve elektriksel hatalara ait göstergeleri taşıyabilme yetisinden ötürü titreşim sinyalleri kullanılmıştır. Arıza tanısı için ise sinyal tabanlı bir yöntem geliştirilmiş ve bu amaçla Durağan Dalgacık Analizi kullanılmıştır. Geleneksel durum izleme ve arıza tespiti yöntemleri, belirli arıza frekanslarını hesaplayıp, düzenli olarak bu frekansların genliklerini takip etmektedir. Ancak arızalar bir anda gelişen durumlar değildirler. Zaman içinde gelişir ve olgunlaşırlar, belirli bir eşik değerin üstüne çıkınca da görünür olurlar. Bu durum makinanın bütün olarak yaşlanmasına sebep olmaktadır. Bu kademeli artan yapısından ötürü yaşlanma trendlenebilir bir olgudur. Bu çalışma yaşlanmanın değerlendirilmesini, motorun durumunun anlık olarak sağlıklı veya değil şeklinde tanımlanmasını sağlamaktadır. Trend uygulamasına göre motorun sağlıklı olmadığı durumlar için arıza tespitinde kullanılabilecek birçok teknik vardır. Ancak motorun sağlıklı olduğu durumlar, motorda çok küçük arıza göstergelerinin olmadığı anlamına gelmez. Söz konusu küçük göstergeler zaman içinde büyüyüp etkilerini artırabilir ve motorda arızaya sebebiyet verebilirler. Bu ihtimal göz önünde bulundurularak, bu çalışmada durağan dalgacık dönüşümünün artıklı yapısından faydalanılmak suretiyle bir arıza tanısı yöntemi geliştirilmiştir. Bu bağlamda bu tez çalışması; sınıflandırma ve analiz olarak iki kısımdan oluşmaktadır. Sınıflandırma kısmında, motorun farklı durumlarına ait titreşim sinyallerinin güç spektrum yoğunlukları logaritmik olarak hesaplanmaktadır. Her spektruma birer lineer model uydurulmaktadır. Böylelikle motorun her durumunu temsil eden lineer eğriler, aslında motorun durum değerlendirmesi için tanımlanmış araçlar haline getirilmektedirler. Bu lineer modeller, ölçüm sınırı ile motorun farklı durumlarının değerlendirilebileceği bir konveks bölge oluşturmaktadırlar. Bu şekliyle yöntem geometrik bir yaklaşım halini almaktadır; söz konusu geometrik yaklaşım sayesinde yeni bir titreşim izleme stratejisi önerilmiştir. Bununla beraber motorun durumu hakkında kestirim yapmak amacıyla bir derecelendirme yaklaşımı tanımlanmıştır. Tez çalışmasının ikinci kısmında ise sağlıklı olarak sınıflanan motorlardaki çok küçük arıza belirtilerini görünür kılma amacıyla erken ve hassas bir arıza tespit ve tanı yöntemi önerilmiştir. Bu arıza tanı yöntemi yapısı itibariyle artıklı bir dönüşüm olan durağan dalgacık dönüşümü kullanılarak tanımlanmıştır. Durağan dalgacık dönüşümü sinyal ayrıştırma esnasında artıklı bileşenler oluşturur. Kusursuz sinyal geri yapılandırma algoritması için ise artıklıkları ortadan kaldıran filtrelere sahiptir. Bu tez çalışmasında bu filtrelerin çalışması engellenmiş ve ayrıştırma sayesinde kazanılan artıklı bilgi muhafaza edilmiştir. Bu artıklık, güç spektrumunda var olan ancak fark edilmeyecek kadar zayıf olan hataların kuvvetlendirilmesi sağlamaktadır. Çalışma, yapay olarak üretilmiş bir titreşim sinyali üzerinde geliştirilmiş sonrasında deneysel veriye uygulanmıştır. Deneysel veri, The University of Tennessee Knoxville (UTK)'den temin edilmiştir. Deney düzeneği, The University of Tennessee Maintenance and Reliability Centre tarafından tanımlanmış bir araştırma geliştirme projesi kapsamında oluşturulmuştur. Proje asenkron motorlarda arıza tespitine yönelik olarak tasarlanmış geniş bir çalışmadır. Bu amaçla 5HP, üç fazlı, dört kutuplu asenkron motorlar seçilmiştir. Deneyler kapsamında hızlandırılmış bir yaşlanma testine yer verilmiştir. Hızlandırılmış yaşlanma deneyi yedi aşamada motoru kullanım sınırlarının üstüne dayandırmış ve deney sonlandırılmıştır. Her yaşlandırma aşaması ikişer fazdan oluşur. Bunlardan ilki, motorlarda yaygın olarak karşılaşılan rulman arızasını yaratmayı hedef alan elektriksel boşalma fazıdır. Bu fazda motor miline dışardan bir kaynak bağlanır ve akım akıtılır. Söz konusu akım, rulmanlarda yorulmaya sebep olmaktadır ve rulman arızasını hızlıca gerçekleştirebilecek düzeydedir. İkinci yaşlandırma fazı ise kimyasal ve ısıl fazdır. Bu fazda motorun uzun vadede maruz kalacağı nem ve sıcaklık bol miktarda uygulanarak ısıl ve kimyasal yaşlandırma hedeflenmektedir. Bu tez çalışması 6 bölümden oluşmaktadır, bölümlerin içerikleri aşağıda kısa özetler halinde verilmiştir; Birinci bölümde öncelikle bu çalışmada asenkron motor tercih edilmesinin sebebi vurgulanmıştır. Sonrasında makinanın arıza durumları, durum izleme teknikleri ve arıza tanı yöntemleriyle ilgili geniş bir literatür özeti verilmiştir. Durağan dalgacık yöntemi tercih edilmesinin arkasındaki amacı ifade edebilmek için, sinyal tabanlı arıza tanı yöntemleri ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Bölümün sonunda bu tez çalışmasının arkasındaki motivasyon sunulmuş ve olası katkılar sıralanmıştır. İkinci bölüm, çalışmanın matematiksel arka planıdır. Öncelikle konveks bölge tanımı ve spektral trend yaklaşımı verilmiş, mühendislik alanlarındaki uygulamalarına değinilmiştir. Sonrasında dalgacık dönüşümü bütün tipleriyle birlikte tanıtılmış ve durağan dalgacık dönüşümü verilmiştir. Son olarak da artıklık kavramı sinyal geri yapılandırma algoritmalarına dayandırılarak anlatılmıştır. Çalışmanın üçüncü bölümünde, motorun yaşlanma mekanizması tasvir edilmiştir. Bu çalışmadaki deneyin odağında olan rulman yaşlanması ve ısıl yaşlanmadan bahsedilmiş, konuyla ilgili standartlar sunulmuştur. Sonrasında hızlandırılmış yaşlanma deneyi ayrıntılı olarak anlatılmış ve veri toplama sistemine ait detaylar verilmiştir. Son olarak da deney çıktısı olarak kullanılan yedi adet yaşlanma verisi zaman ve frekans tanım bölgesinde verilmiştir. Dördüncü bölümde, çalışmanın sınıflandırma kısmı olan spektral trend yaklaşımı anlatılmıştır. Logaritmik güç spektrumlarına birinci dereceden polinomlar uydurulmuştur. Bu eğrilerin oluşturduğu 2 boyutlu Euclid düzlemi tanımlanmış ve ölçüm sınırı ile bu düzlem üçgen bir konveks bölgeye dönüştürülmüştür. Bu geometrik yorumlamada ilk (en sağlıklı) ve son (en sağlıksız) durumlara ait ölçümlerden çıkan trendlerin eğimleri ters işaretlidir ve bir kesişim noktaları vardır. Olası bütün durumların bu üçgen içinde olması beklenmektedir. Bu sayede motorun farklı durumları birbirlerine göre karşılaştırabilir hale gelmiştir. Bu anlamda motorun sağlık durumu ölçülebilir bir büyüklük olmuştur. Aynı zamanda son derece karmaşık bir kavram olan ve modellenmesi zor olan yaşlanma; izlenebilir bir büyüklük haline dönüştürülmüştür. Beşinci bölüm ise zaten yaşlanmış olan motorların arıza tanılarının başka yöntemlerle yapılabileceği kabulü ile sağlıklı durumdaki motorun olası arızalarının tanısı üstünde çalışılmıştır. Bu amaçla durağan dalgacık dönüşümünün kusursuz sinyal geri yapılandırma sistemine müdahale edilmiş ve artıklık korunmuştur. Bu yöntem cebirsel toplama olarak adlandırılmıştır. Yöntem yapay veri üzerinde geliştirilmiş, deneysel veriye uygulanmıştır. Yapay veri üzerinde geliştirilmiş olmasının sebebi yapay verinin içeriğinin bilinir olması ve aranan frekans bileşenlerinin tespitiyle ilgili doğrulama sağlanabilir olmasıdır. Yöntem yapay sağlıklı durum verisinde çok yüksek başarı göstermiş, bu sebeple tezin sınıflandırma kısmında sağlıklı olarak değerlendirilen duruma uygulanmıştır. Uygulamanın sonucunda sinyalin güç spektrumunda görünmeyen bazı frekansların kuvvetlendiği görülmüştür. Bu frekans bileşenlerinin motor için hesaplanmış eksenel kaçıklık frekanslarına çok yakın oldukları saptanmıştır. Bu bağlamda yöntem erken ve hassas bir arıza tanısı yöntemi olarak değerlendirilebilir. İlaveten, cebirsel toplam yönteminin sinyalin spektral içeriğin değiştirmesi sebebiyle trendini de değiştirdiği fark edilmiştir. Bu durum, trendlerin alabilecekleri en yüksek ve en düşük eğimler hakkında yorum yapmaya olanak sağlamıştır. Bu sayede trendler için katastrofi sınırları belirlenmiştir. Tez çalışmasının sonuç kısmında, tüm bulgular ve yorumlar liste halinde verilmiş, bilimsel katkıların altı çizilmiştir. Bu bulgular ve katkılar kısaca aşağıda özetlenmiştir: Spektral trend yönteminde eğrinin eğimi basit bir durum belirteci olarak kullanılabilmektedir. Farklı motor durumları birbirlerine göre değerlendirilip, motorun sağlık durumunu bir metrikle ifade etmek mümkündür. Bu şekilde motorun yaşlılık durumu ölçülebilinir bir büyüklük olmaktadır. İlk ve son duruma ilişkin trendler kullanılarak, yaşlılık izlemesi yapılabilir bunun için tüm frekans bölgesini izlemeye gerek yoktur. İzlenmesi gereken frekans bölgesi, yöntem sayesinde 16.67 katı kadar küçülmektedir. Cebirsel toplama ile arıza tanısı yönteminde ise ayrıştırma sayısı yükseldikçe düşük frekans bölgesindeki artık bilgi yoğunluğunun arttığı gözlemlenmiştir. Bu durumdan ötürü yöntem bütün bilgisini düşük frekans bandında taşıyan sağlıklı durum verilerinde daha başarılıdır. Yöntem deney verisine uygulandığında eksenel kaçıklıkla ilgili frekansları kuvvetlendirdiği görülmektedir. Bu anlamda yöntem erken arıza tespiti ve tanı konusunda son derece başarılıdır. Cebirsel toplanmış sinyallerin trendleri göstermektedir ki metot yaşlanmayı yapay olarak artırmaktadır. Yöntemin bu özelliğinden yola çıkılarak motorun en yüksek oranda bozulabileceği limitler felsefi olarak belirlenmiştir. Bu bulgular ışında çalışma basit ve pratik bir yaşlanma belirteci sağlamış ve bu alanda daha önce uygulanmamış olan konveks bölge yaklaşımı ile durum izleme stratejisini değiştirmiştir. Motor sağlığını ölçülebilir bir kavrama dönüştürülmüştür. Durağan dalgacık dönüşümü temelli yeni bir arıza tanısı yöntemi önerilmiştir. Arıza tespiti, tanı ve durum izleme açısından bu katkılar son derece dikkat çekicidir. Katkıların yanı sıra bu tez çalışmasında önerilen yöntemler endüstriyel uygulamalarda kolaylıkla yer bulacak türdendir. Bakım mühendisliğine yeni bir bakış açısı getirecek kavramlar içermektedir. Daha geniş ölçekte, bu tez çalışmasında sunulan, hem trendlerin geometrik yorumlanması hem de artıklık temelli arıza tespiti, tanısı durum izleme ve diagnostik ile ilgilenen her mühendislik alanında uygulanmaya son derece elverişlidir.
-
ÖgeÇok Hatlı Çok Araçlı Raylı Sistemlerde Enerji Tasarrufuna Yönelik Sürüş Kontrolü(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Açıkbaş, Süleyman ; Kaypmaz, Adnan ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, raylı sistem hatlarındaki enerji tüketimini azaltan yöntemlerden biri olan trenlerin boşta gitme noktalarını optimize edilebilmesi için yeni geliştirilmiş bir yöntem sunulmaktadır. Tezde önerilen yaklaşım genetik algoritma (GA), yapay sinir ağları (YSA), ve çok hatlı ve çok trenli sistem simulasyon yazılımının birlikte kullanımıyla gerçekleştirilmiş olan gerçekçi sistem modellemesini içermektedir. Yöntemde, simülasyon yazılımı, YSA için eğitim ve test verilerinin oluşturulmasında kullanılmıştır. Bu veriler, YSA’ların eğitiminde ve bu eğitilmiş YSA’lar ise değişik boşta gitme konumları için yolculuk süresi ve enerji tüketimini tahmin etmede kullanılmıştır. Optimizasyon kısmında hedef yolculuk süresi, hedef enerji tüketimi ve ağırlık faktörleri içeren bir uygunluk fonksiyonu sunulmuş ve YSA’lar bu uygunluk fonksiyonunu hesaplayan optimizasyon prosedürünün hızını arttırmada kullanılmıştır. Uygunluk fonksiyonunu minimize eden en optimum boşta gitme noktalarının belirlenmesinde GA araştırma yöntemi kullanılmıştır. Gerek GA’nın, gerekse kullanılan uygunluk fonksiyonunun değişik parametreleri için optimizasyon çalışmalarının tekrar edilmesi işlemi mevcut literatürde bulunan yöntemlerle çok fazla zaman almaktadır. Tezde önerilen yöntemde, eğitilmiş olan YSA’ların kullanılması ile parametre değişiklikleri için tekrarlanan optimizasyon çalışmalarında simülatörün kullanılmasına gerek kalmamakta, dolayısı ile yeni parametreler için optimizasyon sonuçları çok hızlı elde edilebilmektedir. Önerilen yöntemle, Aksaray – Havalimanı metro hattının yaklaşık yarı uzunluğunu (10 km) kapsayan 9 istasyonlu kısmında, trenlerin boşta gitme noktaları başarılı bir şekilde optimize edilebilmiştir.
-
ÖgeÇok Makinalı Güç Sisteminde Açısal Kararlılık Analizi Ve Kontrolör Parametre Optimizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-30) Ekinci, Serdar ; Demirören, Ayşen ; 10082872 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGüç sistemlerinde en önemli araştırma konularından olan kararlılık, rotor açısı kararlılığı, gerilim kararlılığı ve frekans kararlılığı olmak üzere üç ana sınıfa ayrılmaktadır. Bu tezde temel olarak rotor açısı kararlılığına değinilmiştir. Rotor açısı kararlılığı, küçük veya büyük arızalara maruz kalan güç sisteminin senkronizasyonunu koruma yeteneğidir. Büyük güç sistemlerinde yaygın problemlerden biri düşük frekanslı güç sistem salınımlarıdır. Yeterli sönüm mevcut değilse, bu salınımlar giderek devam eder ve sistem senkronizasyonunu kaybedinceye kadar büyür. Senkron generatörlerin kararlı ve güvenilir çalışmasını sağlamak için güç mühendisliğinde çok sayıda çalışma yapılmıştır. Güç sistemi kararlı kılıcılar (Power System Stabilizers, PSSs) bu problem için alternatif çözümlerden biridir. PSS, yardımcı kararlı kılıcı işaretler kullanıp kendi uyarmasını kontrol ederek, generatör rotor salınımlarına sönüm eklemek için kullanılır. Son yıllarda, zor olan optimizasyon problemlerini çözmek amacıyla çeşitli sezgisel optimizasyon teknikleri önerilmiştir. Bu yöntemlerin birçoğu doğadan esinlenilmiş olup, evrimsel algoritmalar ve sürü zekâları olmak üzere iki önemli kategoride sınıflandırılabilir. Problem ve modelden bağımsız olan doğadan esinlenmiş sezgisel optimizasyon teknikleri, geleneksel optimizasyon tekniklerindeki eksikliklerin giderilmesi için önerilmektedir. Bu yöntemlere dayalı Genetik Algoritma (Genetic Algorithm, GA), Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (Particle Swarm Optimization, PSO), Diferansiyel Gelişim (Differential Evolution, DE) algoritması ve yapay arı kolonisi (Artificial Bee Colony, ABC) algoritması gibi çeşitli algoritmalar optimum PSS parametrelerini etkin şekilde bulmak için yaygın olarak uygulandı. Güç sistemlerinde Power System Simulator (Simpow) ve DigSilent gibi hesaplama yönünden çok etkili ve yeterince kullanıcı dostu olan ticari programlar ile MATLAB tabanlı ücretsiz bir yazılım olan Power System Toolbox (PST) ve ticari bir yazılım olan SimPowerSystems (SPS) gibi çeşitli programlar mevcuttur. Bu programların çoğunda bileşen modellerini incelemek ve değişiklik yapmak zordur veya olanaksızdır. Ayrıca bu programların öğrenilmesi genellikle önemli eğitim gerektirmektedir ve bu sebepten ötürü normal derslik kullanımlarına uygun değildir. Akademik ve eğitim kullanımları için bileşen modellerinin şeffaf ve esnek olması ve öğrencilerin simülasyonlarını kolaylıkla yapabilmesi daha önemlidir. Bu tezde, MATLAB ortamında çalışan ve grafiksel kullanıcı arabirimine (graphical user interfaces, GUI) sahip PowSysGUI adında yeni bir eğitimsel yazılım paketi, elektrik güç sistem analizi ve tasarımlarında kullanılması için geliştirildi. Bu program açık kaynak kodlu yazılımdır ve güç sistemleri alanında kod yazmayı öğrenmek isteyen biri bu programın içyapısını görebilir. Bu program paketi, araştırmacılar ve eğitimciler için kullanması ve değiştirmesi kolay olan bir simülasyon aracı olarak amaçlandı. PowSysGUI, anlaşılması ve değiştirilmesi için kodu basit tutarak olası en iyi performansı vermesi için tasarlandı. PowSysGUI yük akışı analizi, küçük işaret kararlılık analizi, zaman domeni simülasyonu ve evrimsel hesaplama tekniklerini kullanarak PSS tasarımı için verimli algoritmalara sahiptir ve kolay kodlamaya izin verir. Tezde geliştirilen programın kapasitelerini ve eğitim/araştırma amaçları için uygunluğunu göstermek amacıyla temel özellikleri, algoritmaları ve farklı güç sistemleri üzerinde çeşitli durum çalışmaları sunuldu. Simülasyon sonuçları, PowSysGUI paket programının elektrik güç sistem çalışmaları için güçlü ve gelecek vaat eden bir araç olduğunu gösterdi. Ayrıca PowSysGUI açısal kararlılık kavramının anlaşılmasında çok yararlıdır ve elektrik mühendisliğindeki özellikle kararlılık konularını içeren bazı lisans/yüksek lisans derslerinde etkin olarak kullanılabilir.
-
ÖgeÇok Makinalı Güç Sistemlerinde Parametre Adaptif Kontrol Yönteminin İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Demirören, Ayşen ; Tacer, M. Emin ; 39181 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tezde, çok makinalı güç sistemi içindeki turbo- generatörlerin uyarmaları ve mekanik girişlerinin birlik te kontrolü adaptif kontrol tekniği ile simüle edilmiş tir. Son yıllarda adaptif kontrol tekniklerinin uyarma kontroluna uygulanması önem kazanmıştır. Bu çalışmada, uyarma ile mekanik regülatör girişlerinin adaptif kontro lü, çok giriş-çok çıkışlı biçimde, güç sistemindeki her makina üzerinde uygulanmıştır. Kullanılan Parametre Adaptif Kontrolü modelinde, seçilen kestirim algoritması işlem sayısı daha az olan Projeksiyon II kestirimi olup, hesaplama süresinde kazanç sağlamıştır. Tezdeki çalışmalar beş bölüm altında toplanmışlardır. Bu bölümler kısa başlıklar halinde aşağıdaki gibidir. Birinci bölümde, adaptif kontrolün güç sistemleri ne uygulanması konusunda literatür araştırmaları ve konuya kısa bir giriş yapılmıştır. İkinci bölümde, adaptif kontrolün en önemli kısımlarından birini oluşturan kestirim algoritmaları tanıtılmış, Projeksiyon II testirimini kullanan ve daha önce tek makinalı sisteme uygulanmış olan adaptif yöntem tek giriş- tek çıkışlı sistemler için tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde, sistemin modeli oluşturulmuştur. Bunun için, önce sistemi oluşturan senkron generator, uyarma, mekanik regülatör, transformatör şebekeye ait modeller kurulmuş ve bunlar için varsa sınırlamalar belirtilmiştir. Aynı bölümün daha sonraki ayrıtlarında, kısa devre durumu ve sonrasındaki şebeke değişimlerinin nasıl modellendiği anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, güç sistemlerinin kontroluna duyulan ihtiyaç ve kullanılan adaptif algoritmanın tezde uygulanan şekilde çok giriş-çok. çıkışlı durumu tanıtılmış, simülasyon incelemesinin alt programlara dayanarak gerçekleştirilmesi sunulmuştur. Tezde turbogenerator birimleri ve şebeke için verilen ilk değerler ile hesaplanan sürekli çalışma büyüklükleri ve simülasyon sonuçlarını gösteren eğriler yine bu bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde, tezde elde edilen sonuçlar verilmiş, gelecekte yapılması önerilen çalışmalardan bahsedilmiştir.
-
ÖgeDağıtık üretim sistemleri içeren dağıtım şebekelerinde akıllı gerilim kontrol yöntemi geliştirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Halaçlı Güleryüz, Merve ; Demirören, Ayşen ; 675591 ; Elektrik mühendisliğiNüfus artışı, sanayileşme ve ekonomik büyüme nedeniyle dünya genelinde elektrik enerjisine olan gereksinim her geçen gün giderek artmaktadır. Fosil yakıtların arzının sınırlı olması ve bu yakıtların kullanımından doğan küresel iklim değişikliği problemi, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminin yaygınlaşmasının önünü açmıştır. Artan teşvik politikaları ve giderek düşen fotovoltaik panel maliyetleri ile birlikte; fotovoltaik güneş sistemleri, son yıllarda ülkemiz de dahil pek çok ülkede hızla yaygınlaşan yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olmuştur. Sayıları hızla artan fotovoltaik güneş sistemlerinin de diğer dağıtık üretim sistemleri gibi dağıtım şebekelerine katılımının; gerilim regülasyonu, güç kayıpları, kısa devre akımları, güvenilirlik ve kararlılık gibi başlıklara etkisini anlamak en önemli konulardan biri olmuştur. Fotovoltaik güneş sistemlerinin şebekeye entegrasyonunun gerilim profilleri üzerindeki etkileri; fotovoltaik güneş sisteminin gücü, konumu, yerleştirildikleri alanlardaki ışınım ve sıcaklık durumları, şebekedeki iletkenlerin ve yüklerin karakteristikleri gibi pek çok faktöre bağlı olarak değişir. Enerjiyi temiz ve çevre dostu teknolojilerle üretmek önemli olduğu kadar, üretilen enerjinin verimli kullanılması ve şebeke ile uyumlu çalışması da önemlidir. Bu hedefe ulaşmak, ancak elektrik şebekelerinin daha akıllı hale getirilmesi ile mümkündür. Enerji sürekliliği ve kalitesinin sağlanması ve işletime girecek olan yeni üretim birimlerinin şebeke üzerindeki olası etkilerinin incelenmesi dağıtım sistem işletmecilerinin temel sorumlulukları arasındadır. Dağıtım sistem işletmecilerinin tüketiciye sunacağı elektrik enerjisinin gerilim genliğinin belirli sınırlar içerisinde olması gerekmektedir. Yüksek güçlü veya çok sayıda fotovoltaik güneş çiftliklerinin dağıtım şebekesine bağlanmasıyla ortaya çıkan gerilim yükselmesi problemi, şebeke yüklerini güvenli sınırlar içerisinde besleyebilmek için, yeni gerilim kontrol yöntemlerinin geliştirilmesini önemli bir gereksinim haline getirmiştir. Bu nedenle, bu tez kapsamında, dağıtım şebekelerine yerleştirilen büyük ölçekteki fotovoltaik güneş sistemlerinin, nihai tüketicilere teslim noktasındaki gerilime olası etkilerinin yönetilmesi gerektiğinden; dağıtım sistem işletmecilerinin karşılaması gereken şebeke işletme yükümlülüklerini yerine getirebilecekleri şekilde akıllı bir gerilim/reaktif güç kontrol yöntemi geliştirme düşüncesi doğmuştur. Dağıtım şebekelerindeki statik senkron kompanzatör (STATCOM) uygulamalarının gerilim ve reaktif güç kontrolunda önemli bir yere sahip olduğu bilinen bir gerçektir. Hem sistemin sürekli durum işletme koşullarını iyileştirdiğinden hem de geçici durum sistem arızalarının giderilmesine yönelik hızlı cevap verme kabiliyetinden dolayı STATCOM uygulamaları giderek yaygınlaşmaktadır. Rajiv K. Varma tarafından, fotovoltaik güneş sistemlerinin bulunduğu şebekelerde; geleneksel STATCOM'ların fiziksel olarak tesis edilmesi yerine, fotovoltaik sistem eviricilerinin STATCOM olarak işletilmesine olanak tanıyan ve PV-STATCOM olarak adlandırılan akıllı bir evirici kontrolör tasarımı önerilmiştir. Bu öneri, dağıtım sistem işletmecileri için ekonomik olarak büyük bir tasarruf imkanını beraberinde getirmektedir. Dağıtım şebekelerindeki yük altında kademe değiştirici transformatör ve şönt kapasitör gibi geleneksel gerilim kontrol ekipmanlarının nipeten yavaş tepkilerinin aksine; fotovoltaik güneş sistemlerindeki doğadan kaynaklı ani üretim değişimlerine ve şebekede oluşabilecek geçici arıza durumlarında gerilimdeki ani dalgalanmalara da hızlı cevap verme kabiliyetinden dolayı yenilikçi PV-STATCOM fikrinin uygulamasının ele alınan bu gerilim/reaktif güç kontrol problemine uygun olacağı düşünülmüştür. Bu tez çalışmasında, dağınık olarak ve çok sayıda fotovoltaik güneş sistemi barındıran dağıtım şebekelerinde, tüketicilere güvenli ve kesintisiz enerji tedariğini garanti ederken aynı zamanda ertesi gün için enerji maliyetini (ki burada literatürdeki yaygın eğilimden farklı olarak tüketilen reaktif enerji bedeli de fiyatlandırılmıştır ) ve dağıtım kayıplarını azaltmaya odaklanan akıllı bir gerilim/reaktif güç kontrol yöntemi önerilmiştir. Çalışma kapsamında şebekedeki tüm fotovoltaik güneş sistemlerinin PV-STATCOM olarak işletildiği düşünülmüştür. Bu çoklu amacı sağlamak için şebekeye bağlı tüm PV-STATCOM'ların 24 saat boyunca optimal olarak işletilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında değişen hava koşulları ve yüklenme şartları için tüm PV-STATCOM'ların optimal reaktif güç çizelgelemesinin belirlenmesi; doğadan esinlenilen algoritmalardan biri olan Ateş Böceği Algoritmasında yapılan düzenlemelerle geliştirilen Modifiye Lévy-uçuşlu Ateş Böceği Algoritmasının, ilk defa gerilim/reaktif güç kontrol problemine uygulanmasıyla elde edilmiştir. Önerilen yöntemin geçerliliği ve uygulanabilirliği, Sarıyer ilçesine ait 10,5 kV'luk bir dağıtım şebekesinde test edilmiştir. Simulasyon sonuçları, Modifiye Lévy Ateş Böceği Algoritmasının karşılaştırılan diğer algoritma olan Parçacık Sürü Optimizasyonuna üstünlüğünü ortaya koymuştur. Farklı ışınım düzeyleri, çeşitli yüklenme koşulları ve bulutlanma durumları için gerçekleştirilen uygulamalarda tatmin edici sonuçlar elde edilerek; şebekedeki tüm baraların gerilimleri izin verilen aralıkta tutulurken, dağıtım kayıpları ve enerji maliyetinin büyük ölçüde azaltıldığı işletim durumlarına ulaşılmıştır. Tez çalışmasında önerilen yeni gerilim/reaktif güç kontrol yaklaşımının dağıtım şebekesi işletmecilerine örnek olacağı ve karşılaştıkları sorunlarda yol gösterici nitelikte olacağı düşünülmektedir. Önerilen yöntem dağıtım şirketlerine büyük ekonomik yarar sağlarken, farklı koşullar altında teknik olarak şebekeyi işletme kolaylığı sunacaktır. Ayrıca, bu tez çalışmasında önerilen şekliyle işletilen 5 MW ve altında kurulu güçlerdeki lisanssız fotovoltaik güneş sistemlerinin dağıtım sistem işletmecilerine reaktif güç kontroluna ilişkin yan hizmetler sağlama noktasındaki katkısının da dikkate değer olduğu düşünülmektedir. Orta gerilim dağıtım şebekelerinin modernizasyonunda –akıllandırılmasında lisanssız olsalar da fotovoltaik güneş sistemlerinin (5 MW a kadar) gerekli tesis yatırımını yaptıkları takdirde gerilim kontroluna bu çalışmadaki öneriler doğrultusunda katkı sunacakları gösterilmiştir.
-
ÖgeDalgacık Analizi İle Yüksek Gerilim Aygıtlarından Alınan İşaretlerin Değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-03-24) Altay, Özkan ; Kalenderli, Özcan ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringYüksek gerilim aygıtları üzerinde yapılan ölçme, deney ve durum izlemede elde edilen verilerin üzerine ortam koşulları, malzeme özellikleri, gerilim-akım karakteristikleri gibi pek çok etken etki etmektedir. Bu verilerin zaman uzayında değerlendirilmesi ile doğru sonuca her zaman ulaşmak mümkün olmayıp bazen özel veri işleme ve değerlendirme yöntemlerinin kullanılmasını gerektirmektedir. Bu tezde de son yıllarda geniş uygulama alanı bulan bir işaret analiz aracı olan dalgacık analizinin, yüksek gerilim üretim, ölçme ve deneyleri sırasında elde edilen veriler üzerinde, verilerin daha kolay değerlendirilmesi amacıyla kullanılmasına yönelik yeni yöntem ve uygulama alanlarının geliştirilmesine çalışılmıştır. Teorik ve deneysel çalışmalarda elde edilen bulgulara dayanarak darbe gerilimi ve kısmi boşalma işaretleri gibi farklı türden işaretler üzerinde çalışılmıştır. Bu işaretlerin analizleri esnasında gerekli olan en uygun ana dalgacık, ayrıştırma seviyesi, eşikleme kuralı ve eşikleme fonksiyonu gibi seviye, kural ve fonksiyonların üzerinde çalışılan işarete göre nasıl seçilmesi gerektiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre şekillendirilen işareti değerlendirme ve gürültüden arındırma süreçleri deneyle elde edilen farklı türden veri kümelerine uygulanmış ve uygun sonuçlar elde edilmiştir.
-
ÖgeDarbe Geriliminde Sıkıştırılmış Gazlarda Delinme(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) İsmailoğlu, Hasbi ; Özkaya, Muzaffer ; 55670 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringDarbe geriliminde gazların delinmesi üzerine yapılan bu çalışmada düzgün olmayan alan dağılımına sahip elektrot sistemlerinden biri olan küre- düzlem elektrot sistemi üzerinde çalışılmıştır. Uygulamada ortaya çıkan elektrot yüzey pürüzlülüğünün delinme gerilimine etkisi, küre-düzlem elektrot sisteminin düzlem elektrodu üzerinde boyutları, biçimi ve konumu belirli bir pürüzün varlığı ile göz önüne alınmıştır. Çalışmada, pürüzlülüğün etkisinin araştırılması planlandığından incelemeler, makroskobik boyutlarda yan küresel iletken tek bir pürüz ile gerçekleştirilmiş ve pürüzün olması ve olmaması durumları değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, darbe geriliminde hava, N2 ve SFe gazlan ile SF6+N2 gaz kanşımlannda, düzgün olmayan alanda, pürüzsüz ve pürüzlü elektrot sistemlerinde, elektrot açıklığının, gaz basıncının, gerilim kutbiyetinin ve pürüzün varlığuun delinme gerilimlerine etkileri incelenmiştir. Çalışmada ele alınan küre-düzlem ve küre-pürüzlü düzlem elektrot sistemlerine ilişkin elektrik alan dağılımları, hem analitik hem de sayısal bir yöntem olan sonlu elemanlar yöntemi ile kuramsal olarak incelenmiştir. Darbe gerüiminde, Ua %50 atlama gerilimleri, literatürde önerilen yöntemler geliştirilerek, en küçük kareler yöntemine göre birinci dereceden eğri (doğru) uydurma yolu ile belirlenmiştir. Gaz yalıtkanların, uygulamada farklı basmç ve elektrot açıklıklarında kullanılmaları göz önüne alınarak basınç ve elektrot açıklığı parametre olarak seçilmiş ve basmç 0-4 bar aralığında, elektrot açıklığı ise 5-25 mm aralığında değiştirilmiştir. Deneysel çalışmalar, ortam sıcaklığında yapılmıştır. Darbe geriliminin kullanılması ile hava, N2 ve SF6 ile SF6+N2 karışımları ile yalıtılmış, alan dağılımı düzgün olmayan pürüzlü ve pürüzsüz elektrot düzenlerinin, yıldırımdan kaynaklanan darbe karakterindeki aşın gerilimlere karşı davranışını ve bu davranışta aşın gerilimin kutbiyetinin etkisini görme olanağı elde edilmiş ve her iki kutbiyetin ayn ayn değerlendirilmesi gerektiği gösterilmiştir.
-
ÖgeDesign and analysis of interior permanent magnet machines equipped with novel semi-overlapping windings for electric vehicle applications(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Gündoğdu, Tayfun ; Kömürgöz Kırış, Güven ; 671484 ; Elektrik MühendisliğiIn this thesis, to meet the key expectations of the 21st century from electrical machines such as cost-effectiveness, higher power and/or torque density, efficient energy consumption, a novel winding topology comprising semi-overlapped windings has been proposed. In addition, single-excited synchronous machines having novel winding topology are investigated with specific relations to the short end-winding length with low magnetomotive force (MMF) harmonics, improved torque density and efficiency, and flux-weakening (FW) capability topics. Because of the major advantages of fractional-slot concentrated windings (FSCWs) over integer-slot distributed windings (ISDWs), such as very short-end winding length, high slot fill factor, good field weakening and better fault-tolerant capabilities, etc., an interior permanent magnet (IPM) machine equipped with FSCWs is designed and investigated, comprehensively. It has been validated that the significantly high level of MMF harmonics of FSCW configuration causes a substantial increase in the rotor losses. To reduce these losses, different MMF harmonic reduction methods, including phase‐winding coils with a different number of turns, multilayer winding with phase shifting, and stator with flux barriers have been implemented. However, it has been revealed that the influence of these methods on the MMF harmonic reduction is insignificant. Therefore, a novel semi-overlapping winding (NSW) topology having concentric windings with a different number of turns per coil arm is introduced. The major advantages of such winding over ISDWs (overlapping) and FSCWs (non-overlapping) are having very short-end winding lengths and significantly low MMF harmonic content, respectively. It has been demonstrated that the proposed winding topology promises significant superiorities such as improved efficiency with substantially reduced total axial length, low eddy current losses, and low risk of irreversible magnet demagnetisation over overlapping and non-overlapping winding topologies. The effectiveness of the proposed NSW topology by demonstrating its implementation into different synchronous machine technologies, namely IPM, synchronous reluctance machine (SynRM), permanent-magnet assisted SynRM (PMaSynRM), and double salient reluctance machine (DSRM) is investigated. It is found that the electromagnetic performance characteristics of these machines with the proposed NSW topology are comparable to design with ISDW and FSCW topologies. Moreover, it has also been revealed that the implementation of proposed NSWs into the reluctance machines results with higher torque and power output than that of FSCWs. To be able to increase the torque density, reduce the torque ripple, and improve efficiency, a systematic design optimization approach compromising single-objective individual and multi-objective global optimization methods is also proposed. Thanks to the proposed optimization approach, more sensitive geometry parameters to the torque and torque ripple are identified and the optimal solutions is reached much more quickly. Finally, a systematic analysis on the sole impact of key design parameters, including number of turns, stack length, distance and angle between V-shaped magnets, rotor yoke thickness, magnetic bridge width and thickness, and number of magnet segments, on the FW capability of NSW IPM machines is performed. It has been revealed that number of turns per phase, stack length, and width of the main magnetic bridge have a significant effect on the FW capability while the distance between magnets has a trivial effect. It has been concluded that thanks to the proposed NSW topology, electrical machines having a shorter end-winding length (compact structure), higher torque density, higher efficiency, low torque ripple, good FW capability and low risk of irreversible magnet demagnetization can be designed.
-
ÖgeDesign Of A New Digital Relaying Algorithm For A Generator Protection Against Loss Of Field(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002) Musa, Mahmud Hasen ; Usta, Ömer ; 126636 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tezde, generatörleri uyarma alanı kaybına karşı korumak için yeni bir dijital koruma algoritması geliştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda aşağıdaki adımlar izlenmiştir: - İlk olarak generatörlerin arızalara karşı başlıca koruma ihtiyaçları, bu amaçla kullanılan koruma araçları incelenmiştir. Ayrıca klasik alan kaybı algılama teknikleri ve bunların üstünlükleri ve eksiklikleri incelenmiştir. - Daha sonra generatörlerin sürekli ve geçici hallerdeki çalışma karakteristikleri incelenmiştir. Bu çalışmalarda generatörlerin reaktif güç üretimleri ve alan kaybı sırasındaki karakteristikleri üzerinde yoğunlaşılmıştır. - Generatörlerde alan kaybı sırasında kullanılagelen geleneksel empedans izleme yöntemi incelenmiş, bu yöntemin üstünlükleri ve zayıflıkları açıklanmıştır. Daha sonra generatörün ürettiği reaktif gücün değerini ve yönünü izleyerek, alan kaybını algılayan yeni bir dijital koruma algoritması geliştirilmiştir. Bu yeni algoritmanın uyarma alanı kaybı arızalarına ve güç sistemlerinde görülen diğer arızalara cevabının test edilmesi için örnek bir güç sisteminde simulasyon çalışmaları yapılmıştır. Son olarak tez ile ilgili sonuçlar ve öneriler tartışılmıştır.