U industrijskoj primjeni koriste se dva oblika električne energije istosmjerne i izmjenične struje. Stalni napon i konstantna struja izravno su dostupni. Međutim, za različite primjene potrebni su različiti oblici, različiti naponi i / ili različite struje. Pretvarači su potrebni za postizanje različitih oblika. Ovi pretvarači su klasificirani kao ispravljači, helikopteri, pretvarači i ciklo pretvarači.
Ciklokonvertor je uređaj koji pretvara izmjeničnu struju, snagu na jednoj frekvenciji u izmjeničnu snagu podesive, ali niže frekvencije bez ikakve istosmjerne ili istosmjerne faze između. Također se može prepoznati kao statički punjač s ponavljanjem i sadrži ispravljače regulirane silicijem. Ciklo-pretvarači se koriste u vrlo velikim pogonima s promjenjivom frekvencijom snage od nekoliko megavata do nekoliko desetaka megavata.
Princip ciklo-pretvarača opisan je u nastavku korištenjem jednofaznog u jednofazni ciklo-pretvarač.
Jednofazni ulazni ciklo pretvarač prikazan je dolje (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz jednofazni ulaz na jednofazni izlaz ciklokonvertora prikazan je dolje.
Ispravljač pretvara iz jednofaznog ili trofaznog izmjeničnog napona u promjenjivi istosmjerni napon. Sjeckalice se pretvaraju iz istosmjernog u promjenjivi istosmjerni napon. Pretvarači pretvaraju iz istosmjerne u varijabilnu veličinu promjenjive frekvencije jednofazni ili trofazni izmjenični. Ciklički pretvarači pretvaraju se iz jednofaznog ili trofaznog izmjeničnog napona u promjenljivu veličinu s jednofaznim ili trofaznim promjenjivim frekvencijama. Ciklokonvertor ima četiri tiristora podijeljena u pozitivnu i negativnu skupinu od po dva tiristora.
Osnovna shema ciklokonvertera:
Ciklokonvertor je spojen na ulaz između 30 i 31, kao što je prikazano dolje. Motor je povezan između 25 i 26.
Ovisno o okidačkim impulsima dovedenim u skup od 8 SCR-a između njihovog ulaza i katode, dobivamo F ili F / 2 ili F / 3.
Ciklokonvertor
Vrste ciklokonvertora:
Postoje uglavnom dvije vrste ciklo pretvarača koji blokiraju način rada i tip načina cirkulacije. Kad je struja opterećenja pozitivna, pozitivni pretvarač daje potreban napon, a negativni pretvarač je blokiran. Pretpostavimo ako je struja opterećenja negativna, tada negativni pretvarač daje napon i pozitivni pretvarač je blokiran. Ova se operacija naziva blokiranje. Ciklo pretvarači koji se koriste ovom metodom nazivaju se blokirni pretvarači u načinu blokiranja.
Slučajno, ako su omogućena oba pretvarača, opskrba će biti kratko spojena. Da bi se to izbjeglo, među pretvaračima mora biti povezan međugrupni reaktor (IGR). Ako su omogućena oba pretvarača, tada se stvara cirkulirajuća struja. To je jednosmjerno jer tiristori dopuštaju struji da teče samo u jednom smjeru. Ciklo pretvarači koji koriste ovaj pristup nazivaju se pretvaračima cirkulirajuće struje.
Ciklokonverteri u načinu blokiranja:
Ciklo pretvaračima u načinu blokiranja nije potreban nikakav međugrupni reaktor (IGR). Ovisno o polaritetu, omogućen je jedan od pretvarača. Rad u režimu blokiranja ima neke prednosti i nedostatke u odnosu na rad u režimu cirkulacije. Ne trebaju nikakvi reaktori, stoga su veličina i troškovi manji. Samo je jedan pretvarač cijelo vrijeme u provodu, a ne dva. Tijekom vremena kašnjenja struja ostaje na nuli izobličavajući valne oblike napona i struje. Ovo izobličenje znači složene harmonijske uzorke.
Cirkulacijski pretvarači struje:
Oba pretvarača u ovom slučaju rade cijelo vrijeme. Veliki je nedostatak potreban IGR. Broj uređaja koji se na to povezuju dvostruko je veći od trenutnog blokirajućeg ciklokonvertora.
Principi ciklokonvertora:
Načela rada ciklo pretvarača mogu se klasificirati u sljedeće tri vrste na temelju vrste ulaznog napajanja izmjeničnom strujom primijenjenog na krug.
Jednofazni u jednofazni ciklokonvertor:
Razumijevanje principa rada ciklo pretvarača trebalo bi započeti s jednofaznim u jednofazni ciklo pretvarač. Ovaj pretvarač ima leđnu natrag vezu dva punovalna ispravljača. Pretpostavimo da dobijemo četvrtinu ulaznog napona na izlazu, za prva dva ciklusa Vs pozitivni pretvarač djeluje napajajući struju u teret i on ispravlja ulazni napon. U sljedeća dva ciklusa, negativni pretvarač djeluje napajajući struju u obrnutom smjeru. Kada jedan od pretvarača radi, drugi je onemogućen tako da između ispravljača ne struji struja. Na donjoj slici Vs predstavlja ulazni napon napajanja, a Vo potrebni izlazni napon koji je jedna četvrtina opskrbnog napona.
Slika za četvrtinu ulaznog napona na izlazu pomoću jednofaznog do jednofaznog ciklokonvertora
Trofazni u jednofazni ciklo pretvarači:
Kao i gore navedeni pretvarači, trofazni u jednofazni ciklokonvertor primjenjuje ispravljeni napon na opterećenje. Pozitivni ciklokonverteri napajat će samo pozitivnu struju, a negativni pretvarači samo negativnu. Ciklo pretvarači mogu raditi u četiri kvadranta kao (+ v, + i), (+ v, -i) načini ispravljanja i (-v, + i), (-v, -i) načini invertiranja. Polaritet struje određuje treba li pozitivni ili negativni pretvarač napajati opterećenje. Kada dođe do promjene polariteta struje, pretvarač koji je prethodno dovodio struju onemogućen je, a drugi je omogućen. Tijekom trenutnog preokreta polariteta, prosječni napon koji isporučuju oba pretvarača trebao bi biti jednak.
Trofazni u trofazni ciklokonvertor:
Dostupne su dvije osnovne konfiguracije za trofazne ciklo pretvarače kao što su delta i wye. Ako su izlazi gornjeg pretvarača povezani u wye ili delta i ako su izlazni naponi fazno pomaknuti za 120 °, rezultirajući pretvarač je trofazni u trofazni pretvarač. Trofazni pretvarači uglavnom se koriste u pogonskim sustavima strojeva s trofaznim sinkronim i indukcijskim strojevima.
Primjene ciklokonvertora:
Ciklokonverteri mogu proizvesti harmonični izlazni napon bogat. Kada se ciklo pretvarači koriste za rad izmjeničnog stroja, induktivitet propuštanja stroja filtrira većinu visokofrekventnih harmonika i smanjuje napon harmonika nižeg reda.
Upravljanje brzinom jednofaznog asinhronog motora
Jednofazni indukcijski motori široko se koriste u mnogim primjenama. Poboljšanja njegovih performansi znače veliku uštedu u potrošnji električne energije. Regulator brzine zasnovan na ciklokonverter je predloženo.
Upravljanje brzinom jednofaznog asinhronog motora
Gornji dijagram sklopa može se koristiti za upravljanje brzinom jednofaznog asinhronog motora u tri koraka pomoću ciklo pretvarača i tiristora. Krug koristi tiristorski kontrolirani ciklokonvertor koji omogućava kontrolu brzine u koracima asinhronog motora. Za mikrokontrolere serije 8051 osiguran je par kliznih prekidača za odabir potrebnog raspona brzina rada asinhronog motora. Ovi prekidači povezuju se s mikrokontrolerom radi isporuke impulsa za pokretanje SCR-a u dvostruki most . Tako se brzina motora može postići u tri koraka.
Neke druge primjene u kojima se mogu koristiti ciklokonverteri su pogoni mlinova za cement, pogonski brodski pogoni, valjaonice i namotači mina, perilice rublja, pumpe za vodu, a koriste se i u industriji. Ako postoje dodatni upiti o ovoj temi ili o električnim i elektronički projekti ostavite odjeljak komentara ispod.
Foto kredit
- Cycloconverter od wikimedia
