Tiristorski CycloConverter in njegove uporabe

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Cycloconverter je frekvenčni pretvornik z ene stopnje na drugo, ki lahko spremeni izmenično moč iz ene frekvence v izmenično moč na drugi frekvenci. Tukaj Postopek pretvorbe AC-AC se opravi s spremembo frekvence. Zato se imenuje tudi frekvenčni pretvornik. Običajno je izhodna frekvenca manjša od vhodne frekvence. Izvedba krmilnega vezja je zapletena zaradi velikega števila SCR. Mikrokrmilnik ali DSP ali mikroprocesor se uporablja v krmilnih vezjih.

CycloConverter

CycloConverter



Ciklo pretvornik lahko v eni fazi doseže pretvorbo frekvence in zagotavlja nadzor nad napetostjo in frekvencami. Poleg tega je treba uporabiti preklopna vezja ni potrebna, ker uporablja naravno komutacijo. Prenos moči znotraj Cycloconverterja poteka v dveh smereh.


Obstajata dve vrsti ciklokonverterjev



Step Up Cycloconverter:

Ti tipi uporabljajo normalno komutacijo in dajejo izhod na višjih frekvencah kot vhodni.

Korak navzdol Cycloconverter:


Ta tip uporablja prisilno komutacijo in povzroči izhod s frekvenco, nižjo od vhodne.

Ciklo-pretvorniki so nadalje razvrščeni v tri kategorije, kot je opisano v nadaljevanju.

Enofazna do enofazna

Ta ciklokonverter ima dva pretvornika polnih valov, ki sta povezana nazaj. Če en pretvornik deluje, je drugi onemogočen, skozi njega ne teče tok.

Trifazni do enofazni

Ta ciklokonverter deluje v štirih kvadrantih, ki sta (+ V, + I) in (-V, -I) način rektifikacije in (+ V, -I) in (-V, + I) način inverzije.

Trifazna do trifazna

Ta ciklokonverter se v glavnem uporablja v sistemih izmeničnih naprav, ki delujejo na trifaznih indukcijskih in sinhronih strojih.

Uvedba enofaznega v enofazni ciklokonverter z uporabo tiristorjev

Cycloconverter ima štiri tiristorje, razdeljene na dva Tiristorske banke , tj. pozitivna in negativna banka vsake. Ko pozitivni tok teče v obremenitvi, se izhodna napetost krmili s faznim krmiljenjem dveh pozitivnih tiristorjev matrike, medtem ko se tiristorji negativnega polja ne izklopijo in obratno, ko negativni tok teče v obremenitvi.

Prikaz delovanja enofaznega ciklokonverterja

Prikaz delovanja enofaznega ciklokonverterja

Popolne izhodne valovne oblike za sinusoidni tok obremenitve in različne fazne kote obremenitve so prikazane na sliki spodaj. Pomembno je, da neprevodni tiristorski niz ves čas izklopite, sicer lahko pride do kratkega stika omrežja prek dveh tiristorskih nizov, kar povzroči izkrivljanje valovne oblike in morebitno okvaro naprave zaradi kratkega toka.

Idealizirane izhodne valovne oblike

Idealizirane izhodne valovne oblike

Glavni nadzorni problem ciklo pretvornika je, kako zamenjati banke v najkrajšem možnem času, da se izognemo izkrivljanju, hkrati pa zagotovimo, da obe banki ne delujeta hkrati.

Pogost dodatek k napajalnemu vezju, ki odpravlja zahtevo, da en breg ne ostane, je, da med izhode obeh bank postavite induktor s krožnim tokom, imenovan induktor krožnega toka.

Obe banki lahko zdaj poslujeta skupaj, ne da bi pri tem skrajšali omrežje. Obtočni tok v induktorju ohranja delovanje obeh bank ves čas, kar ima za posledico izboljšane izhodne valovne oblike.

Zasnova ciklokonverterja s pomočjo tiristorjev

Ta projekt je zasnovan za nadzor hitrosti a enofazni asinhronski motor v treh korakih s pomočjo tehnike Cycloconverter podjetja Thyristors. A.C Motors ima velike prednosti, ker je razmeroma poceni in zelo zanesljiv.

Blok diagram tiristorskega CycloConverterja

Blok diagram tiristorskega CycloConverterja

Zahteva za komponente strojne opreme

Enosmerno napajanje 5V, Mikrokrmilnik (AT89S52 / AT89C51), Optizolator (MOC3021), enofazni asinhronski motor, tipke, SCR, LM358 IC , Upori, Kondenzatorji.

Ničelno napetostno navzkrižno zaznavanje

Ničelno napetostno križno zaznavanje pomeni valovno obliko napajalne napetosti, ki prehaja skozi ničelno napetost na vsakih 10 ms 20-sekundnega cikla. Uporabljamo 50Hz AC signal, skupno časovno obdobje cikla je 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms), v katerem moramo za vsak polovični cikel (tj. 10 ms) dobiti nič signalov.

Ničelno napetostno navzkrižno zaznavanje

Ničelno napetostno navzkrižno zaznavanje

To dosežemo z uporabo pulzirajočega enosmernega toka po mostičnem usmerniku pred filtriranjem. V ta namen uporabljamo blokirno diodo D3 med utripajočim DC in kondenzator filtra tako da lahko dobimo pulzirajoč DC za uporabo.

Pulzirajoči enosmerni tok dobi potencialni delilnik 6,8k in 6,8K, da odda izhod približno 5V utripa iz 12V utripajočega, ki je povezan z neinvertirnim vhodom primerjalnega zatiča 3. Tukaj je Op-amp se uporablja kot primerjalnik.

5V enosmerni tok dobi a potencialni delilnik 47k in 10K, kar daje izhod približno 1,06V in je povezano z obračanjem vhodnega zatiča št. 2. En odpor 1K se uporabi od izhodnega zatiča 1 do vhodnega zatiča 2 za povratne informacije.

Kot poznamo načelo primerjalnika, je, če je neinvertirni terminal večji od invertirnega, izhod logično visok (napajalna napetost). Tako pulzirajoči enosmerni tok na zatiču št. 3 primerjamo s fiksnim enosmernim tokom 1,06 V na zatiču št. 2.

O / p tega primerjalnika se napaja na obračalni terminal drugega primerjalnika. Neinvertirni priključek tega primerjalnega zatiča št. 5 ima določeno referenčno napetost, tj. 2,5 V, odvzeto iz delilnika napetosti, ki ga tvorijo upori 10k in 10k.

Tako dobimo ZVR (Zero Voltage Reference). Ta ZVR se nato uporabi kot vhodni impulz v mikrokrmilnik.

ZVS valovna oblika

ZVS valovna oblika

Delovni postopek Cycloconverterja

Priključki vezja so prikazani na zgornjem diagramu. Projekt uporablja referenco ničelne napetosti, kot je opisano zgoraj na pin št. 13 mikrokrmilnika. Osem Opto - Izolatorji MOC3021 se uporabljajo za vožnjo 8 SCR-jev U2 do U9.

4. SCR-ji (silikonsko usmerjeni usmerniki) uporabljen v celotnem mostu je proti vzporedniku z drugim nizom 4 SCR-jev, kot je prikazano na diagramu. Sprožitev impulzov, ki jih tako generira MC v skladu z napisanim programom, zagotavlja vhodne pogoje za optoizolator, ki poganja ustrezen SCR.

Zgoraj je prikazan samo en Opto U17, ki poganja SCR U2, medtem ko so vsi drugi podobni shemi vezja. SCR začne voditi 20 ms od prvega mostu in naslednjih 20 ms od drugega mostu, da dobi izhod na točki št. - 25 in 26, skupno časovno obdobje enega cikla izmeničnega toka 40 ms, kar je 25 Hz.

Tako se F / 2 odda v tovor, medtem ko je stikalo 1 zaprto. Podobno pri F / 3 prevodnost poteka 30 ms v 1. mostu in naslednjih 30 ms od naslednjega mostu, tako da skupno časovno obdobje 1 cikla doseže 60 ms, to pa v F / 3, medtem ko deluje stikalo -2.

Osnovna frekvenca 50 Hz je na voljo tako, da sproži na paru od prvega mostu za prvih 10 ms in naslednjih 10 ms od naslednjega mostu, medtem ko sta obe stikali v stanju 'OFF'. Povratni tok, ki teče v vratih SCR-jev, je opto - izolacijski izhod.

Aplikacije Cycloconverterja

Aplikacije vključujejo nadzor hitrosti izmeničnih strojev, kot je. Uporablja se predvsem za električno vleko, motorje z izmenično hitrostjo in indukcijskim ogrevanjem.

  • Sinhroni motorji
  • Mlin pogoni
  • Ladijski pogon
  • Mlini za mletje

Upam, da ste jasno razumeli tema Cycloconverter , je frekvenčni pretvornik z ene stopnje na drugo, ki lahko spremeni izmenično moč iz ene frekvence v izmenično moč na drugi frekvenci. Če imate še kakšno vprašanje v zvezi s to temo ali v zvezi z električnimi in elektronskimi projekti, pustite spodnji odsek za komentarje.