Cycloconverters - Typer och applikationer

I industriella applikationer används två former av likström (DC) och växelström (AC) för elektrisk energi. Konstant spänning och konstant ström AC är direkt tillgängliga. För olika applikationer behövs dock olika former, olika spänningar och / eller olika strömmar. Omvandlare behövs för att uppnå olika former. Dessa omvandlare klassificeras som likriktare, hackare, växelriktare och cykloomvandlare.

En cyklokonverterare är en enhet som omvandlar växelström, effekt vid en frekvens till växelström för en justerbar men lägre frekvens utan likström eller likströmssteg däremellan. Det kan också erkännas som en statisk återkommande laddare och innehåller kiselreglerade likriktare. Cykelomvandlare används i mycket stora frekvensomriktare med värden från få megawatt upp till många tiotals megawatt.

Principen för cykloomvandlaren beskrivs nedan genom att använda enfas till enfas cykloomvandlare.

En enfas ingångscykelomvandlare visas nedan (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz enfasingång till enfas utgång cyklokonverterare visas nedan.

Likriktare omvandlar från enfas eller trefas växelström till variabel likspänning. Choppers konverterar från DC till variabel likspänning. Omvandlare omvandlar från likström till variabel frekvens enfas eller trefas växelström. Cykliska omvandlare konverterar från enfas eller trefas växelström till variabel frekvens enfas eller trefas växelström med variabel frekvens. En cyklokonverterare har fyra tyristorer uppdelade i en positiv och negativ bank med två tyristorer vardera.

Cycloconverter Basic Schematic:

Cykelkonverteraren är ansluten till ingång mellan 30 och 31 enligt nedan. Motorn är ansluten mellan 25 och 26.

Beroende på utlösande pulser som matas till en uppsättning av 8 SCR mellan deras grind och katod får vi F eller F / 2 eller F / 3.

Cyklokonverterare

Typer av cyklokonverterare:

Det finns huvudsakligen två typer av cykloomvandlare som blockerar typ av typ och cirkulerande läge. När lastströmmen är positiv levererar den positiva omvandlaren den nödvändiga spänningen och den negativa omvandlaren blockeras. Antag att om lastströmmen är negativ, så matar den negativa omvandlaren spänningen och den positiva omvandlaren blockeras. Denna operation kallas blockeringsläge. Cykloomvandlare som använder denna metod kallas blockeringsläge cykloomvandlare.

Av en slump, om båda omvandlarna är aktiverade, kommer källan att kortslutas. För att undvika detta måste en intergroupreaktor (IGR) anslutas mellan omvandlarna. Om båda omvandlarna är aktiverade produceras en cirkulerande ström. Detta är enkelriktat eftersom tyristorerna låter strömmen flyta bara i en riktning. Cykloomvandlarna som använder detta tillvägagångssätt kallas cirkulerande strömomvandlare.

Blockeringsläge cyklokonverterare:

Blockeringsläge cycloomvandlare behöver ingen intergroupreaktor (IGR). Beroende på polariteten är en av omvandlarna aktiverad. Blockeringsläget har vissa fördelar och nackdelar jämfört med cirkulationsläget. De behöver inga reaktorer, därför är storleken och kostnaden lägre. Endast en omvandlare är i ledning hela tiden snarare än två. Under fördröjningstiden förblir strömmen noll och förvränger spänningen och strömvågformerna. Denna snedvridning betyder komplexa harmoniska mönster.

Cirkulationsströmcyklokonverterare:

Båda omvandlarna fungerar hela tiden i detta fall. Den stora nackdelen är att IGR behövs. Antalet enheter som ansluter till detta är två gånger än att blockera strömcykelkonverteraren.

Principer för cyklokonverterare:

Funktionsprinciperna för cykelomvandlare kan klassificeras i följande tre typer baserat på vilken typ av ingångs AC-matning som appliceras på kretsen.

Enfas till enfas cyklokonverterare:

Förståelse av driftsprinciper för cykelomvandlare bör börja med enfas till enfas cyklokonverterare. Denna omvandlare har back-to-back-anslutning av två fullvågslikriktare. Antag att för att få en fjärdedel av ingångsspänningen vid utgången, under de första två cyklerna av Vs fungerar den positiva omvandlaren som matar ström till belastningen och det korrigerar ingångsspänningen. Under de kommande två cyklerna arbetar den negativa omvandlaren som matar ström i omvänd riktning. När en av omvandlarna fungerar är den andra inaktiverad så att ingen ström cirkulerar mellan likriktare. I figuren nedan representerar Vs ingångsspänning och Vo är den erforderliga utgångsspänningen som är en fjärdedel av matningsspänningen.

Bild för en fjärdedel av ingångsspänningen vid utgången med 1-fas till 1-fas cyklokonverterare

Trefas till enfas cyklokonverterare:

Liksom ovanstående omvandlare tillför trefas till enfas cyklokonverterare likriktad spänning på lasten. Positiva cyklokonverterare kommer endast att leverera positiv ström medan negativa omvandlare endast kommer att leverera negativ ström. Cykloomvandlarna kan fungera i fyra kvadranter som (+ v, + i), (+ v, -i) likriktningslägen och (-v, + i), (-v, -i) inverteringslägen. Strömens polaritet avgör om den positiva eller negativa omvandlaren ska tillföra belastningen. När det sker en förändring av strömpolariteten är den omvandlare som tidigare levererade ström inaktiverad och den andra är aktiverad. Under den aktuella polaritetsomvandlingen bör den genomsnittliga spänningen från båda omvandlarna vara lika.

Trefas till trefas cyklokonverterare:

Två grundläggande konfigurationer är tillgängliga för trefas cykelomvandlare som delta och wye. Om utgångarna från ovanstående omvandlare är anslutna i wye eller delta och om utspänningarna är 120 ° fasförskjutna är den resulterande omvandlaren trefas till trefasomvandlaren. Trefasomvandlarna används huvudsakligen i maskindrivsystem som kör trefas synkron- och induktionsmaskiner.

Tillämpningar av cyklokonverterare:

Cyklokonverterare kan producera harmoniska rika utspänningar. När cykelomvandlare använder för en växelströmsmaskin som körs, filtrerar maskinens läckinduktans de flesta av de högfrekventa övertonerna och minskar spänningen för de överordnade övertonerna.

Kontrollera hastigheten för enfasinduktionsmotorn

Enfasinduktionsmotorer används ofta i många applikationer. Förbättringar av dess prestanda innebär en stor besparing i elektrisk energiförbrukning. En hastighetsregulator baserad på cyklokonverterare föreslås.

Hastighetskontroll av enfasinduktionsmotorn

Ovanstående kretsschema kan användas för att styra hastigheten för en enfas induktionsmotor i tre steg med hjälp av cykloomvandlare och tyristorer. Kretsen använder en tyristorstyrd cyklokonverterare som möjliggör styrning av hastighet i steg i en induktionsmotor. För 8051-serien av mikrokontroller finns ett par glidomkopplare för att välja önskat hastighetsområde för induktionsmotor. Dessa omkopplare samverkar med mikrokontrollern för att leverera pulserna för att utlösa SCR i en dubbel bro . Således kan motorns hastighet uppnås i tre steg.

Några andra applikationer där cyklokonverterare kan användas är cementverksdrivenheter, fartygets framdrivningsenheter, valsverk och gruvarvindare, tvättmaskiner, vattenpumpar och används också i industrier. Om ytterligare frågor om detta ämne eller om el- och elektroniska projekt lämna kommentarsektionen nedan.

Fotokredit

• Cyklokonverterare av wikimedia