Pretvarači izmjeničnog u izmjenični koriste se za pretvaranje izmjeničnih valnih oblika s jednom određenom frekvencijom i veličinom u izmjenični valni oblik s drugom frekvencijom na drugoj veličini. Ova pretvorba je uglavnom potrebna u slučaju regulacije brzine strojeva, također za primjenu niskofrekventnih i promjenjivih naponskih veličina. Znamo da postoje različite vrste opterećenja koja rade s različitim vrstama napajanje poput jednofazne, trofazne opskrbe, a opskrbe se mogu razlikovati na temelju raspona napona i frekvencije.
AC u AC pretvarač
Što je AC u AC pretvarač?
Za rad nekih posebnih uređaja ili strojeva potreban nam je određeni napon i određena frekvencija. Za regulacija brzine vrtnje asinkronih motora , Pretvarači izmjeničnog u izmjenični (Cycloconverters) uglavnom se koriste. Za dobivanje željenog napajanja izmjeničnim naponom iz stvarnog napajanja trebaju nam neki pretvarači koji se nazivaju izmjenični pretvarači u izmjenični.
Vrste AC u AC pretvarače
Pretvarači izmjeničnog u izmjenični mogu se klasificirati u različite vrste:
- Pretvarači cikla
- AC u AC pretvarači s istosmjernom vezom
- Matrični pretvarači
- Hibridni matrični pretvarači
1. Ciklokonverteri
Ciklokonverteri uglavnom se nazivaju izmjenjivači frekvencije koji pretvaraju izmjeničnu snagu s jednom ulaznom frekvencijom u izmjeničnu snagu s različitom izlaznom frekvencijom, a mogu se koristiti i za promjenu veličine izmjenične snage. Ciklokonverteri su poželjni za izbjegavanje istosmjernih veza i za izbjegavanje mnogih stupnjeva poput izmjeničnog u istosmjerni u izmjenični, što nije ekonomično i uzrokuje veće gubitke. Trošak tražene istosmjerne veze ovisit će o omjeru napajanja koje se koristi.
Ciklokonverteri
Gornja slika prikazuje princip rada ciklokonvertora u kojem se frekvencija ulaznog vala promijenila promjenom kuta pucanja primijenjenog na tiristorima. Prebacivanjem pozitivnog i negativnog tiristora udova možemo dobiti promjenljivu izlaznu frekvenciju koja može biti pojačana ili opadajuća frekvencija u odnosu na ulaznu frekvenciju.
Ciklokonverteri se klasificiraju u različite vrste na temelju različitih kriterija
Ciklokonverteri se sastoje od dva ekstremiteta, naime Pozitivnog ekstremiteta koji se također naziva pozitivni pretvarač i negativnog dijela koji se naziva i negativni pretvarač. Pozitivelimb djeluje tijekom pozitivnog poluciklusa, a negativni ud djeluje tijekom negativnog poluciklusa.
Klasifikacija ciklokonvertora na temelju načina rada:
Blokiranje načina rada Cycloconverters
Ovi ciklokonverteri ne trebaju ograničavajući reaktor, jer u ovom načinu istodobno provodi samo jedan dio, bilo pozitivni ili negativni, a drugi je blokiran. Stoga se ovo naziva blokirnim pretvaračima u načinu blokiranja.
Cycloconverter načina cirkulirajuće struje
Ovi ciklokonverteri trebaju reaktor s ograničenjem kako se istovremeno ponašaju i pozitivni i negativni ud, pa je stoga postavljen reaktor koji ograničava cirkulacijsku struju. Kako će oba udova istodobno provoditi, u sustavu će postojati cirkulirajuća struja, pa se stoga naziva ciklokonvertor načina cirkulirajuće struje.
Klasifikacija ciklokonvertora na temelju broja faza izlaznog napona
Jednofazni ciklokonverteri
Oni se opet klasificiraju u dvije vrste na temelju broja ulaznih faza.
1-Ø u 1- Ø pretvarač Cylco
1-Ø u 1- Ø pretvarač Cylco
Ovaj ciklokonvertor pretvara jednofazni izmjenični val s ulaznom frekvencijom i t veličinom u izlazni izmjenični val s drugačijom veličinom i frekvencijom.
3-Ø do 1-Ø fazni ciklokonvertor
Ovaj ciklokonvertor ima trofazno napajanje izmjeničnom strujom s ulaznom frekvencijom i veličinom i daje izlaz kao jednofazni izmjenični val s drugačijom izlaznom frekvencijom ili veličinom.
3-fazni u 1-fazni fazni ciklokonvertor
3-Ø do 3- Ø fazni ciklokonvertor
3-Ø do 3- Ø fazni ciklokonvertor
Ovaj Cycloconverter ima trofazni AC izvor napajanja s ulaznom frekvencijom i veličinom i daje izlaz kao trofazni AC oblik vala s različitom izlaznom frekvencijom ili veličinom.
Klasifikacija ciklokonvertora na temelju kuta paljenja pozitivnih i negativnih udova
Ciklokonverteri s omotnicama
U ovoj vrsti ciklokonvertora kut otpuštanja je fiksiran i za pozitivni i za negativni poluciklus tijekom pozitivnog poluciklusa. Za pozitivni pretvarač kut paljenja postavljen je na α = 0 °, a tijekom negativnog polucikla kut paljenja postavljen je na α = 180 °.
Slično tome, za negativni pretvarač kut paljenja postavljen je na α = 180 °, tijekom pozitivnog poluciklusa, a tijekom negativnog polukruga, kut paljenja postavljen je na α = 0 °.
Fazno kontrolirani ciklokonverteri
Korištenjem ove vrste ciklokonvertora možemo uz veličinu izlaznog napona promijeniti veličinu izlaznog napona. Oba se mogu mijenjati mijenjanjem kuta ispaljivanja pretvarača.
Fazno kontrolirani ciklokonverteri
2. AC u AC pretvarači s istosmjernom vezom
AC u AC pretvarači s istosmjernom vezom uglavnom se sastoje od ispravljača, istosmjerne veze i pretvarača, jer u ovom procesu AC se pomoću ispravljača pretvara u istosmjernu struju . Nakon pretvorbe u istosmjernu struju, istosmjerna veza koristi se za spremanje istosmjerne energije, a zatim se pretvaračem pretvara u izmjeničnu pomoću pretvarača. Krug pretvarača izmjeničnog u izmjenični tok s istosmjernom vezom prikazan je na slici.
AC u AC pretvarači s istosmjernom vezom klasificiraju se u dvije vrste:
Pretvarač pretvarača struje
U ovoj vrsti pretvarača koristi se jedna ili dvije serijske prigušnice između jednog ili oba kraka veze između ispravljača i pretvarača. Ispravljač koji se ovdje koristi je fazno upravljani sklopni uređaj poput Tiristorskog mosta.
Pretvarač pretvarača struje
Pretvarač pretvarača napona
U ovoj vrsti pretvarača, istosmjerna veza sastoji se od kondenzatora sa pretvaračem, a ispravljač od diodnog mosta. Diodni mostovi su poželjni za malo opterećenje, jer su izobličenja izmjeničnog napona i niski faktor snage uzrokovani diodnim mostom manji od tiristorskog mosta.
Međutim, pretvarači izmjeničnog u izmjenični napon s istosmjernom vezom ne preporučuju se za ocjene velike snage kao istosmjerne veze pasivna komponenta potreban kapacitet se povećava s povećanjem snage. Za pohranu velike snage trebaju nam glomazne pasivne komponente s visokim istosmjernim napajanjem koje nisu ekonomične i učinkovite jer se povećavaju i gubici za pretvaranje izmjeničnog u istosmjerni i istosmjerni u izmjenični postupak.
Pretvarač pretvarača napona
3. Matrični pretvarači
Matrični pretvarači koriste se za izravno pretvaranje izmjeničnog napona u izmjenični, bez upotrebe bilo koje istosmjerne veze za povećanje pouzdanosti i učinkovitosti sustava smanjenjem troškova i gubitaka elementa za pohranu istosmjerne veze.
Matrički pretvarač sastoji se od dvosmjernih prekidača koji trenutno praktički ne postoje, ali ih je moguće ostvariti korištenjem IGBT-a, a oni su sposobni provoditi struju i blokirati napon oba polariteta.
Matrični pretvarači
Matrični pretvarači ponovno se klasificiraju u različite tipove na temelju broja korištenih komponenata.
Pretvarač rijetke matrice
Funkcija pretvarača rijetke matrice identična je pretvorniku izravne matrice, ali ovdje je potreban broj prekidača manji od izravnog pretvarača matrice, pa se pouzdanost sustava može poboljšati smanjenjem složenosti upravljanja.
Za pretvarač rijetke matrice potrebno je 18 dioda, 15 tranzistora i 7 izoliranih potencijala pogona.
Vrlo rijetki matrični pretvarač
Broj dioda se povećava smanjenim brojem tranzistora u usporedbi s pretvaračem rijetke matrice, pa su zbog većeg broja dioda gubici provodljivosti veliki. Funkcija pretvarača vrlo rijetke matrice slična je pretvaraču rijetke / izravne matrice.
Za vrlo oskudni matrični pretvarač potrebno je 30 dioda, 12 tranzistora i 10 izoliranih potencijalnih pokretačkih programa.
Pretvarač ultra rijetke matrice
Koriste se za pogone male brzine s promjenjivom brzinom, jer je ulazni stupanj ovog pretvarača jednosmjeran i zbog toga postoji dopušteno pomicanje faze između osnovne ulazne struje i ulaznog napona. Slično tome, za osnovni izlazni napon i izlazna struja je 30 °, te se stoga uglavnom koriste za PSM-pogone s promjenjivom brzinom niske dinamike.
Za ultra rijetke matrične pretvarače potrebno je 12 dioda, 9 tranzistora i 7 izoliranih potencijalnih pokretačkih programa.
Pretvarač hibridne matrice
Matrični pretvarači koji pretvaraju AC / DC / AC nazivaju se Hibridni matrični pretvarači , i slično matričnim pretvaračima, ovi hibridni pretvarači također ne koriste kondenzator ili induktor ili istosmjernu vezu.
Oni se opet klasificiraju u dvije vrste na temelju broja stupnjeva koje trebaju za pretvorbu, ako se napon i struja pretvore u jedan stupanj, tada se taj pretvarač može nazvati hibridnim izravnim matričnim pretvaračem.
Ako se napon i struja pretvaraju u dvije različite faze, tada se taj pretvarač može nazvati hibridnim neizravnim matričnim pretvaračem.
Primjer:
Ciklokonvertor pomoću tiristora
Projekt ciklokonvertora odnosi se na regulaciju brzine vrtnje jednofaznog asinhronog motora korištenjem tehnike Cycloconverter s tiristorima. Indukcijski motori su strojevi s konstantnom brzinom koji se često koriste u mnogim kućanskim aparatima poput perilica rublja, pumpi za vodu i usisavača.
Krug se sastoji od opskrbnog sustava (s transformatorom, ispravljačem i regulatorom za pretvaranje izmjeničnog u istosmjernu struju) koji je povezan s mikrokontrolerom, a opskrba izmjeničnim naponom održava se na ciklokonverteru. Mikrokontroler je povezan s optičkim izolatorom i odabirom načina. Ciklokonvertor je povezan s motorom.
Ciklokonvertor pomoću tiristora
Brzina asinhronog motora može se mijenjati u tri koraka kao F, F / 2 i F / 3. Mikrokontroler je povezan kliznim prekidačima i status tih prekidača može se mijenjati tako da mikrokontroler isporučuje odgovarajuće okidačke impulse na dvostruki most tiristora Cycloconverter. S varijacijom u okidanju impulsa, frekvencija izlaznog valnog oblika Cycloconvertera može se mijenjati. Dakle, može se postići regulacija broja okretaja jednofaznog asinhronog motora.
Ovdje se radi o nekim pretvaračima izmjeničnog i izmjeničnog napona, zajedno s njihovom kratkom raspravom i principima rada. Ovi pretvarači se uglavnom nalaze u opremi za pretvorbu velike snage koja se odnosi na aplikacije za elektroničko upravljanje snagom . Ako želite još informacija i praktičnu primjenu ovih pretvarača, možete nam pisati tako što ćete komentirati u nastavku.
Foto bodovi:
- Pretvarači za izmjenični u AC siemens
- Cycloconverters by pantechsolutions
- Fazno kontrolirani ciklokonverteri od nctu
- Izvor napona i izvor struje Pretvarač gecko-istraživanje
- Matrični pretvarači od yaskawa
- 3-Ø do 3- Ø fazni ciklokonvertor od pantechsolutions
- 1-Ø do 1-Ø Cylcoconverter od datoteke
- 3-Ø do 1-ØPhaseCycloconverter od
