Cycloconverter er en frekvensomformer fra et niveau til et andet, der kan ændre vekselstrøm fra en frekvens til vekselstrøm ved en anden frekvens. Her, en AC-AC konverteringsproces gøres med en frekvensændring. Derfor kaldes det også frekvensskifter. Normalt er udgangsfrekvensen mindre end indgangsfrekvensen. Implementeringen af kontrolkredsløbet er kompliceret på grund af det enorme antal SCR'er. Microcontroller eller DSP eller mikroprocessor bruges i kontrolkredsløb.
CycloConverter
En cyclo-konverter kan opnå frekvensomdannelse i et trin og sikrer, at spænding og frekvenser er kontrollerbare. Derudover behovet for at bruge skifte kredsløb er ikke nødvendigt, fordi det bruger naturlig kommutering. Strømoverførsel inden for en cyklokonverter sker i to retninger.
Der er to typer cyklokonvertere
Step Up Cycloconverter:
Disse typer bruger normal kommutering og giver et output ved højere frekvenser end inputets.
Trin ned cyklokonverter:
Denne type bruger tvunget kommutering og resulterer i et output med en frekvens, der er lavere end indgangens.
Cycloomformerne klassificeres yderligere i tre kategorier som beskrevet nedenfor.
Enfase til Enfase
Denne cyklokonverter har to fuldbølgekonvertere tilsluttet ryg mod ryg. Hvis en konverter kører, er den anden deaktiveret, passerer ingen strøm gennem den.
Tre-fase til en-fase
Denne cyklokonverter fungerer i fire kvadranter, der er (+ V, + I) og (−V, −I), der er udbedringstilstandene, og (+ V, −I) og (−V, + I) er inversionstilstandene.
Tre-fase til tre-fase
Denne cyklokonverter bruges hovedsageligt i vekselstrømsmaskinsystemer, der fungerer på trefaset induktions- og synkronmaskiner.
Introduktion af enkeltfase til enkeltfasecyklokonverter ved hjælp af Thyristors
Cycloconverter har fire tyristorer opdelt i to Thyristor banker dvs. en positiv bank og en negativ bank for hver. Når den positive strøm strømmer i belastningen, styres udgangsspændingen ved fasestyring af de to positive array-tyristorer, mens den negative array-tyristorer holdes væk og omvendt, når negativ strøm strømmer i belastningen.
Operationel illustration af enkeltfasecyklokonverter
De perfekte udgangsbølgeformer til en sinusformet belastningsstrøm og forskellige belastningsfasevinkler er vist i figur nedenfor. Det er vigtigt at holde det ikke-ledende Thyristor-array slukket på alle tidspunkter, ellers kan lysnettet kortsluttes via de to Thyristor-arrays, hvilket resulterer i bølgeformforvrængning og mulig enhedsfejl fra kortslutningsstrømmen.
En idealiseret outputbølgeform
Et stort kontrolproblem med cycloomformeren er, hvordan man bytter mellem banker på kortest mulig tid for at undgå forvrængning, samtidig med at de to banker ikke opfører sig på samme tid.
En almindelig tilføjelse til strømkredsløbet, der fjerner kravet om at holde en bank slukket, er at placere en centertappet induktor kaldet en cirkulerende strøminduktor mellem udgangene fra de to banker.
Begge banker kan nu føre sammen uden at kortslutte lysnettet. Den cirkulerende strøm i induktoren holder også begge banker i drift hele tiden, hvilket resulterer i forbedrede outputbølgeformer.
Design af cyklokonverter ved hjælp af Thyristors
Dette projekt er designet til at kontrollere hastigheden på en enfaset induktionsmotor i tre trin ved hjælp af en cykloconverter-teknik fra Thyristors. En A.C Motors har de store fordele ved at være relativt billig og meget pålidelig.
Blokdiagram over Thyristor-baseret CycloConverter
Krav til hardwarekomponenter
DC strømforsyning på 5V, Microcontroller (AT89S52 / AT89C51), Optoisolator (MOC3021), enfaset induktionsmotor, trykknapper, SCR, LM358 IC , Modstande, Kondensatorer.
Nul spænding krydsdetektion
Nul spænding krydsdetektion betyder forsyningsspændingsbølgeform, der passerer gennem nul spænding for hver 10 msek i en 20 msek cyklus. Vi bruger 50Hz vekselstrømssignal, den samlede cyklustidsperiode er 20 msek (T = 1 / F = 1/50 = 20msek), hvor vi for hver halve cyklus (dvs. 10 ms) skal få nul signaler.
Nul spænding krydsdetektion
Dette opnås ved at bruge pulserende DC efter broensretteren, før den filtreres. Til dette formål bruger vi en blokerende diode D3 mellem pulserende DC og filterkondensatoren så vi kan få pulserende DC til brug.
Den pulserende DC tildeles en potentialdeler på 6,8k og 6,8K for at levere et output omkring 5V pulserende fra 12V pulserende, der er forbundet til den ikke-inverterende indgang på komparatorstift 3. Her er Op-amp bruges som komparator.
5V DC gives til en potentiel skillevæg på 47k og 10K, hvilket giver en udgang på ca. 1,06V, og som er forbundet til inverterende input pin nr. 2. En modstand på 1K bruges fra output pin 1 til input pin 2 til feedback.
Som vi ved, er princippet for en komparator, at når den ikke-inverterende terminal er større end den inverterende terminal, så er output logisk høj (forsyningsspænding). Således sammenlignes den pulserende DC på pin nr. 3 med den faste DC 1.06V ved pin nr. 2.
O / p for denne komparator føres til den inverterende terminal af en anden komparator. Den ikke-inverterende terminal på denne komparatorstift 5 får en fast referencespænding, dvs. 2,5V taget fra en spændingsdeler dannet af modstande på 10k og 10k.
Således får vi ZVR (Zero Voltage Reference) detekteret. Denne ZVR bruges derefter som inputimpulser til mikrokontrolleren.
ZVS bølgeform
Arbejdsprocedure for cyklokonverter
Kredsløbsforbindelserne er vist i ovenstående diagram. Projektet bruger nul spændingsreference som beskrevet ovenfor på pin nr. 13 i Microcontroller. Otte Opto - isolatorer MOC3021 bruges til at køre 8 SCR's U2 til U9.
4 SCR'er (siliciumstyrede ensrettere) brugt i fuld bro er antiparallel med et andet sæt af 4 SCR'er som vist i diagrammet. Triggering af impulser, der genereres af MC'en i henhold til det skrevne program, giver inputtilstand til Opto-isolatoren, der driver den respektive SCR.
Kun en Opto U17, der kører SCR U2, er vist ovenfor, mens alle andre er ens som i kredsløbsdiagrammet. SCR får ledning i 20 ms fra 1. bro og næste 20 ms fra 2. bro for at få output ved et punkt nr. 25 og 26, den samlede tidsperiode for en vekselstrømscyklus på 40 ms, der er 25 Hz.
Således leveres F / 2 til lasten, mens switch 1 er lukket. Tilsvarende finder ledningen for F / 3 sted i 30 ms i den første bro og de næste 30 ms fra den næste bro, således at en samlet tidsperiode på 1 cyklus kommer til 60 ms, hvilket igen i F / 3, mens switch -2 betjenes.
Den grundlæggende frekvens på 50Hz er tilgængelig ved at udløse et par fra 1. bro i 1. 10 ms og i de næste 10 ms fra næste bro, mens begge kontakter holdes i 'OFF' -tilstand. Den omvendte strøm, der flyder i portene til SCR'erne, er Opto - isolator output.
Anvendelser af Cycloconverter
Anvendelser inkluderer styring af hastigheden på vekselstrømsmaskiner som det bruges hovedsageligt i elektrisk trækkraft, vekselstrømsmotorer med variabel hastighed og induktionsopvarmning.
- Synkronmotorer
- Mill drev
- Skib fremdrift
- Slibemøller
Jeg håber, du har klart forstået emne for Cycloconverter , det er en frekvensomformer fra et niveau til et andet, der kan ændre vekselstrøm fra en frekvens til vekselstrøm ved en anden frekvens. Hvis der desuden er spørgsmål om dette emne eller om de elektriske og elektroniske projekter, skal du kommentere afsnittet nedenfor.
