TEK FAZLI VE ÜÇ FAZLI KONTROLLÜ DOĞRULTUCULAR

Benzer belgeler
TEK FAZLI KONTROLLÜ (TRĠSTÖRLÜ) DOĞRULTUCULAR

TEK FAZLI VE ÜÇ FAZLI KONTROLSÜZ DOĞRULTUCULAR

ÜÇ FAZLI KONTROLLÜ DOĞRULTUCU VE DİMMER DEVRE UYGULAMASI

BÖLÜM 2 DİYOTLU DOĞRULTUCULAR

BÖLÜM 2 DİYOTLU DOĞRULTUCULAR

TEK FAZLI DOĞRULTUCULAR

AC-DC Dönüştürücülerin Genel Özellikleri

TEK FAZLI KONTROLLU VE KONTROLSUZ DOĞRULTUCULAR

BÖLÜM 3. A. Deneyin Amac

Deney 3 5 Üç-Fazlı Tam Dalga Tam-Kontrollü Doğrultucu

dirençli Gerekli Donanım: AC güç kaynağı Osiloskop

AC/DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER (Doğrultucular)

Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve elektronik bilim dalları arasında bir bilim dalıdır.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Power Electronic Circuits (Güç Elektroniği Devreleri)

DC DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Ders 04. Elektronik Devre Tasarımı. Güç Elektroniği 1. Ders Notları Ege Üniversitesi Öğretim Üyesi Yrd.Doç.Dr. Mehmet Necdet YILDIZ a aittir.

Tek Fazlı Tam Dalga Doğrultucularda Farklı Yük Durumlarındaki Harmoniklerin İncelenmesi

AC/DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER (Doğrultucular)

BÖLÜM 2 D YOTLU DO RULTUCULAR

Yarım Dalga Doğrultma

BLM 224 ELEKTRONİK DEVRELER

Kırpıcı devrelerin çalışma prensiplerinin deney yoluyla incelenmesi.

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

Ders 07. Elektronik Devre Tasarımı. Güç Elektroniği 1. Ders Notları Ege Üniversitesi Öğretim Üyesi Yrd.Doç.Dr. Mehmet Necdet YILDIZ a aittir.

DENEY 1 DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

DOĞRULTUCULAR VE REGÜLATÖRLER

Ders 08. Elektronik Devre Tasarımı. Güç Elektroniği 1. Ders Notları Ege Üniversitesi Öğretim Üyesi Yrd.Doç.Dr. Mehmet Necdet YILDIZ a aittir.

AC DEVRELERDE BOBİNLER

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUVARI I DENEY 2: DİYOT UYGULAMALARI

DENEY 3: DOĞRULTUCU DEVRELER Deneyin Amacı

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Diyotlu Doğrultucu Uygulamaları

DENEY FÖYÜ 5: Diyotlu Doğrultma Devreleri

DENEY-4 Yarım ve Tam Dalga Doğrultucular

2- Tristör ile yük akımı değiştirilerek ayarlı yükkontrolü yapılabilir.

DENEY-8 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIMDA DAVRANIŞI

DENEY 7 DALGALI GERİLİM ÖLÇÜMLERİ - OSİLOSKOP

DENEY 2: DĠYOTLU KIRPICI, KENETLEME VE DOĞRULTMA DEVRELERĠ

3 Fazlı Açma-Kapama Kontrollü AC Voltaj Kontrolcü. (yıldız bağlı rezistif yükte);

ZENER DİYOTLAR. Hedefler

Üç-faz Tam Dalga (Köprü) Doğrultucu

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ESM 413 ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI I

ELM 232 Elektronik I - Deney 2 Zener Diyotlu Regülatör Tasarımı. Doğrultucu Regülatör Yük. R L yükü üzerinde oluşan sinyalin DC bileşeni

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

DERS BİLGİ FORMU. Okul Eğitimi Süresi

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

EEM 307 Güç Elektroniği

DENEY 2: DİYOTLU KIRPICI, KENETLEME VE DOĞRULTMA DEVRELERİ

Şekil 7.1. (a) Sinüs dalga giriş sinyali, (b) yarım dalga doğrultmaç çıkışı, (c) tam dalga doğrultmaç çıkışı

DENEY 2 DİYOT DEVRELERİ

DEVRE ANALİZİ LABORATUARI DENEY 6 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIM DAVRANIŞI

DENEY 3 DİYOT DOĞRULTUCU DEVRELERİ

DENEY-2 ANİ DEĞER, ORTALAMA DEĞER VE ETKİN DEĞER

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

Anahtarlama Modlu DA-AA Evirici

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ESM 413 ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI I

Adapazarı Meslek Yüksekokulu Analog Elektronik

Şekil 1. Bir güç kaynağının blok diyagramı

SCHMITT TETİKLEME DEVRESİ

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

ÜÇ-FAZLI TAM DALGA YARI KONTROLLÜ DOĞRULTUCU VE ÜÇ-FAZLI EVİRİCİ

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

GERİLİM REGÜLATÖRLERİ DENEYİ

SICAKLIK KONTROLLÜ HAVYA

DENEY 11 PUT-SCR Güç Kontrolü

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

Şekil 1: Zener diyot sembol ve görünüşleri. Zener akımı. Gerilim Regülasyonu. bölgesi. Şekil 2: Zener diyotun akım-gerilim karakteristiği

PWM Doğrultucular. AA/DA güç dönüşümü - mikroelektronik devrelerin güç kaynaklarında, - elektrikli ev aletlerinde,

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

GÜÇ ELEKTRONİĞİ TEMEL KONTROLLÜ GÜÇ ELEMANLARI YRD.DOÇ. MUHAMMED GARİP

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜÇ ELEKTRONİĞİ 9. HAFTA

DENEY 10 UJT-SCR Faz Kontrol

EEME 210 ELEKTRONİK LABORATUARI

Gerilim beslemeli invertörler, akım beslemeli invertörler / 13. Hafta. Sekil-7.7 de endüktif yükte çalışan PWM invertör görülmektedir.

U.Arifoğlu 26/11/2006

DC/DC DÖNÜSTÜRÜCÜLER

Bu deneyde lab cihazlarının kullanımı için 4 uygulama yapılacaktır.

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

Şekil 3-1 Ses ve PWM işaretleri arasındaki ilişki

4. 8 adet breadboard kablosu, 6 adet timsah kablo

Yükseltici DA Kıyıcılar, Gerilim beslemeli invertörler / 12. Hafta

OHM KANUNU DENEY 1 OHM KANUNU 1.1. DENEYİN AMACI

ALTERNATİF AKIMIN TEMEL ESASLARI

DENEY 9: JFET KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ

Geçmiş yıllardaki vize sorularından örnekler

Düzenlilik = ((Vçıkış(yük yokken) - Vçıkış(yük varken)) / Vçıkış(yük varken)

Arttıran tip DC kıyıcı çalışması (rezistif yükte);

DİYOTLU DEVRELER. 1. Kırpma devresi: Giriş işaretinin bazı kısımlarını kırpar ve kırpılmış sinyali çıkış işareti olarak kulanır.

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜÇ ELEKTRONİĞİ 3. HAFTA

ELEKTRONİK-2 DERSİ LABORATUVARI DENEY 1: Doğrultucu Deneyleri

ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUVARI DENEY 2: Zener ve LED Diyot Deneyleri

DENEY 5: ALTERNATİF AKIMDA FAZ FARKI (R, L VE C İÇİN)

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Seri ve Paralel RLC Devreleri

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

Ölçü Aletlerinin Tanıtılması

Transkript:

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Power Electronic Circuits (Güç Elektroniği Devreleri) TEK FAZLI VE ÜÇ FAZLI KONTROLLÜ DOĞRULTUCULAR 1. DENEYİN AMACI Bu deneyin amacı, tek fazlı ve üç fazlı tristörlü doğrultucuların çalışmasını ve davranışlarını incelemektir. Bu deneyde, tek faz ve üç faz olmak üzere tüm yarım ve tam dalga doğrultucuları, omik ve indüktif yükler altında incelenecektir. 2. TEORİ Endüstriyel uygulamalarda her ne kadar maliyet açısından diyotlu doğrultucular tercih edilse de, uygulamada sabit değil de ayarlanabilir bir gerilime ihtiyaç duyuyorsa bu durumda diyotlu doğrultucuları kullanamayız. Bu tip uygulamalarda diyotların yerini faz kontrollü tristörler alır. Tristörün çıkış gerilimi, tristörün gecikme ya da ateşleme açısı değiştirilerek kontrol edilebilir. Tristör, kapı terminaline uygulanan bir akım darbesiyle iletime sokulur ve ancak üzerindeki gerilim negatifken, akım da belli bir değerin altına düşerse kapanır. AC sistemlerde gerilim ve akım doğal olarak negatife inerler ancak DC sistemlerde böyle bir durum söz konusu olmadığı için bu sistemlerde tristör kullanılamaz. Faz kontrollü sistemler basit, verimli ve nispeten ucuz oldukları için endüstriyel uygulamalarda, özellikle ayarlanabilir hızlı sürücü sistemlerinde birkaç kw den MW seviyelerine kadar geniş bir aralıkta yaygın olarak kullanılırlar. Tristörlü doğrultucular, tek faz, üç faz ve yarım dalga, tam dalga doğrultucu şeklinde incelenecektir. Diyotlu doğrultucuları, tek faz, üç faz ve yarım dalga doğrultucu, tam dalga doğrultucu şeklinde sınıflandırabiliriz. Şimdi bunları inceleyelim. 2.1. Tek Faz Yarım Dalga Tristörlü Doğrultucu Şekil 1 de tek fazlı bir yarım dalga tristörlü doğrultucu görülmektedir. Şekil 1. Tek faz yarım dalga doğrultucu Faz kontrolü, giriş geriliminin pozitif evresinin istenildiği anında, tristörün iletime sokulmasıyla sağlanır. Bu noktadan itibaren üzerindeki gerilim negatif olup, akım azalana kadar tristör iletimde kalır. Eğer yük omik bir yük ise tristör akım ve gerilimlerinin dalga şekli aynı olur ve negatif gerilim sorunu yaşanmaz. Ancak diyotlu yarım dalga doğrultucuda olduğu gibi, indüktif yükte, tristörlü doğrultucu da, akım geriden geldiği için geç kapanarak bir süre negatif gerilimi geçirecek bu da yüke

uygulanan ortalama gerilimin azalmasına sebep olacaktır. Şekil 2 de farklı ateşleme açıları için yarım dalga doğrultucunun çıkışında gözlenebilecek dalga şekilleri görünmektedir. Şekil 2. Omik ve indüktif yükle 0, 60,90 ateşleme açılarında çıkış akım, gerilim dalga şekilleri Yarım dalga doğrultucu devreleri, düşük frekans bileşenleri ve yüksek salınımları sebebiyle endüstride tercih edilmezler. Çıkış geriliminin ortalama ve etkin değerleri diyotlu doğrultuculardaki gibi hesaplanabilir. V ort = V m (1 + cosα), V 2π rms = V m [ 1 sin2α (π α + 2 π 2 )]0.5 α = ateşleme açısı 2.2. Tek Faz Tam Dalga (Köprü) Doğrultucu Şekil 3 te yarı kontrollü ve tam kontrollü köprü doğrultucu görünmektedir. Tam kontrollü doğrultucu 4 tane tristörden oluşurken, yarı kontrollü doğrultucu 2 tristör 2 diyottan oluşmaktadır. Yarı kontrollü doğrultucuda gerilim ve akım daima pozitiftir, yani sadece tek kadranda çalışan bir doğrultucudur. Tam kontrollü doğrultucuda ise boşta çalışma diyodu kullanılmadığı takdirde gerilim negatife düşebilir. Akım ise burada da daima pozitiftir. Bu sistem de pozitif akım ve pozitif-negatif gerilimle yani 2 kadranda çalışmaktadır. Şekil 4 te indüktif yüklü, yarı kontrollü doğrultucu için tipik bir çıkış gerilimi dalga şekli ile tristör ve diyotların iletim aralıkları verilmiştir. Şekil 3. Tek fazlı köprü doğrultucu 2

Şekil 4. Yarı kontrollü köprü doğrultucu Şekilde de görüldüğü gibi gerilimin pozitif evresini T1-D2 negatif evresini de T2-D1 anahtarları iletmektedir. Gerilim pozitif evrenin sonuna gelip negatife geçtiğinde T1-D2 çiftinin görevi biter ve gerilim negatife geçtiği için D2 kapanarak üzerinde pozitif gerilim olan D1 açılır. Bu noktada T2 henüz ateşlenmediği için ve de yük akımı sıfıra düşmediği için T1 tristörü T2 ateşlenene kadar iletimde kalır. wt = π + α da T2 ateşlenir ve T2-D1 çifti iletimi alır. Gerilimin ortalama ve etkin değerleri aşağıdaki gibidir. V ort = V m 2π (1 + cosα), V rms = V m 2 [ 1 0.5 sin2α (π α + π 2 )] Tam kontrollü doğrultucuda diyotlar yerine de tristörler kullanıldığı için devre üzerindeki her anahtar kontrollüdür ve bu sebeple tam kontrollü denmektedir. Şekil 3 te görülen tam kontrollü devreye göre, T1-T4 tristörleri ve T2-T3 tristörleri kendi içlerinde birlikte çalışır. wt = α anında T1 ve T4 ateşlenir ve wt = π anına kadar bu tristörler iletimde kalır. T2 ve T3 tristörleri wt = π + α ya kadar ateşlenmeyeceği için, eğer yük indüktif ise T1 ve T4 tristörleri kesim durumuna geçmeyip yük akımını taşımaya devam edecekler; T2 ve T3 diyotlarının açılma anına kadar da negatif gerilimi çıkışa ileteceklerdir. wt = α anında T2 ve T3 tristörleri ateşlenerek iletime başlayacaklardır. Bu durum tristörlerin iletim periyotlarıyla birlikte şekil 5 te gösterilmiştir. Şekil 5. Tam kontrollü köprü doğrultucu Şekil 5 e göre yük akımının süreksiz olduğu görünmektedir. Bu sebeple devredeki hiçbir anahtarın iletimde olmadığı zaman dilimleri vardır. Sürekli yük akımı olması durumunda akım, T1-T4 tristörleri tarafından diğer tristör çifti ateşlenene kadar taşınacaktır. Bu durumda da akımın sürekliliği 3

sağlanırken ortalama gerilim azalacaktır. α dan π ye kadar olan periyotta gerilim ve akım pozitiftir yani güç şebekeden yüke doğru akmaktadır. Bu durumda devre doğrultma (rectification) durumundadır denir. Gerilimin π den sonraki negatif kısmında ise akım yine pozitiftir. Güç yükten kaynağa akar. Bu konumda da devre evirici (inverter) modunda çalışıyor denir. Akım sürekli olduğu takdirde, tam kontrollü köprü doğrultucu için, ortalama ve etkin gerilim aşağıdaki formüllerle hesaplanabilir. 2.3. Üç Faz Yarım Dalga Tristörlü Doğrultucu V ort = 2V m π cosα, V rms = V m 2 Üç faz yarım dalga doğrultucu, yüke daha yüksek bir ortalama gerilim sağlar ve gerilimin frekansı daha yüksek olduğu için filtrelenmesi daha kolaydır. Bu sebeple endüstride yaygın olarak kullanılan bir doğrultucu türüdür. Üç faz doğrultucu, kontrol prensibi fazlar arası gerilimin sıfır olduğu noktaya göredir. Fazlar kendi içlerinde π/6 noktasında kesiştikleri için şekil 6 da görülen resme göre T1 wt = π/6 + α anında tetiklenir. Her bir tristör 120 derece iletimde kalır yani T2 wt = 5π/6 + α, T3 de wt = 3π/2 + α anında ateşlenir. Şekil 6. Üç faz yarım dalga tristörlü doğrultucu Şekil 7. İndüktif yük ile üç faz yarım dalga doğrultucu için giriş ve çıkış dalga şekilleri Şekil 7 de ki dalga şekilleri α = 60 için alınmıştır ve yük yeterince indüktif olduğu için akım süreklidir. Eğer yük omik ise, α > π/6 için akım süreksiz olacaktır. Sürekli akım durumunda da, gerilimin negatife inme durumu gerçekleşecektir. 4

Bu durumda, bu doğrultucu türünde de boşta çalışma diyodu (FWD) kullanılabilir. İndüktif yüklü, boşta çalışma diyotlu bir üç faz yarım dalga tristörlü doğrultucunun yük akım ve gerilimi dalga şekilleriyle birlikte, anahtarların iletim periyotları şekil 8 de gösterilmiştir. Şekil 8. Üç faz kontrollü yarım dalga doğrultucu için tristör iletim periyotları Maksimum ortalama gerilim α= 0 için yani her bir tristör, fazların wt = π/6 anında ateşlendiğine gerçekleşir. Akımın sürekli olduğu durumlar için ortalama ve etkin gerilim değerleri aşağıdaki formüllerle hesaplanabilir. V ort = 3 3V m 2π 2.4. Üç Faz Tam Dalga (Köprü) Doğrultucu (cosα), V rms = 3V m [ 1 6 + 3 0.5 cos 2α] 8π Üç faz köprü doğrultucular endüstride oldukça yaygın olarak kullanılırlar. Üç faz yarım dalga doğrultuculara göre daha da yüksek ortalama gerilim ve daha yüksek frekans sağlarlar. Ateşlemeler yine fazlar arası gerilimin sıfır olduğu noktalara göre her 60 derecede bir yapılır. Her tristör 120 derece iletimde kalır. Doğrultucunu devre şeması şekil 9 da verilmiştir. Üç fazlı gerilimin mevcut olduğu endüstriyel uygulamalarda, üç faz doğrultucular, tek faza tercih edilen bir doğrultucu çeşididir. Bunun sebebi ise, üç faz doğrultucunun, çıkışta daha düşük gerilim salınımları vermesi ve daha yüksek güç aktarabilmesidir. Üç faz tam dalga doğrultucu devre şeması Şekil 6 da verilmiştir. Şekil 9. Üç faz köprü doğrultucu 5

wt = π/6 + α T1 tristörü ateşlenir ve bu anda T6 tristörü zaten iletimdedir. (π/6+α) < wt < (π/2+α) T1-T6 tristörleri iletime devam ederler. wt = π/2 + α anında T2 ateşlenir ve (π/2+α) < wt <(5π/6+α) aralığında iletime devam ederler. Bu anda artık 2. fazın gerilimi 1. faza göre daha büyük bir değere ulaşmıştır ve 2. fazın tristörü T3 ateşlenir. Ateşleme ve iletim sırası şu şekildedir. T6-T1, T1-T2, T2- T3, T3-T4, T4-T5, T5-T6. Tipik bir üç faz, kontrollü köprü doğrultucu çıkış geriliminin dalga şekli üzerinde bu durum gösterilmiştir. Şekil 10. Üç faz kontrollü doğrultucu için tristör iletim periyotları Tristörlerin ateşleme açısı 60 dereceden büyük olursa, omik yükler için akım süreksiz olacaktır. Bu durumda bir sonraki fazın tristörü ateşlenene kadar yükten akım geçmeyecektir. Eğer kullanılan yük indüktif ise bu durumda durum R-L zaman sabiti ve de ateşleme açısının büyüklüğüne göre değişecektir. Eğer ateşleme açısı çok büyük değilse akım sıfıra düşmeyecektir. Ancak ateşleme açısı büyük ama indüktans yeterince büyük değilse bu durumda akım yine de sıfıra düşerek süreksiz bir hal alacaktır. Şekil 11 de α = 115 için bu durum gösterilmiştir. Şekil 11. İndüktif yük ile süreksiz akım gösterimi Şekilden de görüldüğü gibi akım sıfıra inene kadar gerilim de negatifte kalmış, ve akım sıfır olunca tristörler kapanmıştır. Buradan şunu da görüyoruz ki, üç faz, yarım dalga doğrultucuda bahsedildiği gibi evirici (inverter) olarak çalışma modu bu devrede de mevcuttur. Akım pozitifken, gerilim negatiftir ve bu bölgede güç akışı dc yükten, ac kaynağa doğrudur. Bu da sistemin bu bölgelerde bir evirici olarak çalıştığını gösterir. Üç faz, kontrollü köprü doğrultucunun ortalama ve etkin gerilim formülleri aşağıda verilmiştir. Tekrar hatırlatmak gerekir ki bu formüller akım sürekli olduğu zaman kullanılabilir. V ort = 3V L L π (cosα), V rms = V L L [ 1 2 + 3 3 0.5 cos 2α] 4π 6

3. DENEYLER 3.1. Tek Faz Yarım Dalga Doğrultucu 3.1.1. Tek Faz Yarım Dalga Doğrultucu (Omik Yük) Şekilde görülen devreyi kurunuz. Şekil 12. Deney bağlantı şemaları Tristörün iletime geçmesi için kapı terminaline bir akım uygulanmalıdır. Tetikleme açısını 0 ye ayarlayın (α=0 ). Böylece tristör, diyot gibi davranacak ve diyotlu yarım dalga doğrultucuda olduğu gibi, giriş geriliminin pozitif evresi tamamen doğrultacaktır. Bağlantıları kontrol ettikten sonra devreyi çalıştırınız. Y1 kanalındaki çıkış gerilimi dalga şekillerini çiziniz. Aynı işlemleri sırasıyla α = 0, 30, 60 ve 120 dereceye ayarlayarak elde edilen çıkış gerilimlerini ölçekli olarak çiziniz. 7

Aşağıdaki ölçümleri not ediniz.y1 Kanalında gördüğünüz gerilim dalga şekline göre, akım dalga şeklinin nasıl olmasını beklersiniz? Direnç üzerinden alınan yük geriliminin ortalama ve etkin değeri (V oort, V orms ) Direnç üzerinden geçen yük akımının ortalama ve etkin değeri (I oort, I orms ) Giriş akımının etkin değeri (I irms ) (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 0, 100 Ω) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 30, 100 Ω) (c) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 60, 100 Ω) (d) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 120, 100 Ω) Tablo 1. Omik yüklü yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 100 Ω Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α = 0 α = 30 α = 60 α = 120 8

3.1.2. Tek Faz Yarım Dalga Doğrultucu (İndüktif Yük) Şekilde görülen devreyi kurunuz.(r = 50 Ω, L = 50 mh) Şekil 13. Deney bağlantı şemaları Osiloskop yardımı ile sırasıyla α = 0, 30 ve 60 ateşleme açılarıyla beraber çıkış gerilim ve akımlarının dalga şekilleri ile tristör gerilimlerini çiziniz. Aşağıdaki ölçümleri alınız. Toplam yük üzerinden alınan çıkış geriliminin ortalama ve etkin değeri. Toplam yük üzerinden geçen akımın ortalama ve etkin değeri. Giriş akımının etkin değeri. 9

(a) Çıkış gerilim ve akımı (α = 0, 50 mh 50 Ω) (b) Tristör gerilimi (α = 0, 50 mh 50 Ω) (c) Çıkış gerilim ve akımı (α = 30, 50 mh 50 Ω) (d) Tristör gerilimi (α = 30, 50 mh 50 Ω) (e) Çıkış gerilim ve akımı (α = 60, 50 mh 50 Ω) (f) Tristör gerilimi (α = 60, 50 mh 50 Ω) Şekil 13. İndüktif yüklü yarım dalga doğrultucu için dalga şekilleri 10

Tablo 2. İndüktif yüklü yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 50 Ω, 50 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α = 0 α = 30 α = 60 3.1.3. Tek Faz Yarım Dalga Doğrultucu (Boşta Çalışma Diyotlu FWD) Şekilde görülen devreyi FWD diyotu bağlayarak kurunuz. Şekil 14. Deney bağlantı şemaları 11

Y1 ve Y2 kanallarındaki dalga şekillerini çiziniz. Bu yük altında, bir önceki deneyde aldığınız ölçümleri alınız. FWD devrede neyi etkilemiştir? (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 60 ve 50 Ω, 100 mh) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α = 90 ve 50 Ω, 100 mh) Şekil 15. Çeşitli tetikleme derecelerinde FWD diyotlu devre çıkışları Tablo 3. İndüktif yüklü ve serbest dolaşım diyotlu yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 50 Ω, 100 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α = 60 α = 90 3.2. Tek Faz Tam Dalga Doğrultucu Köprü Doğrultucu 3.2.1. Tek Fazlı Yarı Kontrollü Doğrultucu (Omik Yük) Tek fazlı yarı kontrollü doğrultucu devresi, şekil 16 da gösterilmiştir. Köprü doğrultucunun üst tarafı tristörlerden alt tarafı ise diyotlardan oluşturulmuştur. Bu konfigürasyonun sadece üst kısmı kontrol edilebilmekte ve bu sebeple sisteme yarı kontrollü denilmektedir. Şekildeki devreyi, yük olarak 50 ohm bağlayarak kurunuz. 30 ve 60 ateşleme açıları için yük gerilim ve akımının dalga şekillerini çizerek, etkin ve ortalama değerleri not ediniz. Giriş akımını, ve tristör gerilimini çiziniz. 12

Şekil 16. Deney bağlantı şemaları (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) (b) Tristör gerilimi(α=60 ) (c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) (d) Tristör gerilimi(α=90 ) 13

Tablo 4. Omik yüklü köprü doğrultucu için deney sonuçları α = 60 100 Ω Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=60 α=90 3.2.2. Tek Faz Tam Dalga Doğrultucu (İndüktif Yük) Şekilde görülen devreyi kurunuz. Şekil 17. Deney bağlantı şemaları 14

Devreyi çalıştırarak α=60 ve α=90 tetikleme açıları için çıkış geriliminin ve akımının dalga şekillerini ölçekli olarak çizip ortalama ve etkin değerlerini ölçerek not ediniz. İndüktif yük köprü doğrultucuda ne gibi etkilere sebep oldu? Köprü doğrultucularda da, endüktif yük altında, yarım dalga doğrultucuları gibi serbest dolaşım diyotuna (FWD) ihtiyaç var mıdır? (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) (b) D1-T1 gerilimi(α=60 ) (c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) (d) D1-T1 gerilimi(α=90 ) Şekil 18. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için dalga şekilleri Tablo 5. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için deney sonuçları 50 Ω, 100 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=60 α=90 15

3.2.3. Tek Faz Tam kontrollü Doğrultucu (Omik Yük) Şekil 19 da görülen devreyi çıkışına 100Ω luk yük direnci bağlayarak kurunuz. Tristörün ateşleme açısını 0 ye ayarlayın. Bu durumda sistem diyotlu köprü doğrultucu gibi çalışacaktır. Bağlantıları kontrol ettikten sonra sistemi çalıştırınız. Çıkış gerilimi, akımı ve üstteki iki tristör üzerindeki gerilimi farklı ateşleme açılarını ayarlayarak çiziniz. Çıkış akım ve geriliminin ortalama ve etkin değerlerini kaydediniz. Şekil 19. Deney bağlantı şemaları 16

(a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=0 ) (b) Tristör gerilimi(α=0 ) (c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=30 ) (d) Tristör gerilimi(α=30 ) Şekil 20. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için dalga şekilleri Tablo 6. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için deney sonuçları 100Ω Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=0 α=30 3.2.4. Tek Faz Tam kontrollü Doğrultucu (İndüktif Yük) 17

Şekil 21. Deney bağlantı şemaları Devreyi çalıştırarak α=30, α=60, α=90 ve α=120 tetikleme açıları için çıkış geriliminin ve akımının dalga şekillerini ölçekli olarak çizip ortalama ve etkin değerlerini ölçerek not ediniz. (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=30 ) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) 18

(c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) (d) Çıkış gerilimi ve akımı (α=120 ) Şekil 22. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için dalga şekilleri Tablo 7. İndüktif yüklü köprü doğrultucu için deney sonuçları 50 Ω, 100 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=30 α=60 α=90 α=120 3.3. Üç Faz Yarım Dalga Doğrultucu 3.3.1. Üç Faz Yarım Dalga Doğrultucu (Omik Yük) Bu doğrultucularda da daha öncekilerde olduğu gibi tristörün ateşleme açısı değiştirilerek çıkış gerilimi ayarlanabilir. Şekil 23 de ki devre kurulup çalıştırılarak istenilen çizim ve ölçümleri not ediniz. Not: Ateşleme açısı 0-180 arasında alınabilir. Ancak üç fazlı devrelerde ateşleme açısı için referans, genel olarak bir tek fazın değil de, fazlar arası gerilimlerin 0 volt olduğu noktaya göre alınır. Yani ilk fazın tristörü α+30, ikinci fazın tristörü α+30 + 120, üçüncü fazın tristörü α+30 + 240 sırasıyla ateşlenir. ( Fazların kendi aralarındaki açılarının da bu şekilde sıralandığı varsayılmıştır. Eğer faz sırası farklı ise, ateşleme sırası da ona göre değişmelidir. ) 19

Şekil 23. Deney bağlantı şemaları (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=0 ) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) 20

(c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) Şekil 24. Omik yüklü üç faz yarım dalga kontrollü doğrultucu için çeşitli tetikleme açılarında çıkış dalga şekilleri Tablo 8. Omik yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 100 Ω Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=0 α=60 α=90 3.3.2. Üç Faz Yarım Dalga Doğrultucu (İndüktif Yük) Şekilde görülen devreyi kurunuz. Gerekli ölçümleri alınız. 21

Şekil 25. Deney bağlantı şemaları (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) Şekil 26. İndüktif yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için dalga şekilleri Tablo 9. İndüktif yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 200 Ω, 100 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=60 α=90 22

3.3.3. Üç Faz Tam Dalga Doğrultucu (Omik Yük) Şekil 26. Deney bağlantı şemaları (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=0 ) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) (c) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) Şekil 27. Omik yüklü üç faz yarım dalga kontrollü doğrultucu için çeşitli tetikleme açılarında çıkış dalga şekilleri 23

Tablo 10. Omik yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 100 Ω Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=0 α=60 α=90 3.3.4. Üç Faz Tam Dalga Doğrultucu (İndüktif Yük) Şekilde görülen devreyi kurunuz. Gerekli ölçümleri alınız. Şekil 28. Deney bağlantı şemaları (a) Çıkış gerilimi ve akımı (α=60 ) (b) Çıkış gerilimi ve akımı (α=90 ) Şekil 29. İndüktif yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için dalga şekilleri Tablo 11. İndüktif yüklü üç faz yarım dalga doğrultucu için deney sonuçları 200 Ω, 100 mh Maksimum V o Ortalama V o Ortalama I o RMS I o α=60 α=90 24