Fotovoltaik Panel İle Doğrudan Beslenebilen Senkron Relüktans Pompa Motoru VeMaksimum Güç Noktası İzlemeli Kompakt Sürücü Tasarımı

Abstract

Elektrik enerjisi tüketimi gün geçtikçe hızlı bir şekilde artmaktadır. Buna bağlı olarak sınırlı enerji kaynakları aynı oranda azalmaktadır. Bu durum, verimli sistemlerin kullanılmasını ve/veya alternatif enerji kaynaklarının kullanılmasını kaçınılmaz hale getirmiştir. Güneş ve rüzgâr gücünün yüksek enerji potansiyeline sahip olmasından dolayı bu tür enerji kaynaklarının kullanımının önemini arttırmaktadır. Ülkemizin coğrafi konumu, birçok ülkeye göre güneş enerjisi potansiyelinin önemli ölçüde yüksek olmasını sağlamaktadır. Diğer bölgelere kıyasla Güneydoğu Anadolu Bölgesi güneş enerjisinden en fazla faydalanan bölgedir. Ayrıca, bu bölgede tarımsal sulama ihtiyacı yüksektir. Bu yüzden güneş enerjisiyle doğrudan çalışabilen sulama sistemleri önem arz etmektedir. Günümüzde birçok güneş enerjili sulama sistemleri mevcuttur. Bu sistemler PV panel, batarya grubu, batarya şarj yönetim sistemi, yükseltici çevirici, motor ve sürücüden oluşmaktadır. Sistemde batarya kullanılması sistem kurulum maliyetini arttırırken dayanıklılığı azaltmaktadır. Sadece panel, sürücü ve motor yapısı ile sistemi çalıştırmak mümkündür. Böylece sistem maliyeti büyük ölçüde azaltılabilir. İlave olarak, bataryanın bakım gerektirmesi ve ömrünün az olması gibi problemlerin ortadan kaldırılması sayesinde sistemin dayanıklılığı arttırılmış olacaktır. Projede, PV panelin üretebileceği düşük gerilim seviyelerinde su altında çalışabilen 4? dalgıç pompa motoru olarak yüksek veriminden ve üstün performansından dolayı SynRM yapısı GA optimizasyon tekniği kullanılarak tasarlanmıştır. SynRM rotorunda mıknatıs ve sargı bulundurmadığından dolayı diğer motorlarla kıyaslandığında rotorun üretim maliyetleri ve sağlamlığı çok daha üstündür. Motor için sürücü kartı ve kontrolör tasarlanarak motor gövdesi içerisine monte edilmiştir. Bu sayede su altında düşük sıcaklıktan faydalanılarak yarı iletken anahtarların daha iyi soğuyabilmesi sağlanmıştır. Ayrıca motorun 3 faz ve kontrol kabloları yeraltından yerüstüne çıkarılması yerine sadece sürücünün DA-hat uçları dışarıya çıkarılarak panellere doğrudan bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Motor sürücüsü motorun sürekli olarak maksimum hızda çalışmasını sağlayacak şekilde MPPT?yi gerçekleştirmiştir. Böylece daha verimli, daha kompakt ve kullanım kolaylığı sağlayan bir sistem elde edilmiştir.