Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Metin Candaş tarafından sunulan "Elektrik Makineleri" kitabının 7. ünitesinin özet anlatımıdır. Ünite, "Elektroniği ve Motor Sürücülerine Giriş" başlığı altında yaklaşık 10 dakikalık bir sürede sunulmaktadır.
- Video, güç elektroniği devre elemanlarını (diyot, MOSFET, tristör, yalıtılmış kapılı bipolar transistör, kapıdan tıkanabilen tristör) detaylı olarak açıklamaktadır. Ayrıca doğrultucu devreleri, invertörler, doğru akım motor sürücüleri ve alternatif akım motor sürücüleri hakkında bilgiler verilmektedir. Ünite, güç elektroniğinin tarihçesi, güç elektroniği elemanlarının özellikleri ve uygulamaları üzerine odaklanarak, öğrencilere bu konudaki temel bilgileri aktarmayı amaçlamaktadır.
- 00:01Elektrik Makineleri Kitabının Yedinci Ünitesi
- Elektrik makineleri kitabının üçüncü ünitesinin elektroniği ve motor sürücülerine giriş başlığı altında yedinci ünitesi özetlenecektir.
- Bu üniteyi tamamladıktan sonra güç elektroniği devre elemanlarını tanımlayabilecek, diyot, MOSFET, tristör, yalıtılmış kapılı bipolar transistör ve kapıdan tıkanabilen tristörü açıklayabilecek, doğrultucuları sıralayabilecek, invertörleri tanımlayabilecek, doğru akım motor sürücülerini tanımlayabilecek ve alternatif akım motor sürücülerini yorumlayabilecek bilgi ve becerilere sahip olmanız hedeflenmektedir.
- Ünitenin anahtar kavramları: güç elektroniği, MOSFET, yalıtılmış kapılı bipolar transistör, tristör, invertör ve doğrultucu olarak telaffuz edilebilir.
- 01:10Güç Elektroniği ve Elemanları
- Güç elektroniği, elektrik enerjisinin elektronik yöntemlerle kontrolünden doğmuştur ve 1960 öncesi vakum tüpleri ile kontrol edilen büyük güçler, bu yıllardan sonra yarı iletken güç elektroniği elemanları ile gerçekleştirilmeye başlamıştır.
- Normal elektronik devreler küçük güçleri kontrol ederken, güç elektroniği elemanları büyük akım ve gerilimleri kontrol etmek durumundadır.
- Diyot, N tipi negatif yüklü veya P tipi pozitif yüklü olabilir ve zener diyodu, PN ekleminin zener yıkılmasına veya bozulmasına imkan verecek şekilde çok dar tutulmuş olmasıdır.
- 02:10Tristör ve Triyak
- Tristör, kapı akımı uygulanmadığı durum için iki yönde de iletime izin vermeyen üç tane seri bağlı diyot gibidir ve ters yönde kutuplanma durumunda diyotla aynı davranışı sergiler.
- Triyak, beş katmanlı, her iki yönde de PN PN yoluna sahip ve dolayısıyla iki yönde de iletebilen elemandır ve pozitif ya da negatif kapı akımı ile iletime geçebilir.
- Kapıdan tıkanılabilen tristör (GTO), klasik tristöre göre daha karmaşık bir yapıya sahiptir ve ters bloke yapabilen, kapıdan tıkanabilen tristörler de yapılmıştır.
- 03:39Bipolar Transistör ve MOSFET
- Bipolar transistör, üç katmanlı NPN ve PNP yapıda güç transistörüdür ve çalışma aralığında iç akımı IB'nin fonksiyonudur.
- Güç MOSFeti (metal oksit yarı iletken alan etkili transistör), bipolar transistörden farklı olarak gerilim ile kontrol edilir ve yaklaşık 3 volt uygulanınca iletime geçer.
- Güç kayıplarının az olması için güç MOSFeti bu bölgede çalıştırılır.
- 04:51Yalıtılmış Kapılı Bipolar Transistör ve MOScontrolü Tristör
- Yalıtılmış kapılı bipolar transistörler, MOSFET ile bipolar transistörün özelliklerinden yararlanılarak yapılmıştır ve kollektör emiter karakteristiği bipolar transistöre benzerken, kontrol özellikleri MOSFET gibidir.
- MOScontrolü tristör, tristörün yük karakteristiği ile MOSFET'in kontrol karakteristiği birleştirilmiştir ve kutuplanmada tıkama yapamaz.
- Statik endüksiyon tristörü, kapıdan tıkanabilen tristöre benzer, ancak normalde iletimdedir ve katot kapıya ters gerilim uygulanırsa kesime gider.
- 06:14Güç Elektroniği Devrelerinde Anahtarlar
- Güç elektroniği devrelerinde elemanlar anahtar olarak kullanılır ve idealde bir anahtar sınırsız gerilim ve akım değerleri, ani açma kapama zamanları, kaçak akım iletim ve anahtarlama kayıpları, sıfır kapı tetikleme gücü şartı, aşırı akım ve gerilimlere dayanabilme kabiliyeti, kısa devrelere karşı koruma kolaylığı, düşük maliyet ve montaj kolaylığı gibi özellikler aranır.
- Pratikte uygun eleman seçimi uygulamadan uygulamaya değişir ve uygulamada kriterler cihaz etiket değerlerine, iletim kayıplarını, anahtarlama kayıplarını, anahtarlama zamanlarını, kontrol stratejilerine ve maliyete bağlı olarak belirlenir.
- 07:04Doğrultucu Devreleri
- Bir doğrultucu devresi, alternatif akım beslemesini doğru akım yüke bağlayan devredir ve elde edilen doğru akım gerilimi sabit olmayıp, ortalama gerilim seviyesini süper impaze edilmiş alternatif akım dalgalanma bileşeni içerir.
- Doğrultucu devreleri yarım dalga ve tam dalga bağlantıları olmak üzere iki grupta tanımlanabilir ve kontrol karakteristikleri kontrolsüz, tam kontrollü ve yarım kontrollü olmak üzere üç kategoride toplanabilir.
- Tam kontrollü doğrultucu devrelerinde tristör kullanılır ve tristörlerin iletime geçtiği faz açısının kontrolü ile doğru akım yük geriliminin ortalama değeri ayarlanabilir, yönü değiştirilebilir.
- 08:17Doğru Akım Sürücü Sistemleri
- Günümüzde kullanılan doğru akım sürücü sistemleri üç kablo girişli ve dört kablo çıkışlı sistemlerdir ve tipik uygulamalarda girişte üç faz kabloları, çıkışta iki armatür kablosu ve iki de alan besleme kablosu bulunur.
- Bir doğru akım motorunun hız kontrolü, armatür terminallerine uygulanan doğru gerilim aracılığıyla gerçekleştirilir ve küçük güçlerde tek fazlı bir konverter kullanılırken, büyük güçlerde üç fazlı konverterlerden yararlanılır.
- Değişken frekanslı sürücü veya ayarlanabilir hız sürücüsü, sabit frekanstaki şebeke gerilimini değişken frekansta ayarlanabilir gerilime dönüştürürler.
- 09:21Alternatif Akım Motor Sürücüleri
- Alternatif akım motorları genellikle endüstride yaygın olarak kullanılan asenkron motorlardır ve alternatif akım motor sürücüsünün yapısında şebekeden alınan üç fazlı besleme kaynağı bir konverterde doğrultulur.
- Ara ünitede doğru akım biriktirilip kararlı hale getirilir ve daha sonra iki konverter aracılığıyla tekrar alternatif akıma dönüştürülerek alternatif akım motora uygulanır.
- Konverterlerin açık güç şemasında birinci konverter altı adet diyottan oluşan bir doğrultucudur, ikinci konverter güç transistörleri ile kontrol edilen bir invertördür ve iki konverter arasında endüktans ve kondansatörden oluşan bir doğru akım enerji depolama ünitesi bulunmaktadır.