Vad är strömkällaomformaren: Arbetar och dess applikationer

Omvandlarna används för att omvandla strömmen från likström till växelström. Spänningskällans växelriktare (VSI) och strömkälla växelriktare (CSI) är två typer av växelriktare, den huvudsakliga skillnaden mellan växelriktaren för spänningskällan och växelriktaren för strömkällan är att utspänningen är konstant i VSI och ingångsströmmen är konstant i CSI. CSI är en konstant strömkälla som levererar växelström till ingången, och den kallas också likströmsomvandlare där belastningsströmmen är konstant. Den här artikeln diskuterar den aktuella källomformaren.

Vad är strömkällaomformare?

Strömkällans växelriktare är också känd som strömmatad växelriktare som omvandlar ingången likström till växelström och dess utgång kan vara trefas eller enfas. Enligt definitionen av strömkällan är en idealisk strömkälla den typ av källa där strömmen är konstant och den är oberoende av spänning.

Nuvarande källa inverterkontroll

Spänningskällan är ansluten i serie med ett stort induktansvärde (L_d) och detta namngav kretsen som den aktuella källan. Kretsschemat för den nuvarande källomformaren matade induktionsmotordrivningen visas i bilden nedan.

Nuvarande källomvandlare matad induktionsmotor

Kretsen består av sex dioder (D₁, D_två, D₃, D₄, D₅, D₆), sex kondensatorer (C₁, C_två, C₃, C₄, C₅, C₆), sex tyristorer (T₁, T_två, T₃, T₄, T₅, T₆) som är fixerade med en fasskillnad på 60⁰. Växelriktarens utgång är ansluten till induktionsmotor . För en given hastighet regleras vridmomentet genom att variera likströmsledningsströmmen I_doch denna ström kan varieras genom att variera V_d. Ledningen av två brytare i samma fördröjning leder inte till en plötslig ökning av ström på grund av närvaron av ett stort induktansvärde L_d.

Konfigurationerna för strömkällans inverterade matning av induktormotor beroende på källa visas i nedanstående bild.

CSI induktionsmotordrivenheter

När källan är tillgänglig i likströmskälla används hackaren för att variera strömmen. När källan är tillgänglig i växelströmskälla används helt styrd likriktare för att variera utströmmen.

Clip Loop Slip Controlled CSI Drive med regenerativ skällande

Motorfelets referenshastighet (∆ω_m) ges till hastighetsregulatorn som normalt är VI-styrenhet och utgången från VI-styrenheten är glidhastigheten som ges till glidregulatorn som krävs för att reglera hastigheten. Glidhastigheten ges till flödeskontrollen och utgången från denna är referensström I._d^*det måste kontrolleras. Sliphastigheten (ω_Fröken) och faktisk hastighet (ω_m) läggs till och får synkron hastighet, från den synkrona hastigheten kan vi bestämma frekvensen.

Frekvenskommandot ges till CSI eftersom växelriktaren i hög grad kan styra frekvensen. Vi kan styra utmatningen av CSI genom att ändra ingångsströmmen. Referensströmmen (I_d^*) och faktisk ström (I_d) läggs till och får felströmmen (∆ I_d). Strömfelet ges till strömstyrenheten som styr likströmslänken och baserat på likströmsströmmen kan vi styra α, och denna α bestämmer spänningen baserat på vilken du kan bestämma, att hur mycket ström kommer att förändras. Detta är den glidstyrda CSI-enheten med sluten slinga med regenerativ bromsning. Detta är funktionen för en sluten slinga kontrollerad CSI-drivenhet med regenerativ bromsning och dess kretsschema visas i nedanstående figur.

Clip Loop Slip Controlled CSI Drive med regenerativ bromsning

Den största fördelen med CSI-matad enhet är att den är mer tillförlitlig än frekvensomriktaren matad drivenhet och nackdelen är att den har ett lägre hastighetsområde, långsammare dynamiskt svar, enheten fungerar alltid i sluten slinga och det är inte lämpligt för flera -motor enhet.

Strömkällaomvandlare med R-belastning

Kopplingsschemat för strömkällans växelriktare med R-belastning visas i bilden nedan.

Strömkällaomvandlare med R-belastning

Kretsen består av fyra tyristorströmställare (T₁, T_två, T₃, T₄), Jag_Sär ingångskällans ström som är konstant, och du kan se att det inte finns någon antiparallell diod ansluten. Den konstanta strömmen tillhandahålls genom att ansluta spänningskällor i serie med stor induktans. Vi vet att egenskapen av induktans, att den inte tillåter den plötsliga förändringen i ström, så när vi ansluter spänningskälla med stor induktans kommer definitivt den ström som produceras över den att vara konstant. Den grundläggande avledningsfaktorn för strömkällans växelriktare med resistiv belastning är lika med en.

Parametrar för strömkällaomformaren med R-belastning

Om vi ​​utlöser T₁och t_tvåfrån 0 till T / 2 uttrycks utströmmen och utspänningen som

Jag₀= Jag_S> 0

V₀= Jag₀R

Om vi ​​utlöser T₃och t₄från T / 2 till T uttrycks utströmmen och utspänningen som

Jag₀= -I_S> 0

V₀= Jag₀R<0

Utgångsvågformen för den aktuella källomformaren med R-belastning visas i figuren nedan

Utgångsvågform för strömkällaomformare med R-belastning

Vid resistiv belastning krävs tvångs pendling. Från 0 till T / 2, T₁och t_tvåleder och från T / 2 till T, T₃& T₄dirigerar. Så ledningsvinkeln för varje omkopplare är lika med ᴨ och ledningstiden för varje omkopplare är lika med T / 2.

Ingångsspänningen för den resistiva belastningen uttrycks som

V_i= V₀(från 0 till T / 2)

V_i= -V₀(från T / 2 till T)

RMS-utgångsströmmen och RMS-utspänningen för CSI-resistiv belastning uttrycks som

Jag_{0 (RMS)}= Jag_S

V_{0 (RMS)}= Jag_{0 (RMS)}R

Den genomsnittliga och RMS-tyristorströmmen för CSI med resistiv belastning är

Jag_{T (genomsnitt)}= Jag_S/två

Jag_{T (RMS)}= Jag_S/ √2

Fourier-serien av utström och utspänningen för CSI med resistiv belastning är

Den grundläggande komponenten i RMS-utgångsströmmen är

Jag_{01 (RMS)}= 2√2 / ᴨ * I_S

Förvrängningsfaktorn för strömkällans växelriktare med R-belastning är

g = 2√2 / ᴨ

Den totala harmoniska förvrängningen uttrycks som

THD = 48,43%

Den grundläggande komponenten i medel- och RMS-tyristorström är

Jag_{T01 (genomsnitt)}= Jag_{01 (max)}/ ᴨ

Jag_{T01 (RMS)}= Jag_{01 (max)}/ två

Den grundläggande kraften över lasten uttrycks som

V_{01 (RMS)}* Jag_{01 (RMS)}* cosϕ₁

Den totala effekten över lasten uttrycks som

Jag_{0 (RMS)}^tvåR = V_{0 (RMS)}^två/ R

Ingångsspänningen V._iär alltid positivt eftersom kraften alltid levereras från källa till belastning.

Strömkällaomformare med kapacitiv belastning eller C-belastning

Kopplingsschemat för den aktuella källans kapacitiva belastning visas i figuren nedan

Strömkällaomvandlare med C-belastning

I vågformen från o till T / 2, T₁och t_tvåutlöses och utströmmen är I₀= Jag_S. På liknande sätt från T / 2 till T,T₃och t₄utlöses och utströmmen är I₀= -I_S.Såbelastningsströmvågformen beror inte på belastningen.Utgångsvågformen för CSI-omformaren med C-Load visas i figuren nedan.

Utgångsvågform för strömkällaomformare med C-belastning

Integrationen av utgångsströmvågformen ger utspänningen. Om utgångsströmmen är växelström är utgångsspänningen definitivt växelström. I kretsschemat tas den rent kapacitiva belastningen, så strömmen leder spänningen med 90⁰

Jag₀= Jag_C= C dV₀/ DT

V₀(t) = 1 / C ∫ I_C(t) dt = 1 / C ∫ I₀DT

Ingångsspänningen för C-belastningen är

V _i = V ₀ (från 0 till T / 2)

V_i= -V₀(från T / 2 till T)

Utgångsspänningen är positiv närT₁och t_tvåleder från 0 tillπ och närT₃och t₄leder från π till 3π / 2 och sedan som standardT₁och t_tvågår i omvänd förspänning på grund av den positiva spänningsbelastningen, det betyder i detta fall att naturlig pendling eller lastpendling är möjlig, betyder att vi inte behöver sätta en extern krets eller extern pendlingskrets för att stänga av tyristorn T₁och t_två.Vi måste hitta kretsens avstängningstid när naturlig pendling är möjlig. Kretsavstängningstiden uttrycks som

ω₀t_c= ᴨ / 2

t_c= ᴨ / 2 ω₀

Parametrar för strömkällaomformaren med C-belastning

Den genomsnittliga och RMS-tyristorströmmen uttrycks som

Jag_{T (genomsnitt)}= Jag_S/två

Jag_{T (RMS)}= Jag_S/ √2

Fourier-serien av utström och utspänningen för den kapacitiva belastningen är

Den grundläggande avledningsfaktorn för CSI med C-belastning är lika med noll.

Den grundläggande komponenten i uteffekten uttrycks som

P₀₁= V_{01 (RMS)}Jag_{01 (RMS)}Cos ϕ₁= 0

Den grundläggande komponenten i medel- och RMS-tyristorström är

Jag_{T01 (genomsnitt)}= Jag_{01 (max)}/ ᴨ och jag_{T01 (RMS)}= Jag_{01 (max)}/ två

Den maximala utspänningen är

V_{0 (max)}= Jag_ST / 4C

Ingångsspänningens RMS-värde är

V_{i (RMS)}= V_{o (max)}/ √3

Dessa är parametrarna för den aktuella källomformaren med kapacitiv belastning.

Applikationer

Tillämpningarna för strömkällans växelriktare är

• UPS-enheter
• LT-plasmageneratorer
• AC-motorer
• Växlande enheter
• Induktionsmotorer för pumpar och fläktar

Fördelar

Fördelarna med den aktuella källomformaren är

• Återkopplingsdiod krävs inte
• Pendling är enkelt

Nackdelar

Nackdelarna med den aktuella källomformaren är

• Det behöver ett extra omvandlarsteg
• Vid lätt belastning har den stabilitetsproblem och trög prestanda

Således handlar det här om en översikt över aktuell källomformare , strömkällans växelriktarkontroll, sluten slinga kontrollerad CSI-drivenhet med regenerativ bromsning, Strömkällans växelriktare med R-belastning, tillämpningar, fördelar, nackdelar diskuteras. Här är en fråga till dig vad är den nuvarande källan inverter fungerar principen?