AC til AC-omformere bruges til at konvertere AC-bølgeformer med en bestemt frekvens og størrelse til AC-bølgeform med en anden frekvens i en anden størrelse. Denne konvertering kræves hovedsageligt i tilfælde af hastighedskontrol af maskiner, også til applikationer med lav frekvens og variabel spændingsstørrelse. Vi ved, at der er forskellige typer belastninger, der fungerer med forskellige typer strømforsyninger ligesom enfaset, trefaset forsyning, og forsyningerne kan differentieres baseret på spændings- og frekvensområdet også.
AC til AC-konverter
Hvad er AC to AC Converter?
Vi kræver en bestemt spænding og en bestemt frekvens for at betjene nogle specielle enheder eller maskiner. Til hastighedskontrol af induktionsmotorer , AC til AC-omformere (Cycloconverters) bruges hovedsageligt. For at opnå en ønsket vekselstrømsforsyning fra den aktuelle strømforsyning har vi brug for nogle omformere kaldet vekselstrøm til vekselstrømsomformere.
Typer af AC til AC-omformere
AC til AC konvertere kan klassificeres i forskellige typer:
- Cyklisk omformere
- AC til AC-omformere med DC-link
- Matrixkonvertere
- Hybride matrixkonvertere
1. Cyklokonvertere
Cyklokonvertere kaldes hovedsageligt som frekvensskiftere, der konverterer vekselstrøm med en indgangsfrekvens til vekselstrøm med en anden udgangsfrekvens og kan også bruges til at ændre størrelsen på vekselstrømmen. Cycloconverters foretrækkes for at undgå jævnstrømsforbindelser og for at undgå mange trin som vekselstrøm til jævnstrøm til vekselstrøm, hvilket ikke er økonomisk og forårsager flere tab. Omkostningerne til det krævede jævnstrømsforbindelse vil variere afhængigt af klassificeringen af den anvendte strømforsyning.
Cyklokonvertere
Ovenstående figur viser funktionsprincippet for en cyklokonverter, hvor indgangsbølgefrekvensen ændres ved at ændre affyringsvinklen anvendt på tyristorer. Ved at skifte mellem positive og negative lem-tyristorer kan vi få variabel udgangsfrekvens, der kan være trinvis eller nedadgående frekvens sammenlignet med indgangsfrekvensen.
Cycloconverters er klassificeret i forskellige typer baseret på forskellige kriterier
Cycloconverters består af to lemmer, nemlig Positive lemmer også kaldet en positiv konverter og negativ lemmer også kaldet en negativ konverter. Positivlimben fungerer under den positive halvcyklus, og den negative lem fungerer under den negative halvcyklus.
Klassificering af cyklokonvertere baseret på driftsform:
Blokeringstilstand Cycloconverters
Disse cyklokonvertere har ikke brug for nogen begrænsende reaktor, da der i denne tilstand kun er et led, der enten udfører positive eller negative lemmer ad gangen, og det andet lemmer er blokeret. Derfor kaldes dette som Blocking Mode Cycloconverters.
Cyklokonverter til cirkulerende strømtilstand
Disse Cycloconvertersneed-begrænsende reaktorer som både den positive lem og den negative lemmer adfærd ad gangen, og derfor er en reaktor placeret for at begrænse den cirkulerende strøm. Da begge lemmer leder på samme tid, vil der være en cirkulerende strøm i systemet, og derfor kaldes det cirkulerende strømtilstand cyklokonverter.
Klassificering af cyklokonvertere baseret på antallet af faser med udgangsspænding
Enfasecyklokonvertere
Disse klassificeres igen i to typer baseret på antallet af inputfaser.
1-Ø to 1- Ø Cylcoconverter
1-Ø to 1- Ø Cylcoconverter
Denne cyklokonverter konverterer enfaset vekselstrømsbølgeform med indgangsfrekvens og t-størrelse til udgangs vekselstrømsbølgeform med en anden størrelse og frekvens.
3-Ø til 1- Ø fasecyklokonverter
Denne cyklokonverter har en trefaset vekselstrømsforsyning med en indgangsfrekvens og -størrelse og producerer output som en enfaset vekselstrømsbølgeform med en anden udgangsfrekvens eller -størrelse.
3-fase til 1-fase fase cyklokonverter
3-Ø til 3- Ø fase cyklokonverter
3-Ø til 3- Ø fase cyklokonverter
Denne cyklokonverter har tre-faset vekselstrømforsyning med indgangsfrekvens og -størrelse og producerer output som den trefasede vekselstrømsbølgeform med en anden udgangsfrekvens eller -størrelse.
Klassificering af cyklokonvertere baseret på affyringsvinklen på positive og negative lemmer
Konvolut-cyklokonvertere
I denne type cyklokonvertere er affyringsvinklen fast for både de positive og negative halvcyklusser under den positive halvcyklus. For en positiv konverter er fyringsvinklen indstillet til α = 0 °, og i løbet af den negative halve cyklus indstilles fyringsvinklen til α = 180 °.
Tilsvarende indstilles fyringsvinklen for en negativ konverter til α = 180 ° under den positive halvcyklus, og under den negative halvcyklus indstilles fyringsvinklen til α = 0 °.
Fasestyrede cyklokonvertere
Ved at bruge denne type cyklokonvertere kan vi ændre størrelsen på udgangsspændingen ud over udgangsfrekvensen. Begge kan varieres ved at variere konverteringens affyringsvinkel.
Fasestyrede cyklokonvertere
2. AC til AC-omformere med et DC-link
AC til AC-omformere med et jævnstrømsforbindelse består generelt af en ensretter, jævnstrømsforbindelse og inverter som i denne proces AC konverteres til DC ved hjælp af ensretteren . Efter konvertering til jævnstrøm bruges jævnstrømsforbindelsen til at lagre jævnstrøm, og derefter konverteres den til vekselstrøm ved hjælp af inverteren. AC til AC-omformerkredsløb med et DC-link er vist i figuren.
AC til AC-omformere med et DC-link er klassificeret i to typer:
Nuværende kilde inverter konverter
I denne type inverter anvendes en eller to serieinduktorer mellem den ene eller begge lemmer af forbindelsen mellem ensretter og inverter. Den ensretter, der bruges her, er en fasestyret skifteindretning som Thyristor Bridge.
Nuværende kilde inverter konverter
Omformer til spændingskildeinverter
I denne type konverter består jævnstrømsforbindelsen af en shuntkondensator, og ensretteren består af en diodebro. Diodebroerne foretrækkes for den lave belastning, da vekselstrømsledningsforvrængning og lav effektfaktor forårsaget af diodebroen er mindre end Thyristor Bridge.
AC til AC-omformere med et DC-link anbefales dog ikke til højeffekttal som DC-link passiv komponent krævet kapacitet stiger med stigningen i effektklassificering. Til lagring af høj effekt har vi brug for store, passive komponenter med høj DC-lagring, som ikke er økonomiske og effektive, da tab også øges for at konvertere AC til DC og DC til AC-proces.
Omformer til spændingskildeinverter
3. Matrixkonvertere
Matrixomformere bruges til at konvertere vekselstrøm til vekselstrøm direkte uden at bruge nogen jævnstrømsforbindelse til at øge systemets pålidelighed og effektivitet ved at reducere omkostningerne og tabene ved jævnstrømsforbindelseslagerelementet.
Matrixkonverter består af de tovejskontakter, der praktisk talt ikke eksisterer i øjeblikket, men som kan realiseres ved hjælp af IGBT'erne, og disse er i stand til at lede strøm og blokere spændingen for begge polariteter.
Matrixkonvertere
Matrixomformere klassificeres igen i forskellige typer baseret på antallet af anvendte komponenter.
Sparse Matrix Converter
Funktionen af en sparsom matrixkonverter er identisk med den direkte matrixkonverter, men her er antallet af switches, der kræves, mindre end den direkte matrixkonverter, og dermed kan systemets pålidelighed forbedres ved at reducere den kontrollerende kompleksitet.
18 dioder, 15 transistorer og 7 isolerede driverpotentialer kræves til sparsom matrixkonverter.
Meget sparsom matrixkonverter
Antallet af dioder øges med det reducerede antal transistorer sammenlignet med den sparsomme matrixkonverter, og derfor er ledningstabet på grund af flere dioder høje. Funktionen til den meget sparsomme matrixomformer svarer til den sparsomme / direkte matrixkonverter.
Der kræves 30 dioder, 12 transistorer og 10 isolerede driverpotentialer til en meget sparsom matrixkonverter.
Ultra Sparse Matrix Converter
Disse bruges til drev med variabel hastighed med lav dynamik, da indgangstrinnet til denne konverter er ensrettet, og på grund af dette er der en tilladelig faseforskydning mellem indgangsstrømens fundamentale og indgangsspænding. På samme måde er en udgangsspænding grundlæggende og udgangsstrømmen 30 °, og derfor anvendes disse hovedsageligt til PSM-drev med lav dynamik med variabel hastighed.
12 dioder, 9 transistorer og 7 isolerede driverpotentialer kræves til ultra sparsom matrixkonverter.
Hybrid Matrix Converter
Matrixomformerne, der konverterer AC / DC / AC, betegnes som Hybride matrixkonvertere og i lighed med matrixkonvertere bruger disse hybridkonvertere heller ikke nogen kondensator eller induktor eller DC-link.
Disse klassificeres igen i to typer baseret på antallet af trin, de tager til konvertering, hvis spændingen og strømmen begge konverteres i et enkelt trin, så kan denne konverter kaldes en Hybrid Direct Matrix Converter.
Hvis spænding og strøm konverteres i to forskellige trin, kan denne konverter kaldes en hybrid indirekte matrixkonverter.
Eksempel:
Cycloconverter ved hjælp af Thyristors
Cyklokonverterprojektet vedrører hastighedskontrol af en enfaset induktionsmotor ved hjælp af cyklokonverterteknikken med tyristorer. Induktionsmotorer er maskiner med konstant hastighed, der ofte bruges i mange husholdningsapparater som vaskemaskiner, vandpumper og støvsugere.
Kredsløbet består af et forsyningssystem (med transformer, ensretter og regulator til at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm) er forbundet til mikrokontrolleren, og vekselstrømforsyningen opretholdes ved cycloconverter. Mikrocontrolleren er forbundet med optoisolator og valg af tilstand. Cyklokonverteren er forbundet med motoren.
Cycloconverter ved hjælp af Thyristors
Induktionsmotorens hastighed kan varieres i tre trin som F, F / 2 og F / 3. Mikrocontrolleren er forbundet med glideafbrydere, og status for disse switches kan varieres, så mikrocontrolleren vil levere de passende udløsende impulser til Cycloconverter thyristors dual bridge. Med variationen i udløsende impulser kan frekvensen af udgangsbølgeform af cyklokonverter varieres. Således kan hastighedsstyringen af enfaset induktionsmotor opnås.
Dette handler om nogle af AC til AC-omformere sammen med deres korte diskussion og arbejdsprincipper. Disse konvertere findes for det meste i konverteringsudstyr med høj effekt relateret til magt elektroniske kontrol applikationer . Hvis du vil have mere information og praktisk implementering af disse omformere, kan du skrive til os ved at kommentere nedenfor.
Fotokreditter:
- AC til AC konvertere af siemens
- Cycloconverters af pantechsolutions
- Fasestyrede cyklokonvertere ved nctu
- Spændingskilde & strømkilde Inverter af gecko-research
- Matrix Converters af yaskawa
- 3-Ø til 3- Ø fasecyklokonverter af pantechsolutions
- 1-Ø til 1- Ø Cylcoconverter af filer
- 3-Ø til 1-ØPhaseCycloconverter af
