Dvostruki pretvarač - samo ime označava da u sebi ima dva pretvarača. To je električni uređaj koji se uglavnom nalazi u pokretačima promjenjive brzine. To je sustav upravljanja energetskom elektronikom kako bi se dobio istosmjerni polaritet od ispravljanja izmjenične struje pretvaračem prema naprijed i unatrag. U dvostrukom pretvaraču dva su pretvarača povezana zajedno leđima prema leđima.
Jedan od mostova radi kao ispravljač (pretvara izmjenični u istosmjerni) , drugi polovicni most radi kao pretvarač (pretvara istosmjerni u izmjenični) i obično je povezan s istosmjernim opterećenjem. Ovdje se istovremeno odvijaju dva procesa pretvorbe, pa se naziva dvostrukim pretvaračem. Dvostruki pretvarač može pružiti četiri kvadranta. Operacija s četiri kvadranta prikazana je u nastavku.
Dvostruki pretvarač, četiri kvadranta
Načelo dvostrukog pretvarača
Osnovni princip rada dvostrukog pretvarača može se objasniti pozivanjem na pojednostavljeni ekvivalentni dijagram istosmjernog kruga prikazan na donjoj slici. U ovom pojednostavljenom prikazu iznesene su dvije pretpostavke.
- Dvostruki pretvarači su idealni što znači da proizvode čiste istosmjerne izlazne terminale bez ikakvog mreškanja.
- Pretpostavlja se da je svaki pretvarač s dva kvadranta kontrolirani izravni napon, povezan u seriju s diodom.
Ovdje diode D1 i D2 predstavljaju jednosmjerne karakteristike protoka struje pretvarača. Međutim, smjer struje može biti na bilo koji način. Pretpostavimo, prosječni izlazni napon pretvarača 1 je V01, a pretvarača 2 V02. Da bi izlazni napon dva pretvarača bio jednak polaritetu i veličini, moraju se kontrolirati kutovi pucanja tiristora.
Da biste saznali više o tiristoru, slijedite vezu: Osnove i karakteristike tiristorskog ili silicijskog kontroliranog ispravljača
Pojednostavljeni prikaz idealnog dvostrukog pretvarača
Prosječni izlazni napon jednofaznog pretvarača = 2Vm COSα / π
Prosječni izlazni napon trofaznog pretvarača = 3Vm COSα / π
Za pretvarač 1, prosječni izlazni napon, V01 = Vmax COSα1
Za pretvarač 2, prosječni izlazni napon, V02 = Vmax COSα2
Izlazni napon daje se,
Kut pucanja nikada ne može biti veći od 180. Dakle, α1 + α2 = 1800
Kut paljenja
Načini rada dvostrukog pretvarača
Postoje dva funkcionalna načina rada: način rada bez cirkulacije i način cirkulacije.
Način bez cirkulirajuće struje
- Izvršit će se po jedan pretvarač. Između pretvarača nema cirkulirajuće struje.
- Tijekom rada pretvarača 1, kut paljenja (α1) bit će 0<α1< 900(Vdc i Idc su pozitivni)
- Tijekom rada pretvarača 2, kut paljenja (α2) bit će 0<α2< 900(Vdc i Idc su negativni)
Način cirkulirajuće struje
- U ovom načinu rada oba pretvarača istodobno će biti u stanju UKLJUČENO. Dakle, prisutna je cirkulirajuća struja.
- Kutovi pucanja podešeni su tako da α1 + α2 = 1800. Kut paljenja pretvarača 1 je α1, a kut paljenja pretvarača 2 α2.
- U ovom načinu rada pretvarač 1 radi kao kontrolirani ispravljač kada je kut paljenja 0<α1< 900i Converter 2 radi kao pretvarač kad je kut paljenja 900 <α2< 1800. U ovom su stanju Vdc i Idc pozitivni.
- Pretvarač 1 radi kao pretvarač kada je kut paljenja 900 <α1< 1800i pretvarač 2 radi kao kontrolirani ispravljač kad je kut paljenja 0<α2< 900u ovom su stanju Vdc i Idc negativni.
Jednofazni dvostruki pretvarač
Slika prikazana udarom prikazuje dvofazni dvofazni pretvarač pomoću tiristora. Kao što je gore objašnjeno, u jednofaznom dvostrukom pretvaraču koristimo jednofazni ispravljački krug za pretvaranje jednofazne izmjenične struje u stalni istosmjerni tok.
Pretvarač 1 sastoji se od ispravljača. Zatim se ispravljeni istosmjerni tok napaja u filter koji uklanja impulse iz ispravljenog istosmjernog i filtrira ga u čisti istosmjerni tok.
Nakon toga se ovaj čisti istosmjerni izvor napaja u opterećenje, a iz opterećenja se daje krugu pretvarača koji pretvara ovaj istosmjerni u izmjenični i na kraju ovaj izmjenični pretvarač koji se uzima kao izlaz.
Jednofazni dvostruki pretvarač
Trofazni dvostruki pretvarač
U trofaznom dvostrukom pretvaraču koristimo trofazni ispravljač koji pretvara trofazni opskrbni napon u istosmjerni. Struktura pretvarača je ista kao jednofazni dvostruki pretvarač.
Izlaz trofaznog ispravljača dovodi se na filter, a nakon filtriranja čisti istosmjerni struja dovodi se u opterećenje. Napokon se napajanje iz tereta daje zadnjem mostu koji je obrnut. Radi inverzni postupak ispravljača i pretvara istosmjernu u trofaznu izmjeničnu struju koja se izlazi.
Trofazni dvostruki pretvarač
Primjene dvostrukog pretvarača
- Upravljanje smjerom i brzinom istosmjernih motora.
- Primjenjivo gdje god je potreban reverzibilni DC.
- Industrijski istosmjerni pogoni s promjenjivom brzinom.
Upravljanje smjerom i brzinom istosmjernih motora pomoću dvostrukog pretvarača
Dvostruki pretvarač je sustav upravljanja energetskom elektronikom za dobivanje istosmjerne polarnosti od ispravljanja izmjenične struje pretvaračem prema naprijed i unatrag. Može pokretati istosmjerne motore u oba smjera uz kontrolu brzine.
Ovaj jednofazni pretvarač postiže se uporabom para mosta kontroliranog tiristorima (4 SCR-a X 2) koji omogućuje istosmjernom motoru da dobije obrnuti polaritet za bilo okretanje smjera i kontrolu brzine, također spuštenu u koracima mikrokontrolerom koji aktivira svaki SCR-ov most uredno međusobno povezani opto-izolatorima.
Par prekidača koristi se za unos logičkog signala za željeni izlaz. Ako se na dvostruki SCR most da ulaz od 230 V izmjeničnog napona, možemo imati opterećenje od 100 vata i provjeriti istosmjerni polaritet na svjetiljci ili se može koristiti istosmjerni motor male snage od 220 volti.
Ovaj projekt koristi 12-voltnog izmjeničnog napona na ulazu i 12-voltnog istosmjernog motora za provjeru okretanja u bilo kojem smjeru kako se polaritet mijenja.
Dodatne detalje o ovom projektu potražite na poveznici: Dvostruki pretvarač pomoću tiristora.
Nadam se da ste jasno razumjeli temu dvostrukog pretvarača. To je sustav upravljanja energetskom elektronikom za dobivanje bilo polariteta istosmjerne struje ispravljanjem izmjeničnog napona prosljeđivanjem pretvarača i pretvarača unazad. Ako imate dodatnih pitanja o ovoj temi ili o električnim i elektroničkim projektima, ostavite odjeljak za komentare u nastavku.
