Какво е AC към AC Converter и неговата работа

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





AC към AC преобразуватели се използва за преобразуване на AC вълнови форми с една конкретна честота и величина в AC вълнови форми с друга честота с друга величина. Това преобразуване се изисква главно в случай на контрол на скоростта на машини, както и за приложения с ниска честота и променлива величина на напрежението. Знаем, че има различни видове товари, които работят с различни видове захранвания като еднофазно, трифазно захранване и захранванията могат да бъдат диференцирани въз основа на напрежението и честотния диапазон също.

AC към AC конвертор

AC към AC конвертор



Какво представлява AC към AC Converter?

Ние се нуждаем от специално напрежение и определена честота за работа с някои специални устройства или машини. За контрол на скоростта на асинхронни двигатели , AC към AC преобразуватели (циклоконвертори) се използва главно. За да получим желано AC захранване от действителното захранване, са ни необходими някои преобразуватели, наречени AC към AC преобразуватели.


Видове AC към AC преобразуватели

Преобразувателите AC в AC могат да бъдат класифицирани в различни типове:



  • Циклични преобразуватели
  • AC към AC преобразуватели с DC връзка
  • Матрични преобразуватели
  • Хибридни матрични преобразуватели

1. Циклоконвертори

Циклоконвертори се наричат ​​основно като честотни чейнджъри, които преобразуват AC мощността с една входна честота в AC мощност с различна изходна честота и могат да бъдат използвани и за промяна на величината на AC мощността. Циклоконверторите са предпочитани за избягване на постоянни връзки и за избягване на много етапи като AC към DC към AC, което не е икономично и причинява повече загуби. Цената на необходимата DC връзка ще варира в зависимост от рейтинга на използваната захранваща мощност.

Циклоконвертори

Циклоконвертори

Горната фигура показва принципа на работа на циклоконвертор, при който честотата на входната вълна се променя чрез промяна на ъгъла на стрелба, приложен към тиристорите. Чрез превключване на положителните и отрицателните тиристори на крайниците можем да получим променлива изходна честота, която може да бъде честота за увеличаване или понижаване в сравнение с входната честота.

Циклоконверторите се класифицират в различни типове въз основа на различни критерии


Циклоконверторите се състоят от два крайника, а именно Положителен крайник, наречен също положителен преобразувател и отрицателен крайник, наречен също отрицателен преобразувател. Positivelimb работи по време на положителния полуцикъл, а отрицателният крайник работи по време на отрицателния полуцикъл.

Класификация на циклоконверторите въз основа на режима на работа:

Блокиращ режим Циклоконвертори

Тези циклоконвертори не се нуждаят от ограничаващ реактор, тъй като в този режим само един крайник, или положителен, или отрицателен крайник, провежда наведнъж, а другият крайник е блокиран. Следователно това се нарича циклоконвертори в режим на блокиране.

Циркулационен токов режим на циклоконвертор

Тези циклоконвертори се нуждаят от ограничаващ реактор, тъй като както положителният крайник, така и отрицателният крайник провеждат едновременно и следователно е поставен реактор за ограничаване на циркулиращия ток. Тъй като и двата крайника провеждат едновременно, в системата ще има циркулиращ ток и следователно той се нарича циклоконвертор в режим на циркулиращ ток.

Класификация на циклоконверторите въз основа на броя на фазите на изходното напрежение

Еднофазни циклоконвертори

Те отново са класифицирани в два типа въз основа на броя на входните фази.

1-Ø към 1- Ø конвертор Cylco

1-Ø към 1- Ø конвертор Cylco

1-Ø към 1- Ø конвертор Cylco

Този циклоконвертор преобразува еднофазната AC форма на вълната с входна честота и t величина, за да изведе AC форма на вълната с различна величина и честота.

3-Ø до 1- Ø фазов циклоконвертор

Този циклоконвертор има трифазно AC захранване с входна честота и величина и произвежда изход като еднофазна AC форма на вълната с различна изходна честота или величина.

3-фазен до 1-фазен циклоконвертор

3-фазен до 1-фазен циклоконвертор

3-Ø до 3- Ø фазов циклоконвертор

3-Ø до 3- Ø фазов циклоконвертор

3-Ø до 3- Ø фазов циклоконвертор

Този циклоконвертор има трифазно AC захранване с входна честота и величина и произвежда изход като трифазна AC форма на вълната с различна изходна честота или величина.

Класификация на циклоконверторите въз основа на ъгъла на стрелба на положителните и отрицателните крайници

Циклоконвертори за пликове

При този тип циклоконвертори ъгълът на стрелба е фиксиран както за положителния, така и за отрицателния полуцикъл по време на положителния полуцикъл. За положителен преобразувател ъгълът на стрелба е зададен на α = 0 °, а по време на отрицателния полуцикъл ъгълът на стрелба е зададен на α = 180 °.

По подобен начин за отрицателен преобразувател ъгълът на стрелба е зададен на α = 180 °, по време на положителния полуцикъл, а по време на отрицателния полуцикъл ъгълът на стрелба е зададен на α = 0 °.

Фазово контролирани циклоконвертори

Използвайки този тип циклоконвертори, можем да променим величината на изходното напрежение в допълнение към честотата на изхода. И двете могат да се променят чрез промяна на ъгъла на стрелба на преобразувателя.

Фазово контролирани циклоконвертори

Фазово контролирани циклоконвертори

2. AC към AC преобразуватели с DC връзка

AC към AC преобразуватели с DC връзка обикновено се състои от токоизправител, DC връзка и инвертор, тъй като в този процес AC се преобразува в DC с помощта на токоизправителя . След преобразуване в постоянен ток, постояннотоковата връзка се използва за съхранение на постоянна мощност и след това отново се преобразува в променлив ток с помощта на инвертора. Схемата на AC към AC преобразувател с DC връзка е показана на фигурата.

AC към AC преобразуватели с DC връзка се класифицират в два типа:

Преобразувател на инвертор на ток

При този тип инвертор се използват една или две последователни индуктори между единия или двата крайника на връзката между токоизправителя и инвертора. Използваният тук токоизправител е фазово контролирано комутационно устройство като тиристорен мост.

Преобразувател на инвертор на ток

Преобразувател на инвертор на ток

Инверторен преобразувател на източник на напрежение

При този тип преобразувател постояннотоковата връзка се състои от шунтов кондензатор, а токоизправителят се състои от диоден мост. Диодните мостове са предпочитани за ниско натоварване, тъй като изкривяването на променливотоковата линия и ниският коефициент на мощност, причинени от диодния мост, са по-малки от тиристорния мост.

Въпреки това, AC към AC преобразуватели с DC връзка не се препоръчва за мощни рейтинги като DC връзка пасивен компонент необходимият капацитет се увеличава с увеличаването на мощността. За съхраняване на висока мощност са ни необходими обемисти пасивни компоненти за съхранение с постоянен ток, които не са икономични и ефективни, тъй като загубите се увеличават и при преобразуване на AC в DC и DC в AC процес.

Инверторен преобразувател на източник на напрежение

Инверторен преобразувател на източник на напрежение

3. Матрични преобразуватели

Матричните преобразуватели се използват за директно преобразуване на променлив ток в променлив ток, без да се използва някаква DC връзка за увеличаване на надеждността и ефективността на системата чрез намаляване на разходите и загубите на елемента за съхранение на DC-link.
Матричният преобразувател се състои от двупосочни превключватели, които на практика не съществуват в момента, но могат да бъдат реализирани чрез използване на IGBT, и те са способни да провеждат ток и блокиращо напрежение на двете полярности.

Матрични преобразуватели

Матрични преобразуватели

Матричните преобразуватели отново се класифицират в различни типове въз основа на броя на използваните компоненти.

Разреден матричен преобразувател

Функцията на разреден матричен преобразувател е идентична с директния матричен преобразувател, но тук броят на необходимите превключватели е по-малък от директния матричен преобразувател и по този начин надеждността на системата може да бъде подобрена чрез намаляване на сложността на управлението.
18 диода, 15 транзистора и 7 изолирани потенциала на драйвера са необходими за разреден матричен преобразувател.

Много оскъден матричен конвертор

Броят на диодите се увеличава с намаления брой транзистори в сравнение с преобразувателя на рядка матрица и по този начин, поради по-голям брой диоди, загубите на проводимост са големи. Функцията на много разредения матричен преобразувател е подобна на преобразувателя на рядка / директна матрица.

За много оскъден матричен преобразувател са необходими 30 диода, 12 транзистора и 10 изолирани потенциала на драйвера.

Ултра разреден матричен преобразувател

Те се използват за задвижвания с променлива скорост с ниска динамика, тъй като входният етап на този преобразувател е еднопосочен и поради това има допустимо изместване на фазата между основния входен ток и входното напрежение. По същия начин, за изходно напрежение основното и изходният ток е 30 ° и следователно те се използват главно за PSM задвижвания с променлива скорост с ниска динамика.

За ултра разреден матричен преобразувател са необходими 12 диода, 9 транзистора и 7 изолирани потенциала на драйвера.

Хибриден матричен конвертор

Матричните преобразуватели, които преобразуват AC / DC / AC, се означават като Хибридни матрични преобразуватели и подобно на матричните преобразуватели, тези хибридни преобразуватели също не използват кондензатор, индуктор или постоянна връзка.

Те отново се класифицират в два типа въз основа на броя етапи, които те предприемат за преобразуване, ако напрежението и токът се преобразуват в един етап, тогава този преобразувател може да се нарече хибриден преобразувател на директна матрица.

Ако напрежението и токът се преобразуват на два различни етапа, тогава този преобразувател може да се нарече хибриден непряк матричен преобразувател.

Пример:

Циклоконвертор, използващ тиристори

Проектът за циклоконвертор се отнася до управлението на скоростта на еднофазен асинхронен двигател чрез използване на техниката на циклоконвертора с тиристори. Асинхронните двигатели са машини с постоянна скорост, които често се използват в много домакински уреди като перални машини, водни помпи и прахосмукачки.

Веригата се състои от захранваща система (с трансформатор, токоизправител и регулатор за преобразуване на променлив ток в постоянен) е свързана към микроконтролера и захранването с променлив ток се поддържа в циклоконвертора. Микроконтролерът е свързан с оптоизолатор и избор на режим. Циклоконверторът е свързан с двигателя.

Циклоконвертор, използващ тиристори

Циклоконвертор, използващ тиристори

Скоростта на асинхронния двигател може да варира в три стъпки като F, F / 2 и F / 3. Микроконтролерът е свързан с плъзгащи превключватели и състоянието на тези превключватели може да се променя така, че микроконтролерът да доставя подходящите задействащи импулси към тиристорите на циклоконвертора с двоен мост. С промяната в задействащите импулси честотата на изходната форма на вълната на циклоконвертора може да варира. По този начин може да се постигне контрол на скоростта на еднофазния асинхронен двигател.

Това е всичко за някои от AC към AC преобразуватели, заедно с тяхната кратка дискусия и принципи на работа. Тези преобразуватели се намират най-вече в оборудване за преобразуване с висока мощност, свързано с приложения за електронен контрол на захранването . Ако искате повече информация и практическо изпълнение на тези преобразуватели, можете да ни пишете, като коментирате по-долу.

Кредити за снимки: