Ciklokonverteris ir frekvences pārveidotājs no viena līmeņa uz otru, kas var mainīt maiņstrāvu no vienas frekvences uz maiņstrāvu citā frekvencē. Šeit, an AC-AC pārveidošanas process tiek veikts ar frekvences maiņu. Tāpēc to sauc arī par frekvences mainītāju. Parasti izejas frekvence ir mazāka nekā ieejas frekvence. Vadības ķēdes ieviešana ir sarežģīta milzīgā SCR skaita dēļ. Mikrokontrolleru vai DSP vai mikroprocesoru izmanto vadības ķēdēs.
CycloConverter
Ciklo pārveidotājs var sasniegt frekvences pārveidošanu vienā posmā un nodrošina sprieguma un frekvenču vadāmību. Turklāt nepieciešamība izmantot komutācijas ķēdes nav nepieciešama, jo tā izmanto dabisko komutāciju. Jaudas pārnešana ciklokonverterā notiek divos virzienos.
Ir divu veidu ciklokonvertori
Palielināt ciklokonverteru:
Šie tipi izmanto parasto komutāciju un dod izeju augstākām frekvencēm nekā ieejas frekvence.
Samazināt ciklokonverteru:
Šis tips izmanto piespiedu komutāciju un rada izeju ar zemāku frekvenci nekā ieejas frekvence.
Ciklo pārveidotāji tiek turpmāk klasificēti trīs kategorijās, kā aprakstīts turpmāk.
Vienfāzes līdz vienfāzes
Šim ciklokonverteram ir divi pilna viļņa pārveidotāji, kas savienoti atpakaļ. Ja viens pārveidotājs darbojas, otrs ir atspējots, caur to nenotiek strāva.
Trīsfāzu līdz vienfāzes
Šis ciklokonverteris darbojas četros kvadrantos, kas ir (+ V, + I) un (−V, −I), kas ir labošanas režīmi, un (+ V, −I) un (−V, + I), kas ir inversijas režīmi.
Trīsfāzu līdz trīsfāzu
Šo ciklokonverteru galvenokārt izmanto maiņstrāvas mašīnu sistēmās, kas darbojas ar trīsfāzu indukcijas un sinhronajām mašīnām.
Vienfāzes ieviešana vienfāzes ciklokonverterā, izmantojot tiristorus
Cycloconverter ir četri tiristori, kas sadalīti divos Tiristoru bankas , t.i., katra pozitīvā un negatīvā banka. Kad pozitīvā strāva plūst slodzē, izejas spriegumu kontrolē divu pozitīvo masīvu tiristoru fāzes vadība, turpretī negatīvo masīvu tiristori tiek izslēgti un otrādi, kad slodzē plūst negatīva strāva.
Vienfāzes ciklokonvertera darbības ilustrācija
Ideālas sinusoidālās slodzes strāvas un dažādu slodzes fāzes leņķu izejas viļņu formas ir parādītas zemāk redzamajā attēlā. Ir svarīgi visu laiku izslēgt nevadošo tiristoru bloku, pretējā gadījumā elektrotīkls varētu būt īssavienots, izmantojot divus tiristoru blokus, kā rezultātā īssavienojuma strāva var izraisīt viļņu formas deformāciju un iespējamu ierīces atteici.
Idealizētas izejas viļņu formas
Galvenā ciklokonvertora kontroles problēma ir tā, kā pēc iespējas īsākā laikā veikt mijmaiņu starp bankām, lai izvairītos no traucējumiem, vienlaikus nodrošinot, ka abas bankas nedarbojas vienlaikus.
Barošanas ķēdes kopīgs papildinājums, kas atceļ prasību turēt vienu banku izslēgtu, ir starp divu banku izejām ievietot centrālo pieskārienu induktoru, ko sauc par cirkulējošās strāvas induktoru.
Abas bankas tagad var rīkoties kopā, nesaslēdzot strāvas padevi. Arī cirkulējošā strāva induktorā uztur abas bankas visu laiku, kā rezultātā uzlabojas izejas viļņu formas.
Cycloconverter projektēšana, izmantojot tiristorus
Šis projekts ir paredzēts, lai kontrolētu a vienfāzes asinhronais motors trīs soļos, izmantojot Tyristors Cycloconverter tehniku. Uzņēmumam A.C Motors ir lielas priekšrocības, jo tas ir salīdzinoši lēts un ļoti uzticams.
Tiristora bāzes CycloConverter bloka diagramma
Aparatūras komponentu prasība
5 V līdzstrāvas padeve, Mikrokontrolleris (AT89S52 / AT89C51), Optoizolators (MOC3021), vienfāzes asinhronais motors, spiedpogas, SCR, LM358 IC , Rezistori, kondensatori.
Nulles sprieguma krusteniskā noteikšana
Nulles sprieguma krusteniskā noteikšana ir barošanas sprieguma viļņu forma, kas iet caur nulles spriegumu ik pēc 20 ms sekundes cikla 10 ms. Mēs izmantojam 50Hz maiņstrāvas signālu, kopējais cikla laika periods ir 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms), kurā katram pusciklam (t.i., 10 ms) mums jāsaņem nulles signāli.
Nulles sprieguma krusteniskā noteikšana
To panāk, pirms filtrēšanas pirms tilta taisngrieža izmantojot pulsējošu līdzstrāvu. Šim nolūkam mēs izmantojam bloķēšanas diode D3 starp pulsējošu līdzstrāvu un filtra kondensators lai mēs varētu iegūt pulsējošu līdzstrāvu lietošanai.
Pulsējošā līdzstrāva tiek dota potenciālajam dalītājam 6,8k un 6,8K, lai nodrošinātu izeju apmēram 5V pulsējošu no pulsējošas 12V, kas savienota ar salīdzinošā tapas 3 neinvertējošo ieeju. Šeit Op-amp tiek izmantots kā salīdzinājums.
5 V līdzstrāva tiek piešķirta a potenciālais dalītājs no 47k un 10K, kas dod aptuveni 1,06 V izeju un kas ir savienota ar invertējošo ieejas tapu Nr. 2. Atgriezeniskai saitei no izejas tapas 1 līdz ieejas tapai 2 tiek izmantota 1K pretestība.
Kā mēs zinām, salīdzinātāja princips ir tāds, ka tad, kad neinvertējošais terminālis ir lielāks nekā invertējošais terminālis, tad izeja ir loģiski augsta (barošanas spriegums). Tādējādi pulsējošā līdzstrāva uz tapas Nr. 3 tiek salīdzināta ar fiksēto līdzstrāvas 1,06V pie tapas Nr. 2.
Šī salīdzinātāja o / p tiek ievadīts cita salīdzinātāja invertējošajā spailē. Šīs salīdzināšanas tapas Nr. 5 neinvertējošajai spailei tiek piešķirts fiksēts atskaites spriegums, t.i., 2,5 V, kas ņemts no sprieguma dalītāja, ko veido 10k un 10k rezistori.
Tādējādi mēs atklājam ZVR (nulles sprieguma atskaiti). Pēc tam šo ZVR izmanto kā ievades impulsus mikrokontrollerim.
ZVS viļņu forma
Ciklokonvertera darba procedūra
Ķēdes savienojumi ir parādīti iepriekšējā diagrammā. Projektā tiek izmantota nulles sprieguma atskaite, kā aprakstīts iepriekš tapā Nr. Mikrokontrollera 13. Astoņi Opto - izolatori MOC3021 izmanto, lai brauktu ar 8 SCR U2 uz U9.
4 SCR (silīcija kontrolēti taisngrieži) lietots pilnā tiltā, tas ir pretrunā ar citu 4 SCR komplektu, kā parādīts diagrammā. Aktivizējošie impulsi, kurus MC ģenerē atbilstoši uzrakstītajai programmai, nodrošina ieejas nosacījumus Opto izolatoram, kas vada attiecīgo SCR.
Tikai viens Opto U17, kas vada SCR U2, ir parādīts iepriekš, bet visi pārējie ir līdzīgi kā shēmas shēmā. SCR diriģē 20ms no 1. tilta un nākamās 20ms no 2. tilta, lai iegūtu izvadi punktā no - 25 & 26, viena maiņstrāvas cikla 40ms kopējais laika periods, kas ir 25 Hz.
Tādējādi F / 2 tiek piegādāts kravai, kamēr slēdzis 1 ir aizvērts. Līdzīgi F / 3 vadīšana notiek 30ms 1. tiltā un nākamās 30ms no nākamā tilta tā, ka 1 cikla kopējais laika periods sasniedz 60ms, kas savukārt F / 3, kamēr tiek darbināts slēdzis -2.
50Hz pamatfrekvence ir pieejama, aktivizējot pāri no 1. tilta uz 1 10ms un nākamajiem 10ms no nākamā tilta, kamēr abi slēdži tiek turēti “OFF” stāvoklī. Reversā strāva, kas plūst SCR vārtos, ir Opto - izolatora izeja.
Cycloconverter lietojumprogrammas
Pielietojums ietver maiņstrāvas mašīnu ātruma kontroli, piemēram, to galvenokārt izmanto elektriskajā vilcē, maiņstrāvas motoros ar mainīgu ātrumu un indukcijas sildīšanu.
- Sinhronie motori
- Dzirnavu piedziņa
- Kuģu piedziņa
- Slīpēšanas dzirnavas
Es ceru, ka jūs esat skaidri sapratis Cycloconverter tēma , tas ir frekvences pārveidotājs no viena līmeņa uz otru, kas var mainīt maiņstrāvu no vienas frekvences uz maiņstrāvu citā frekvencē. Ja rodas kādi jautājumi par šo tēmu vai elektriskajiem un elektroniskajiem projektiem, atstājiet komentāru sadaļu zemāk.
