Design of a novel asymmetric twenty-one level inverter topology
Yeni bir asimetrik yirmi bir seviyeli evirici topolojisi tasarımı
- Tez No: 957457
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİN ÖZÇIRA ÖZKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, geleneksel çok seviyeli inverterlerin sınırlamalarını ele almayı amaçlayan yeni bir asimetrik yirmi bir seviyeli inverter topolojisinin tasarımını ve doğrulamasını sunmaktadır. Önerilen topoloji, bileşen sayısını azaltmak, sistem maliyetini en aza indirmek ve yüksek enerji verimliliği, düşük toplam harmonik bozulma (THD) ve gelişmiş güvenilirlik sağlarken kompakt bir tasarım elde etmek için özel olarak geliştirilmiştir. Yenilenebilir enerji sistemleri, elektrikli araçlar ve endüstriyel uygulamalarda verimli güç dönüşümüne yönelik artan talebi karşılamak üzere tasarlanan önerilen inverter topolojisi, üstün dalga biçimi kalitesine sahip yirmi bir seviyeli bir çıkış voltajı üretmek için asimetrik DC kaynakları ve H-köprüsü yapılandırmasını kullanan değiştirilmiş bir MLI mimarisi sunar. Harmonik performansı optimize etmek ve anahtarlama kayıplarını en aza indirmek için En Yakın Seviye Kontrolü (NLC) tabanlı bir anahtarlama stratejisi entegre edilerek referans dalga biçiminin hassas bir şekilde yaklaştırılmasına olanak sağlanmıştır. Bu yaklaşım, genel sistem verimliliğini ve güvenilirliğini artırmakta olup Toplam Durağan Gerilim (TSV) ve Maliyet Fonksiyonu (CF) gibi temel performans parametreleri başta olmak üzere, inverterin enerji verimliliğini ve teknik fizibilitesini değerlendirmek için sistematik olarak analiz edilmektedir. Önerilen invertör topolojisi, çeşitli çalışma koşulları altında simülasyonlar yoluyla bir doğrulamaya tabi tutularak sağlamlığı ve uyarlanabilirliği gösterilmiştir. Mevcut MLI tasarımlarıyla karşılaştırmalı kıyaslama, önerilen topolojinin THD azaltımı, iyileştirilmiş gerilim dalga şekli kalitesi ve maliyet etkinliği açısından üstün performansını vurgulamaktadır. Güç elektroniğindeki kritik zorlukları sistematik olarak ele alan bu araştırma, çok seviyeli invertör teknolojisinin ilerlemesine katkıda bulunmaktadır. Önerilen asimetrik yirmi bir seviyeli inverter topolojisi ölçeklenebilir, verimli ve ekonomik olarak uygulanabilir bir çözüm sunarak yenilenebilir enerji entegrasyonunu, gelişmiş sistem güvenilirliğini ve önemli enerji verimliliği iyileştirmelerini kolaylaştırmaktadır.
Özet (Çeviri)
This research presents the design, and validation of a novel asymmetric twenty-one-level inverter topology aimed at addressing the limitations of conventional multilevel inverters (MLIs). The proposed topology is specifically developed to reduce the number of components, minimize system cost, and achieve a compact design while delivering high energy efficiency, reduced total harmonic distortion (THD), and enhanced reliability. Designed to meet the growing demand for efficient power conversion in renewable energy systems, electric vehicles (EVs), and industrial applications, the proposed inverter architecture introduces a modified MLI configuration that utilizes asymmetric DC voltage sources and an H-bridge structure to generate a twenty-one-level output voltage with high waveform quality. To optimize harmonic performance and minimize switching losses, a Nearest Level Control (NLC)-based switching strategy is integrated, allowing for precise approximation of the reference waveform. This approach enhances overall system efficiency and reliability, with a systematic evaluation of energy performance and technical feasibility based on key performance metrics such as Total Standing Voltage (TSV) and Cost Function (CF). The proposed inverter topology has been validated through extensive simulations under various operating conditions, demonstrating robustness and adaptability. Comparative benchmarking against existing MLI designs highlights the superior performance of the proposed topology in terms of THD reduction, improved voltage waveform quality, and cost-effectiveness. By systematically addressing critical challenges in power electronics, this research contributes to the advancement of multilevel inverter technology. The proposed asymmetric twenty-one-level inverter topology offers a scalable, efficient, and economically viable solution that facilitates renewable energy integration, enhances system reliability, and enables significant improvements in energy efficiency.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kam yapma aparatı
Cam milling attachment
ORHAN UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Osilaskoplar için dijital hafıza ünitesi sentezi
Başlık çevirisi yok
ZİHNİ LİMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Helisel yayların statik karakteristiklerini ölçme ve kontrol etme cihazının tasarımı ve imalatı
Design and manufacture of a device measuringand controlling the static characteristics of helical springs
MUAMMER MUSULLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY