Program tanımları
ELEKTRİK EĞİTİMİ DOKTORA PROGRAMI
Programın Amacı
Elektrik Eğitimi Lisansüstü Programlarının amacı; elektrik eğitimi konusunda lisans derecesine sahip kişilere, ilgilerini ve çalışma alanlarını temel alarak belirli konularda uzmanlaşma olanağı vermektir. Güncel teknolojik bilgileri iş hayatında uygulayabilecek ve yeni teknolojilere uyum sağlayabilecek kişileri yetiştirmek öncelikli hedefler arasındadır.
Programın Dili : Türkçe
Bilimsel Hazırlık Programı Gerektiren Bilim Alan ve Dalları
Farklı bilim dallarından mezun olmuş öğrencilerin almaları gereken fark dersleri sayısının üçü aşması halinde bu öğrenciler Bilimsel Hazırlık Programı’na alınırlar.
Bilimsel Hazırlık Programı’nda 2 yarıyılda toplam 30 kredi saatinden fazlasını gerektiren dallardan mezun olmuş öğrenciler lisansüstü programlara alınmazlar.
DERS İÇERİKLERİ
ELEKTRİK TESİSLERİNDE GÜVENİLİRLİK
Güvenilirlik, olasılık bilgisi, güvenilirlik fonksiyonları ve elman güvenilirliği, sistem güvenilirliği, dağılım fonksiyonları ile sistem güvenilirliği, Ayrık Markov Zincirleri, Sürekli Markov Süreçleri, sıklık ve kalış yöntemleri, yaklaşık güvenilirlik hesabı, üstel olmayan dağılımlar.
İLERİ TAHRİK SİSTEMLERİ
Doğrusal hareket, dönme hareketi, doğrusal hareketin dönme hareketine çevrilmesi. Çeşitli iş makinalarında tahrik gücünün hesaplanması. Dört bölgeli koordinat sistemi, aktif ve pasif yükler için tahrik esas denklemlerinin kullanılması, yol alma ve frenleme zamanlarının bulunuşu. Elektrik motorlarının yüklenme şekilleri ve motor gücü hesaplamaları. Isınma ve soğuma eğrilerinin çıkarılması .
SENKRON MAKİNELERDE İLERİ KONULAR
3 fazlı yuvarlak kutuplu senkron makinenin genel denklemleri. 3 fazlı yuvarlak kutuplu senkron makinenin indüktans matrisinin elde edilmesi. Yuvarlak kutuplu senkron makinenin genel ve sürekli sinüsoidal çalışmadaki eşdeğer devresinin elde edilmesi. 3 fazlı çıkık kutuplu senkron makinenin genel denklemleri. 3 fazlı çıkık kutuplu senkron makinenin indüktans matrisinin elde edilmesi. Çıkık kutuplu senkron makinenin genel ve sürekli sinüsoidal çalışmadaki eşdeğer devresinin elde edilmesi.
DOĞRU AKIM MAKİNALARINDA GEÇİCİ REJİMLER
Doğru akım makinelerinin eşdeğer devrelerinin çıkarılması, Doğru akım makinelerinin denklemlerinin lineerleştirilmesi ve stabilite kriterleri.
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE ELEKTRİK PROBLEMLERİNİN ÇÖZÜMÜ
Giriş, (nümerik yöntemleri anlatılacak ve birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarına değinilecek), genel kavramlar (magnetik alan, statik elektrik alan ve ısı kavramları ve formülasyonlar üzerinde durulacak), sonlu farklar yöntemi anlatılacak bir ve iki boyutlu sonlu farklarla ilgili gerekli formülasyonlar v bilgiler verilip örnekler çözülecek, sonlu elemanlar anlatılacak, sınır değer problemlerinin çözümü, ritz yöntemi, galerkin yöntemi, enerjinin minimumlaşma ilkesi (en küçük değere indirgenmesi) ilkesi, çözüm bölgesinin sonlu elemanlara bölünmesi, birinci dereceden elemanlar, cramer kuralı, sonlu elemanların birleştirilmesi, sonlu elemanlar yönteimnde denklem sisteminin çözümü
ELEKTRİK TESİSLERİNİN OPTİMAL İŞLETME YÖNÜNDEN ANALİZİ
Optimal işletme problemi, optimizasyon yöntemleri, enerji iletim hatlarının gerilim ve kesitlerinde optimizasyon, hatların toplam maliyeti, postalların maliyeti, ekonomik empedans, iki nokta arasında üç fazlı AC iletimde optimizasyon, zorunlu gerilim ve zorunlu kesit altında maliyet, gerilim ve kesitlerin optimizasyonu
ENERJİ SİSTEMLERİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ ANALİZİ
Sistem dönüşümü, göz akımı yöntemi, düğüm gerilimi yöntemi, düğümlerin yok edilmesi, dengesiz sistemler. Generatörlerde Park Dönüşümleri, simetrili bileşenler. Enerji sistemlerinde güç akışı ve bilgisayar uygulamaları.
ENDÜSTRİYEL ÖLÇME SİSTEMLERİ
Ölçme ve enstrümantasyon, ölçme sisteminin fonksiyonel elemanları, bilgisayarlı ölçme sistemleri. Transdüserler, ölçme hataları, deneysel bulguların hata analizi, akılcı yaklaşım tekniği, belirsizlik analizi, istatistiki analiz, Chauvenet Kriteri, En Küçük Kareler Yöntemi, korelasyon katsayısı. Konuyla ilgili ölçme örnekleri, çeşitli endüstriyel büyüklükler ve ölçme teknikleri (sıcaklık, konum, seviye, kuvvet, basınç, akış, radyasyon).
ELEKTROSTATİK ALAN DAĞILIMLARININ BİLGİSAYARDA ANALİZİ
Diferansiyel vektör hesabı, yük ve madde, Coulomb Yasası, Süperpozisyon ilkesi, elektrik alanı ve hesabı, Gauss Yasası, elektrik akısı ve türleri bir nokta yükün elektrik alanı, Elektrostatik kuvvet, Elektrik alan temel ifadeleri, Quickfield ve Finite Element Method Magnetics programlarının kullanımlarının anlatılması, ilgili programlarla çözümlemeler.
ELEKTRİK MAKİNELERİNDE GÜÇ ELEKTRONİĞİ UYGULAMALARI
Doğru akım motoru, Kısa devre çubuklu asenkron motor, Rotoru sargılı asenkron motor, Senkron motor, Step motor, Relüktans motor, Histerezis motor, Lineer motor, Bir fazlı fırçasız asenkron motor, Bir fazlı fırçalı alternatif akım motoru ve Fırçasız doğru akım motorları kontrolları.
BİLGİSAYAR DESTEKLİ AYDINLATMA TEKNİĞİ UYGULAMALARI
Aydınlatmanın tanımı, uygun aydınlatma, aydınlatmanın amaçları, aydınlatmanın temel büyüklükleri, aydınlatma tasarımında yeni yaklaşımlar, yapay aydınlatmada nitelik, aydınlatmanın önemi, Ofisler ve endüstriyel uygulamalar için aydınlatma sistemi seçimi ve değerlendirilmesi kolaylığı sağlayan yazılımların tanıtımı, bilgisayar desteği ile aydınlatma tasarımı.
ANAHTARLAMALI RELÜKTANS MOTORU
Anahtarlamalı relüktans motorunun genel yapısı, ARM’nin yapısal parametreleri. Tasarım özelliğine bağlı relüktans motorları, ARM’nin çalışması, ARM’de endüktans değişimi, ARM’de moment oluşumu, ani moment, ortalama moment, momentin üretilmesi, enerji dönüşümü, lineer kabul edilen bir fazlı ARM’de moment, ARM’de konuma bağlı olarak değişen lineer olmayan yapısı, lineer olmayan tek fazlı ARM’nin elektromekanik enerji dönüşümü, ARM tasarım ve matematiksel çalışmalarla ilgili son gelişmelerin incelenmesi, örneklerin yapılması, yapılacak bir bilgisayar programı ile ARM’nin incelenmesi
TRANSFORMATÖRDE İLERİ KONULAR
Tek ve üç fazlı transformatörlerde harmonikler. Harmoniklerin transformatöre etkileri Harmoniklerin bastırılması, kompanzasyon sargıları ve yapıları. Üç fazlı transformatörlerin dengesiz yüklenmesi. Farklı bağlantı yöntemleri ve uygulamaları, Farklı özellik gösteren elektrik sistemlerinde transformatör seçimi. Üç fazdan farklı fazlara dönüşüm. Transformatörlerde çok devreli uygulamalar. Üç fazlı oto transformatörler. Transformatörlerde geçici rejimler analizi. Transformatörlerde aşırı gerilimler. Transformatörlerde manyetik devreler.Transformatörlerde oluşan mekanik kuvvetler.
DA-DA ANAHTARLAMALI TİP DÖNÜŞTÜRÜCÜLER
DA-DA dönüştürme kavramı, DA-DA dönüştürücülerin sınıflandırılması, DA-DA dönüştürücülerin karşılaştırılması, DA-DA dönüştürücülerde kontrol teknikleri, İzolasyonsuz DA-DA dönüştürücüler, Düşürücü dönüştürücü, Yükseltici dönüştürücü, Düşrücü-yükseltici dönüştürücü, Cuk dönüştürücü, Sepik dönüştürücü, Zeta dönüştürücü, İzolasyonlu DA-DA dönüştürücüler, İleri yönlü dönüştürücü, Geri dönüşlü dönüştürücü, Push-Pull dönüştürücü, Yarım köprü dönüştürücü, Tam köprü dönüştürücüler-Çift kutup gerilim anahtarlamalı PWM- tek kutup gerilim anahtarlamalı PWM
ELEKTRİK ÜRETİMİ İÇİN YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARININ KULLANIMI
Yenilenebilir enerji kaynakları, potansiyel değerleri, yenilebilir enerji kaynaklarıyla elektrik enerjisi elde etme yöntemleri, teknolojileri, kullanılan elektriksel elemanların yapıları, direk ve endirek elektrik eldesi, elektrik eldesinde kullanılan generatörlerin yapıları ve seçim kriterleri, üretimde maliyet. Rüzgar Enerjinden Elektrik Üretmede Kullanılan sistemlerin elektriksel yapısı; kullanılan generatör tipleri; Biyomas Enerjisinden Elektrik Üretiminde Kullanılan Elektriksel Sistemler ,Güneş Panelleri, Güneş Çiftlikleri, Güneş Panellerin seri ve paralel bağlanması; Denizlerdeki dalgalardan ve akıntılardan elektrik üretiminde kullanılan sistemler ve yapıları, hidrojen enerjisi elde ve değerlendirme sistemleri, yakıt pilleri.
ENERJİ EKONOMİSİ
Ekonominin temel kavramları; Enerji ekonomisi ve genel ekonomi içindeki yeri; Enerji ve ekonomik büyüme; Enerji göstergeleri; Enerji talep ve arzının analizi; Enerji dengesi; Enerji kaynaklarının sınıflandırılması ve potansiyeli; Enerji sektörünün Dünya'da ve Türkiye'deki durumu; Uluslararası ekonomi politikalarının enerji sektörüne yansıması; Uluslararası enerji politikaları; Uzun vadeli dönem için global piyasadaki görünümler: eğilimler ve tahminler; Enerji ticareti; Enerji projelerinin ekonomik analizi ve finansmanı; Enerji yatırım planlaması, tarifelendirme ve fiyatlandırma; Enerji politikasının analizi ve modellenmesi.
ENERJİ SİSTEMLERİNDE KARARLILIK
Enerji sistemlerinde kararlılık tanımları, sürekli, dinamik ve geçici hal kararlılık simülasyon yöntemleri, yük, iletim hattı ve transformatörlerin modelleri, senkron makinelerin uyarma ve tahrik sistemlerinin modelleri, kararlılık analizi örnek uygulamaları.
KALİTE VE ELEKTRİK TEKNOLOJİSİNDE STANDARTLAR
Kalite tarihi ve kalite, kalite önderleri (Juran, Feigenbaum, Deming), kalite bileşenleri, tasarım ve uygunluk kalitesi, kabul edilebilir kalite düzeyi (AQL), istatistik ve analiz teknikleri, veri toplama, Pareto Analizi, kalite maliyetleri, kaliteye ulaşmak için gerekli aşamalar, kaliteyi etkileyen temel faktörler, KGS Kalite Güvence Sistemi, KGS için gerekli aşamalar, ISO 900X, TKY Toplam Kalite Yönetimi, ISO 9003 ile kalitede muayene, deney ve ölçme ilişkisi, Elektrik teknolojisindeki uluslararası ve ulusal standartlar ile örnek uygulamalar.
ALTERNATİF AKIM MAKİNELERİNDE SİMETRİSİZ YÜKLER
Simetrisizlik durumları, Simetrili Bileşenlerin fiziksel anlamı, Üç fazlı dengeli ve dengesiz yüklemede güç, 3 fazlı akımda pozitif, negatif ve sıfır bileşen empedansları, Zp, Zn ve Zo’ın ölçülmesi, Pozitif, negatif ve sıfır sistem eşdeğer devreleri, Senkron generatörün simetrisiz kısa devre durumu, Asenkron motorlarda simetrisiz işletme (Simetrisiz gerilimle beslemenin etkileri, pozitif, negatif ve sıfır sistem momentli, Steinmetz bağlantısı).
ÖZEL AYDINLATMA YÖNTEMLERİ
Aydınlatma, gelişen teknolojiye bağlı olarak günümüz insanının vazgeçilmez ihtiyaçlarından biri olmuştur. Aydınlatma genelde iç, dış ve dekoratif olmak üzere üç başlık altında incelenir. Fakat aydınlatılan yerlerin cinsine göre de çeşitli dallara ayrılır. Bu derste, bu yerlerde yapılan aydınlatmanın özellikleri, kullanılacak yöntemler ve teknikler her bir yer için ayrı ayrı ele alınarak ve örnekler üzerinde anlatım yapılmaktadır.
ELEKTRİK MAKİNELERİNDE TAHRİK YÖNTEMLERİ
Tahrik dinamiği, İş makinaları yük ve moment türleri, Motor gücünün belirlenmesi, Elektrik motorları, Koruma türleri, Soğutma türleri, Anma işletme türleri, Büyüme Yasası, Makine dizisi ve özellikleri.
ELEKTROMAGNETİK ALAN DAĞILIMLARININ BİLGİSAYARLA İNCELENMESİ Elektromagnetik alan ve oluşumu, elektromagnetik indüksiyon, magnetik kuvvet, içinden akım geçen bir deneye etkiyen kuvvet, döndürme momenti, elektromagnetik akı, elektromagnetik kanunlar, magnetik kaçak, saçaklanma, Maxwell Denklemleri, magnetik devreler ile ilgili uygulamalar. Finite Elements Method Magnetics (FEMM) programı ile magnetik devreler üzerinde örnek çözümlemeler.
ENDÜSTRİYEL GÜÇ ELEKTRONİĞİ UYGULAMALARI
Anahtarlamalı güç kaynakları, Kesintisiz güç kaynakları, Endüksiyon ve Dielektrik ısıtma, Yüksek Gerilim Doğru Akımla İletim, Statik Güç Kompanzasyonu, Seri ve paralel aktif güç filtreleri, Alternatif ve doğru akım kaynak makineleri uygulamaları.
ENERJİ SİSTEMLERİNDE ANALİZİNDE KULLANILAN MATEMATİKSEL YÖNTEMLER
Sayısal yöntemlere giriş. Doğrusal denklem takımlarının Gauss - Eliminasyon Yöntemi, Gauss - Jordan Yöntemi, Gauss - Seidel Yöntemi ile çözümü ve elektrik devrelerine uygulanması. Sayısal türev, integral uygulamaları ve elektrik devrelerine uygulanması. Eğri uydurma yöntemleri ve enerji sistemlerinin planlanmasındaki uygulamaları. Diferansiyel denklemin sayısal çözümleri ve elektrik devrelerine ait uygulamalar.
ELEKTRİK MAKİNELERİNDE HARMONİKLER
Elektrik makienlerine genel bakış, elektrik makinelerinini eşdeğer devrelerinin incelenmesi fourier serileri, fourier analizleri, elektrik makinelerinde harmniklerin incelenmesi, uzay harmonikleri, zaman harmonikleri, eşdeğer devrede harmoniklerin çözülmesi, harmonik üreten cihazlar, harmoniklerin etkisinin azaltılması için ne yapılmalıdır, önlemler ne olmalıdır, konu ile ilgili farklı devreler için örnekler.
SENKRON MAKİNELERDE GEÇİCİ REJİMLER
Senkron generatörün geçici rejimler. Demeraj yüklerine karşı davranışı. Faz-toprak, iki faz ve üç faz kısa devresi. Senkron makinenin geçici ve kararlı hal çalışma karakteristikleri. Senkron makinenin güç sisteminde modellenmesi. Senkron makinenin elektromekanik analizi. Mekanik moment değişiminin ve uyarma değişiminin incelenmesi. Senkron generatörlerde paralel çalışma ve yük aktarımı.
ÖZEL ELEKTRİK MAKİNELERİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIMI
Özel elektrik makinelerinin genel yapısı, çalışma ilkeleri, tasarım kriterleri, Sabit mıknatıslı motorların bilgisayar destekli tasarımı ve simülasyonu, Anahtarlamalı relüktans motorlarının bilgisayar destekli tasarımı ve simülasyonu, sabit mıknatıslı senkron generatörlerin ve motorların bilgisayar destekli tasarımı ve simülasyonu, Özel elektrik makinelerinin bilgisayar destekli geçisi rejim simülasyonları.
İÇ AYDINLATMA OTOMASYONUNDA SCADA VE PLC SİSTEMLERİ
İç aydınlatma sistemlerindeki geleneksel kumanda ve gözlem yöntemlerinin tanıtılması. Scada ve Plc sistemlerinin tanıtılması. Bina otomasyonunda İç aydınlatma sistemlerinde Scada ve Plc nin nasıl kullanılabileceği ve bulguların değerlendirilmesi.
Scada kontrol sistemlerinin mevcut sistemlere göre avantajları ve dezavantajları. İç aydınlatma otomasyonunda Scada ve Plc programları kullanımı İle elektrik enerjisi tasarrufunun ve güvenliğin oluşturulması. Endüstriyel uygulamalara geçiş.
ASENKRON MOTORLARDA MODERN KONTROL YÖNTEMLERİ
Asenkron motorun matematiksel modeli, Uzay vektör teorisinin temelleri, Koordinat dönüşümleri, Sabit eksen takımında asenkron motor modeli, Rotor akısı hızında dönen eksen takımında asenkron motor modeli, Asenkron motorda vektör kontrolü, Alan yönlendirmeli kontrol yöntemi, Stator akısı yönlendirmeli kontrol yöntemi, Mıknatıslama akısı yönlendirmeli kontrol yöntemi, Akı modelleri, Doğrudan vektör kontrolü, Dolaylı vektör kontrolü, Uzay vektör modülasyonu, Gerilim kaynaklı inverter ile vektör kontrolü, Akım kaynaklı inverter ile vektör kontrolü.
İÇ AYDINLATMA HESAP YÖNTEMLERİ
Doğal ve yapay ışık için hacim içinde çeşitli düzlemlerde ortalama ve noktasal dolaylı ve dolaysız aydınlık düzeyi hesapları; silindirik, yarı silindirik, küresel ve yarı küresel aydınlık düzeyi hesapları; kamaşma hesapları; kontrast geri verim katsayısı hesapları; bu hesaplarda kullanılan tabloların, eğrilerin, abakların, modellerin kuramsal temellerinin incelenmesi ve hata sınırlarının irdelenmesi; analitik ve sayısal hesap yöntemleri; bu konular ile ilgili mevcut bilgisayar programlarının karşılaştırmalı uygulamaları.
ELEKTRİK SİSTEMLERİNDE SİMULASYON PROGRAMLARININ KULLANIMI
Benzetim programlarının temelleri, yapısı ve kullanımı, benzetim programlarının elektrik devrelerine uygulanmasında kurallar, SPICE tekniği ve düğüm gerilimleri yöntemi, blok şemalarının oluşturulması, devre elemanların tanımlanması, analiz türleri ve uygulama prosedürleri, enerji iletiminde kısa devrelerin analizlerinde benzetim sistemlerinin kullanımı ve uygulamalar.
ELEKTRİK PİYASALARI
Elektrik sektörünün yapısal tarihi süreci; Elektrik piyasalarının temel yapısı; Yapısal modeller: Dikey birleşen tekelci, tek alıcılı, toptan satış rekabetine dayalı piyasa, perakende satış rekabetine dayalı piyasa; Yeniden yapılanmanın prensipleri; Dikey ayrışma, Üçüncü- şahısların sisteme girişi, İletim sisteminin düzenlenmesi; Piyasa düzenleyici tipleri; Piyasa tipleri; Güç, havuzları ve ikili anlaşmalar; Sözleşme prensipleri; Piyasa dengelenmesi; Seçme hakkında sahip müşterilerin şartları; Elektriğin fiyatlanması ve fiyatlarının düzenlenmesi; Piyasa işleyişleri; Global piyasadaki uygulamalar; 4628 sayılı Türkiye Elektrik Piyasası Kanunu.
RÜZGAR VE GÜNEŞ KAYNAKLI ELEKTRİK ENERJİSİ SİTEMLERİ
Güneş ve rüzgar enerjilerinin özellikleri, güneş pili sistemlerinde yük miktarı, pil gücü, batarya kapasitesi, regülatör, inverter gibi elemanların belirlenmesi, rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinde elektriksel elemanların modellenmesi, gerilim stabilizasyonu, enerji maliyetine etki eden faktörler.
