Циклоконвертори - Видове и приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





В индустриалните приложения се използват две форми на електрическа енергия Постоянен ток (DC) и Променлив ток (AC). Постоянното напрежение и постоянният ток са директно достъпни. За различни приложения обаче са необходими различни форми, различни напрежения и / или различни токове. Преобразувателите са необходими за постигане на различни форми. Тези преобразуватели са класифицирани като токоизправители, чопъри, инвертори и цикло преобразуватели.

Циклоконверторът е устройство, което преобразува променлив ток, мощност с една честота в променливотоково захранване на регулируема, но по-ниска честота без постоянен или постоянен ток между тях. Той може по същия начин да бъде признат за зарядно за статично повтаряне и притежава регулирани от силиций изправители. Циклоконверторите се използват в много големи задвижвания с променлива честота с мощности от няколко мегавата до много десетки мегавати.




Принципът на цикло-конвертора е описан по-долу чрез използване на еднофазен към еднофазен цикло-конвертор.

Еднофазен входен циклоконвертор е показан по-долу (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz еднофазен вход към еднофазен изходен циклоконвертор е показан по-долу.



Тиристори Тиристори2 Тиристори

Изправителят преобразува от еднофазно или трифазно променливотоково напрежение в променливо постояннотоково напрежение. Хеликоптерите преобразуват от DC в променливо постояннотоково напрежение. Инверторите преобразуват от DC в променлива честота променлива честота еднофазни или трифазни AC. Цикличните преобразуватели преобразуват от еднофазен или трифазен променлив ток в променлив честотен променлив честотен еднофазен или трифазен променлив ток. Циклоконверторът има четири тиристора, разделени на положителна и отрицателна банка от два тиристора всеки.

Основна схема на циклоконвертора:

Циклоконверторът е свързан към вход между 30 и 31, както е показано по-долу. Двигателят е свързан между 25 и 26.


В зависимост от задействащите импулси, подадени към набор от 8 SCR между тяхната порта и катода, получаваме F или F / 2 или F / 3.

Циклоконвертор

Циклоконвертор

Видове циклоконвертори:

Има главно два типа циклопреобразователи, блокиращи тип режим и тип режим на циркулация. Когато токът на товара е положителен, положителният преобразувател подава необходимото напрежение, а отрицателният преобразувател се блокира. Да предположим, че ако токът на товара е отрицателен, тогава отрицателният преобразувател подава напрежение и положителният преобразувател е блокиран. Тази операция се нарича блокиращ режим. Цикло конверторите, които използват този метод, се наричат ​​блокиращи режими цикло конвертори.

Случайно, ако и двата преобразувателя са активирани, захранването ще бъде късо съединение. За да се избегне това, между преобразувателите трябва да бъде свързан междугрупов реактор (IGR). Ако и двата преобразувателя са активирани, тогава се получава циркулиращ ток. Това е еднопосочно, защото тиристорите позволяват на тока да тече само в една посока. Циклопреобразователите, използващи този подход, се наричат ​​преобразуватели на циркулиращ ток.

Циклоконвертори в режим на блокиране:

Цикло конверторите в режим на блокиране не се нуждаят от никакъв междугрупов реактор (IGR). В зависимост от полярността, един от преобразувателите е активиран. Режимът на блокиращ режим има някои предимства и недостатъци пред циркулационния режим. Те не се нуждаят от никакви реактори, поради което размерът и разходите са по-малко. По всяко време само един преобразувател е в проводимост, а не два. По време на забавяне токът остава на нула, изкривявайки напрежението и формите на тока. Това изкривяване означава сложни хармонични модели.

Циркулационни токови циклоконвертори:

И двата преобразувателя работят по всяко време в този случай. Големият недостатък е, че е необходим IGR. Броят на устройствата, свързващи се към това, е два пъти по-голям от този на блокиращия текущ циклоконвертор.

Принципи на циклоконверторите:

Принципите на работа на циклопреобразувателите могат да бъдат класифицирани в следните три типа въз основа на типа входно захранване с променлив ток, приложено към веригата.

Еднофазен към еднофазен циклоконвертор:

Цикло

Разбирането на принципите на работа на цикло конверторите трябва да започне с еднофазен в еднофазен циклоконвертор. Този преобразувател има връзка към гърба на два изправителя с пълна вълна. Да предположим за получаване на една четвърт от входното напрежение на изхода, за първите два цикъла на Vs положителният преобразувател работи, подавайки ток към товара и той коригира входното напрежение. В следващите два цикъла отрицателният преобразувател работи, подавайки ток в обратна посока. Когато един от преобразувателите работи, другият е деактивиран, така че между токоизправителите няма циркулиращ ток. На фигурата по-долу Vs представлява входно захранващо напрежение, а Vo е необходимото изходно напрежение, което е една четвърт от захранващото напрежение.

Изображение за една четвърт от входното напрежение на изхода с помощта на 1-фазен до 1-фазен циклоконвертор

Цикло цир

Трифазни до еднофазни циклоконвертори:

Подобно на горепосочените преобразуватели, трифазният към еднофазен циклоконвертор прилага изправено напрежение към товара. Положителните циклоконвертори ще доставят само положителен ток, докато отрицателните преобразуватели ще доставят само отрицателен ток. Цикло конверторите могат да работят в четири квадранта като (+ v, + i), (+ v, -i) режими на коригиране и (-v, + i), (-v, -i) режими на инвертиране. Полярността на тока определя дали положителният или отрицателният преобразувател трябва да захранва товара. Когато има промяна в полярността на тока, преобразувателят, подаващ предварително ток, е деактивиран, а другият е активиран. По време на обръщането на полярността на тока, средното напрежение, подавано от двата преобразувателя, трябва да бъде равно.

Трифазен до трифазен циклоконвертор:

Предлагат се две основни конфигурации за трифазни циклопреобразователи като delta и wye. Ако изходите на горепосочения преобразувател са свързани в wye или delta и ако изходните напрежения са 120 ° фазово изместени, полученият преобразувател е трифазен към трифазния преобразувател. Трифазните преобразуватели се използват главно в машинни задвижващи системи, работещи с трифазни синхронни и индукционни машини.

Приложения на циклоконвертори:

Циклоконверторите могат да произвеждат богати на хармоника изходни напрежения. Когато се използват циклопреобразователи за работеща машина с променлив ток, индуктивността на изтичане на машината филтрира повечето високочестотни хармоници и намалява напрежението на хармониците от по-нисък ред.

Управление на скоростта на еднофазния асинхронен двигател

Еднофазните асинхронни двигатели се използват широко в много приложения. Подобренията в неговите характеристики означават голяма икономия на консумация на електрическа енергия. Контролер на скоростта, базиран на циклоконвертор се предлага.

Контрол на скоростта на еднофазен асинхронен двигател

Контрол на скоростта на еднофазен асинхронен двигател

Горната схема може да се използва за управление на скоростта на еднофазен асинхронен двигател в три стъпки чрез използване на цикло преобразуватели и тиристори. Схемата използва тиристорно управляван циклоконвертор, който дава възможност за управление на скоростта в стъпки на асинхронен двигател. За микроконтролерите от серия 8051 са предвидени двойка плъзгащи превключватели за избор на необходимия диапазон на скоростта на работа на асинхронния двигател. Тези превключватели взаимодействат с микроконтролера, за да доставят импулсите, за да задействат SCR в a двоен мост . По този начин скоростта на двигателя може да бъде постигната в три стъпки.

Някои други приложения, при които могат да се използват циклоконвертори, са задвижвания за циментова мелница, задвижващи устройства за кораби, валцови мелници и машини за навиване на мини, перални машини, водни помпи и използвани и в промишлеността. Ако има още допълнителни запитвания по тази тема или по електрическите и електронни проекти оставете раздела за коментари по-долу.

Кредит за снимки