Nedim Tutkun, PhD, MIEEE Düzce Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Konuralp Düzce

Transkript

1 GÜÇ ELEKTRONİĞİ ÖRNEK ARASINAV SORULARI Nedim Tutkun, PhD, MIEEE Düzce Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Konuralp Düzce

2 Soru-1) Şekildeki diyotlu R-L devresinde, V S = 100 V, R=4 Ω, L=5 mh olarak verilmektedir. Endüktörün başlangıç akımı i (t=0)=0 olup S 1 anahtarı t=0 da kapatılmaktadır. Buna göre; a) t=1ms de diyot akımın alacağı değeri, b) L endüktöründe depo edilen enerji miktarını, (W L ), c) Anahtar kapatıldığı anda (t=0) akımdaki değişim (di/dt) miktarını bulunuz.. 2

3 Soru-2) Şekildeki diyotlu RLC devresi 220 V luk doğru akım kaynağına, L= 2mH lik endüktansa, C=0.05 μf lık kapasitansa ve R=320 Ω luk dirence sahiptir. Kapasitör gerilimi ve endüktör akımının başlangıç değerleri sırasıyla v c (t=0) = V c0 = 0 ve i (t=0)=0 olarak verilmektedir. Eğer S 1 anahtarı t=0 da kapatılırsa i(t) akımının ifadesini ve diyotun iletim süresini ( ) bulunuz. 3

4 Soru-3) Şekildeki devrede kaynak gerilimi sinüzoidal olup etkin değeri 20 2 V, 50Hz olarak verilmektedir. Devrenin çıkışına bağlanan R-L yükünün omik değeri R=1Ω ve endüktans değeri L=1H dir. Yük akımının ( i ) ifadesini bulup dalga şeklini çiziniz. Bu akımın sıfır olduğu açı değeri β olduğuna göre, diyotun iletim süresini ( ) yaklaşık olarak hesaplayınız. 4

5 Soru-4) Şekildeki devrede kaynak gerilimi sinüzoidal olup etkin değeri 200V, 50Hz olarak verilmektedir. Devrenin çıkışına 10Ω luk bir yük bağlandığına göre; a) Sekonder akımın (i s ) harmonik faktörünü (HF), b) Giriş güç faktörünü (PF) bulunuz. 5

6 Soru-5) Şekildeki bir güç diyotunun yaklaşık ters düzelme sürecinde, t a =1 µs ve t b =3 µs olup diyotta depo edilen yük miktarı Q RR =2 µc dur. Buna göre, 0 t t a zaman aralığında diyottan geçen akımın değişim oranını ( di dt ) ka/s olarak bulunuz. 6

7 Soru-6) Şekildeki bir fazlı köprü tipi doğrultucu, doğru akım motoru gibi endüktif değeri yüksek olan bir yükü beslemektedir. Motorun çektiği akımda hiçbir dalgalanma olmadığı ve değeri I a olduğuna göre: a) Giriş akımının harmonik faktörünü (HF) ve b) Doğrultucunun giriş güç faktörünü (PF) bulunuz. 7

8 Soru-7) Şekildeki devrede kaynak gerilimi sinüzoidal olup etkin değeri 220 V, 50Hz olarak verilmektedir. Devrenin çıkışına bağlanan yükün değeri R=10 Ω dur. Buna göre, tetikleme açısını 30 derece alarak: a) Çıkış gerilim dalga seklini çiziniz. b) Yükün çektiği reel gücü bulunuz. c) Bu yük durumunda güç faktörünü (PF) hesaplayınız. 8

9 Soru-8) Şekildeki devrede iki diyot 5 kv luk ters DA gerilimini paylaşmak için birbirine seri bağlanmaktadır. Diyotlara paralel bağlanan R 1 ve R 2 dirençleri 100 kω, D 1 ve D 2 diyotlarının ters sızıntı akımları sırasıyla 30mA ve 35mA dir. Buna göre; a) V D1 ve V D2 gerilimlerini, b) V D1 =V D2 olması durumunda, R 1 direncinin değerini 100 kω alarak R 2 direncinin değerini bulunuz. 9

10 Soru-9) Şekildeki devrede kaynak gerilim 220 V, direncin değeri 22 Ω, endüktansın değeri 220 H olarak verilmektedir. Buna göre; a) S 1 anahtarı t=0 da kapatılması ve t 1 =100 s açılması durumunda yük akımının zamanla değişim grafiğini çiziniz. b) Bu akımın endüktörde depo ettiği enerji miktarını bulunuz. Not: t=0 da endüktörde depo edilen enerji sıfır olup diyotlar üzerindeki gerim düşümleri ve kaynağın iç direnci ihmal edilecektir. 10

11 Soru-10) Şekildeki devrede kaynak gerilim 200sin(300t) V, direncin değeri 100 Ω, endüktansın değeri 100 m H olarak verilmektedir. Buna göre ; a) Akımın ifadesini bulunuz. b) Diyotttan geçen akımın ortalama değerini bulunuz. c) Yük tarafından çekilen ortalama gücü bulunuz. d) Yükün güç faktörünü hesaplayınız. Not: t=0 da endüktörde depo edilen enerji sıfır olup diyot üzerindeki gerim düşümü ve kaynağın iç empedansı ihmal edilecektir. 11

12 Soru-11) Şekildeki devrede kaynak gerilim 200sin(300t) V, direncin değeri 100 Ω olarak verilmektedir. SCR =30 ve 60 de tetiklendiğine göre ; a) Akımın ifadesini bulunuz. b) SCR den geçen akımın ortalama değerini bulunuz. c) Yük tarafından çekilen ortalama gücü bulunuz. d) Yükün güç faktörünü hesaplayınız. Not: SCR üzerindeki gerim düşümü ve kaynağın iç empedansı ihmal edilecektir. 12

13 Soru-12) Şekildeki devrede kaynak gerilim 200sin(300t) V, direncin değeri 20 Ω ve endüktansın değeri L= 40 mh olarak verilmektedir. SCR =30 de tetiklendiğine göre ; a) Akımın ifadesini bulunuz. b) Giriş gerilimi, çıkış gerilimi ve yükten geçem akımın dalga şekillerini çiziniz. c) SCR den geçen akımın ortalama değerini bulunuz. d) Yük tarafından çekilen ortalama gücü bulunuz. e) Yükün güç faktörünü hesaplayınız. Not: SCR üzerindeki gerim düşümü ve kaynağın iç empedansı ihmal edilecektir. 13