În aplicațiile industriale, se utilizează două forme de energie electrică Curent continuu (DC) și curent alternativ (AC). Tensiunea constantă și curentul constant AC sunt disponibile direct. Cu toate acestea, pentru diferite aplicații, sunt necesare forme diferite, tensiuni diferite și / sau curenți diferiți. Sunt necesare convertoare pentru a realiza diferite forme. Acești convertoare sunt clasificate ca redresoare, tocătoare, invertoare și ciclo-convertoare.
Un cicloconvertor este un dispozitiv care convertește curent alternativ, putere la o singură frecvență în curent alternativ, cu o frecvență reglabilă, dar mai mică, fără curent continuu sau curent continuu. De asemenea, poate fi recunoscut ca un încărcător static de recurență și deține redresoare cu reglare pe siliciu. Ciclo-convertoarele sunt utilizate în unități de frecvență variabilă foarte mari, cu ratinguri de la câțiva megawați până la multe zeci de megawați.
Principiul ciclo-convertizorului este descris mai jos prin utilizarea ciclo-convertizorului monofazat la monofazat.
Un cicloconvertor de intrare monofazat este prezentat mai jos (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz intrare monofazată la ieșire monofazată cicloconvertor este prezentată mai jos.
Redresorul convertește de la tensiune alternativă monofazată sau trifazată la curent alternativ. Elicopterele convertesc de la tensiune continuă la curent continuu variabil. Invertoarele convertesc de la CC la frecvență variabilă cu magnitudine variabilă monofazată sau trifazată AC. Convertoarele ciclice convertesc de la AC monofazat sau trifazat la magnitudine variabilă cu frecvență variabilă monofazată sau trifazată AC. Un cicloconvertor are patru tiristoare împărțite într-un banc pozitiv și negativ de câte două tiristoare fiecare.
Schema de bază a cicloconvertorului:
Cicloconvertorul este conectat la intrarea între 30 și 31 așa cum se arată mai jos. Motorul este conectat între 25 și 26.
În funcție de impulsurile de declanșare alimentate la un set de 8 SCR-uri între poarta și catodul nostru, obținem F sau F / 2 sau F / 3.
Cicloconvertor
Tipuri de Cycloconvertere:
Există în principal două tipuri de convertoare ciclo-tip blocare tip și mod circulant. Când curentul de sarcină este pozitiv, convertorul pozitiv furnizează tensiunea necesară, iar convertorul negativ este blocat. Să presupunem că dacă curentul de sarcină este negativ, atunci convertorul negativ furnizează tensiunea și convertorul pozitiv este blocat. Această operațiune se numește operație de blocare. Convertoarele ciclo care utilizează această metodă se numesc convertoarele ciclo mod.
Din întâmplare, dacă ambele convertoare sunt activate, atunci alimentarea va fi scurtcircuitată. Pentru a evita acest lucru, trebuie să fie conectat un reactor intergrup (IGR) între convertoare. Dacă ambele convertoare sunt activate, atunci se produce un curent circulant. Acest lucru este unidirecțional, deoarece tiristoarele permit curentului să curgă într-o singură direcție. Convertoarele ciclo care utilizează această abordare se numesc convertoare de curent circulant.
Cicloconvertere în modul de blocare:
Convertoarele ciclo-mod blocare nu au nevoie de reactor intergrup (IGR). Depinde de polaritate, unul dintre convertoare este activat. Funcționarea în modul de blocare are unele avantaje și dezavantaje față de funcționarea în modul de circulație. Nu au nevoie de reactoare, prin urmare dimensiunea și costul sunt mai mici. Un singur convertor este în direcție tot timpul, mai degrabă decât două. În timpul întârzierii, curentul rămâne la zero distorsionând formele de undă de curent și tensiune. Această distorsiune înseamnă modele armonice complexe.
Cicloconvertoare curente circulante:
Ambele convertoare funcționează în orice moment în acest caz. Marele dezavantaj este că este nevoie de IGR. Numărul de dispozitive care se conectează la acesta este de două ori mai mare decât cel al blocării cicloconvertorului curent.
Principiile cicloconvertoarelor:
Principiile de funcționare ale ciclo-convertizoarelor pot fi clasificate în următoarele trei tipuri pe baza tipului de alimentare cu curent alternativ de intrare aplicat circuitului.
Cicloconvertor monofazat la monofazat:
Înțelegerea principiilor de funcționare a ciclo-convertizoarelor ar trebui să înceapă cu cicloconvertorul monofazat la monofazat. Acest convertor are o conexiune back to back a două redresoare cu undă completă. Să presupunem că pentru obținerea unei pătrimi din tensiunea de intrare la ieșire, pentru primele două cicluri de Vs, convertorul pozitiv operează alimentând curent sarcinii și rectifică tensiunea de intrare. În următoarele două cicluri, convertorul negativ operează alimentând curentul în sens invers. Când unul dintre convertoare funcționează, celălalt este dezactivat, astfel încât să nu circule curent între redresoare. În figura de mai jos Vs reprezintă tensiunea de alimentare de intrare și Vo este tensiunea de ieșire necesară, care este o pătrime din tensiunea de alimentare.
Imagine pentru o pătrime din tensiunea de intrare la ieșire utilizând cicloconvertor monofazat la 1 fază
Cicloconvertoare trifazate la monofazate:
La fel ca la convertoarele de mai sus, cicloconverterul trifazat la monofazat aplică tensiune rectificată sarcinii. Cicloconvertitoarele pozitive vor furniza curent pozitiv numai în timp ce convertoarele negative vor furniza numai curent negativ. Convertoarele ciclo pot funcționa în patru cadrane ca (+ v, + i), (+ v, -i) moduri de rectificare și (-v, + i), (-v, -i) moduri de inversare. Polaritatea curentului determină dacă convertorul pozitiv sau negativ ar trebui să furnizeze energie sarcinii. Când există o modificare a polarității curentului, convertorul care furnizează curent anterior este dezactivat, iar celălalt este activat. În timpul inversării polarității curente, tensiunea medie furnizată de ambele convertoare ar trebui să fie egală.
Cicloconvertor trifazat la trifazat:
Sunt disponibile două configurații de bază pentru convertoarele ciclo-trifazate, cum ar fi delta și wye. Dacă ieșirile convertorului de mai sus sunt conectate în wye sau delta și dacă tensiunile de ieșire sunt deplasate la 120 °, convertorul rezultat este trifazat la convertorul trifazat. Convertoarele trifazate sunt utilizate în principal în sistemele de acționare a mașinilor care rulează mașini sincrone și cu inducție trifazate.
Aplicații ale Cycloconverters:
Cicloconvertizoarele pot produce tensiuni de ieșire bogate în armonici. Când convertizoarele ciclo folosesc o mașină de curent alternativ, inductanța de scurgere a mașinii filtrează majoritatea armonicelor de înaltă frecvență și reduce tensiunea armonicelor de ordin inferior.
Controlul vitezei motorului cu inducție monofazată
Motoarele cu inducție monofazate sunt utilizate pe scară largă în multe aplicații. Îmbunătățirile în performanța sa înseamnă o economie mare în consumul de energie electrică. Un controler de viteză bazat pe cicloconvertor este propus.
Controlul vitezei motorului cu inducție monofazat
Diagrama de circuit de mai sus poate fi utilizată pentru a controla viteza unui motor cu inducție monofazată în trei pași, utilizând convertizoare de ciclo și tiristoare. Circuitul folosește un cicloconvertor controlat de tiristor care permite controlul vitezei în trepte ale unui motor cu inducție. Pentru seria de microcontrolere 8051, sunt prevăzute o pereche de comutatoare glisante pentru a selecta intervalul de viteză necesar pentru funcționarea motorului cu inducție. Aceste comutatoare sunt interfațate cu microcontrolerul pentru a livra impulsurile pentru a declanșa SCR-urile într-un pod dual . Astfel viteza motorului poate fi atinsă în trei pași.
Câteva alte aplicații în care pot fi utilizate Cycloconverters sunt acționări pentru fabrici de ciment, acționări de propulsie pentru nave, laminatoare și bobine de mină, mașini de spălat, pompe de apă și utilizate și în industrii. Dacă mai aveți alte întrebări despre acest subiect sau despre electricitate și proiecte electronice lăsați secțiunea de comentarii de mai jos.
Credit foto
- Cycloconverter de wikimedia
