I industrielle applikationer anvendes to former for elektrisk energi jævnstrøm (DC) og vekselstrøm (AC). Konstant spænding og konstant strøm AC er direkte tilgængelig. For forskellige applikationer er der dog behov for forskellige former, forskellige spændinger og / eller forskellige strømme. Omformere er nødvendige for at opnå forskellige former. Disse omformere er klassificeret som ensrettere, choppere, invertere og cycloomformere.
En cyklokonverter er en enhed, der konverterer vekselstrøm, strøm på en frekvens til vekselstrøm på en justerbar, men lavere frekvens uden jævnstrøm eller jævnstrøm mellem. Det kan ligeledes anerkendes som en statisk gentagelsesoplader og indeholder siliciumregulerede ensrettere. Cyclo-konvertere bruges i meget store frekvensomformere med ratings fra få megawatt op til mange snesevis af megawatt.
Princippet for cyclo-konverteren er beskrevet nedenfor ved hjælp af enfaset til enfaset cyclo-konverter.
En enfaset input-cycloconverter er vist nedenfor (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz enfaset input til enfaset output-cycloconverter er vist nedenfor.
Ensretter konverterer fra enfaset eller trefaset vekselstrøm til variabel jævnspænding. Choppere konverterer fra DC til variabel DC-spænding. Invertere konverterer fra jævnstrøm til variabel frekvens enfaset eller trefaset AC med variabel frekvens. Cykliske konvertere konverterer fra enfaset eller trefaset vekselstrøm til variabel frekvens enfaset eller trefaset AC med variabel frekvens. En cyklokonverter har fire tyristorer opdelt i en positiv og negativ bank med to tyristorer hver.
Cyklokonverter grundlæggende skematisk:
Cyklokonverteren er forbundet til indgang mellem 30 og 31 som vist nedenfor. Motoren er forbundet mellem 25 og 26.
Afhængigt af de udløsende impulser, der tilføres til et sæt på 8 SCR'er mellem deres gate og katode, får vi F eller F / 2 eller F / 3.
Cyklokonverter
Typer af cyklokonvertere:
Der er hovedsageligt to typer cycloomformere, der blokerer tilstandstype og cirkulerende tilstandstype. Når belastningsstrømmen er positiv, forsyner den positive konverter den krævede spænding, og den negative konverter er blokeret. Antag, at hvis belastningsstrømmen er negativ, forsyner den negative konverter spændingen, og den positive konverter blokeres. Denne handling kaldes blokeringstilstand. De cycloomformere, der bruger denne metode, kaldes blokeringstilstand for cycloomformere.
Ved en tilfældighed, hvis begge omformere er aktiveret, vil forsyningen kortsluttes. For at undgå dette skal en intergroupreaktor (IGR) være forbundet mellem omformerne. Hvis begge omformere er aktiveret, produceres en cirkulerende strøm. Dette er ensrettet, fordi tyristorer tillader, at strømmen kun flyder i en retning. Cycloomformere, der bruger denne tilgang, kaldes cirkulerende strømomformere.
Blokeringstilstand Cycloconverters:
Blokeringstilstand cycloomformere har ikke brug for nogen intergroupreaktor (IGR). Afhængigt af polariteten er en af omformerne aktiveret. Blokeringstilstandsoperationen har nogle fordele og ulemper i forhold til drift med cirkulerende tilstand. De har ikke brug for nogen reaktorer, derfor er størrelsen og omkostningerne mindre. Kun en konverter er i ledning på alle tidspunkter i stedet for to. Under forsinkelsestid forbliver strømmen nul, der forvrænger spændingen og strømbølgeformerne. Denne forvrængning betyder komplekse harmoniske mønstre.
Cirkulerende nuværende cyklokonvertere:
Begge omformere fungerer til enhver tid i dette tilfælde. Den store ulempe er, at der er behov for en IGR. Antallet af enheder, der opretter forbindelse til dette, er to gange end blokering af den nuværende cyklokonverter.
Principper for cyklokonvertere:
Driftsprincipperne for cycloomformere kan klassificeres i følgende tre typer baseret på den type input AC-forsyning, der anvendes på kredsløbet.
Enfaset til enfaset cyklokonverter:
Forståelse af driftsprincipper for cycloomformere bør begynde med enfaset til enfaset cyklokonverter. Denne konverter har ryg-til-ryg-tilslutning af to fuldbølge-ensrettere. Antag for at få en fjerdedel af indgangsspændingen ved udgangen, i de første to cyklusser af Vs fungerer den positive konverter, der leverer strøm til belastningen, og det korrigerer indgangsspændingen. I de næste to cyklusser driver den negative konverter strømforsyning i omvendt retning. Når en af omformerne kører, er den anden deaktiveret, så der ikke er nogen strøm, der cirkulerer mellem ensrettere. I nedenstående figur Vs repræsenterer indgangsspænding, og Vo er den krævede udgangsspænding, som er en fjerdedel af forsyningsspændingen.
Billede til en fjerdedel af indgangsspændingen ved udgangen ved hjælp af 1-faset til 1-faset cyklokonverter
Trefase til enkeltfasecyklokonvertere:
Ligesom ovenstående omformere anvender trefaset til enfaset cyklokonverter ensrettet spænding på belastningen. Positive cyklokonvertere leverer kun positiv strøm, mens negative omformere kun leverer negativ strøm. Cycloomformerne kan fungere i fire kvadranter som (+ v, + i), (+ v, -i) udbedringstilstande og (-v, + i), (-v, -i) inverterende tilstande. Strømens polaritet bestemmer, om den positive eller negative konverter skal levere strøm til belastningen. Når der er en ændring i den aktuelle polaritet, er den omformer, der tidligere leverede strøm, deaktiveret, og den anden er aktiveret. Under den aktuelle polaritetsomvendelse skal den gennemsnitlige spænding leveret af begge omformere være ens.
Tre-fase til tre-fase cyklokonverter:
To grundlæggende konfigurationer er tilgængelige for trefasecycloomformere som delta og wye. Hvis udgangene fra ovennævnte konverter er forbundet i wye eller delta, og hvis udgangsspændingerne er 120º faseforskudt, er den resulterende konverter trefaset til trefasekonverteren. Tre-fasekonvertere anvendes hovedsageligt i maskindrevsystemer, der kører trefasede synkron- og induktionsmaskiner.
Anvendelser af cyklokonvertere:
Cycloconvertere kan producere harmoniske rige udgangsspændinger. Når cycloomformere bruger til en kørende vekselstrømsmaskine, filtrerer maskinens lækageinduktans det meste af højfrekvente harmoniske og reducerer spændingen i de lavere orden harmoniske.
Styring af hastigheden på enfaset induktionsmotor
Enfasede induktionsmotorer anvendes i vid udstrækning i mange applikationer. Forbedringer i dets ydeevne betyder en stor besparelse i elektrisk energiforbrug. En hastighedsregulator baseret på cyklokonverter foreslås.
Hastighedskontrol af enfaset induktionsmotor
Ovenstående kredsløbsdiagram kan bruges til at styre hastigheden på en enkeltfaset induktionsmotor i tre trin ved hjælp af cycloomformere og tyristorer. Kredsløbet bruger en tyristorstyret cyklokonverter, som muliggør styring af hastighed i trin af en induktionsmotor. Til 8051-serien af mikrocontrollere er der et par glideafbrydere, der vælger det krævede hastighedsområde for driften af induktionsmotoren. Disse switche grænseflader med mikrocontrolleren for at levere impulser til at udløse SCR'erne i en dobbelt bro . Således kan motorens hastighed opnås i tre trin.
Nogle andre anvendelser, hvor cyklokonvertere kan bruges, er cementmølledrev, drivdrev til skibe, valseværker og minevindere, vaskemaskiner, vandpumper og bruges også i industrier. Hvis der er flere spørgsmål om dette emne eller om det elektriske og elektroniske projekter efterlad kommentarfeltet nedenfor.
Fotokredit
- Cycloconverter af wikimedia
