A ciklokonverter egy olyan frekvenciaváltó egyik szintről a másikra, amely az egyik frekvenciáról az AC frekvenciát egy másik frekvenciára képes váltani. Itt egy AC-AC átalakítási folyamat frekvenciaváltással történik. Ezért frekvenciaváltóként is emlegetik. Normál esetben a kimeneti frekvencia kisebb, mint a bemeneti frekvencia. A vezérlő áramkör megvalósítása bonyolult az SCR hatalmas száma miatt. A mikrokontrollert vagy DSP-t vagy mikroprocesszort a vezérlő áramkörökben használják.
CycloConverter
A ciklo-konverter képes elérni a frekvenciaátalakítást egy szakaszban, és biztosítja a feszültség és a frekvenciák szabályozhatóságát. Ezen felül a használat szükségessége kapcsoló áramkörök nem szükséges, mert természetes kommutációt alkalmaz. Az áramátadás a ciklokonverterben két irányban történik.
Kétféle ciklokonvertáló létezik
Fokozza a ciklokonvertert:
Ezek a típusok normál kommutációt alkalmaznak, és a bemeneténél magasabb frekvenciájú kimenetet adnak.
Lépjen lejjebb a ciklokonverterből:
Ez a típus kényszerített kommutációt alkalmaz, és a kimenet frekvenciája alacsonyabb, mint a bemeneté.
A ciklo-konvertereket további három kategóriába sorolják, az alábbiakban ismertetettek szerint.
Egyfázisú egyfázisú
Ez a Cycloconverter két teljes hullámú átalakítóval rendelkezik. Ha az egyik átalakító működik, a másik le van tiltva, áram nem halad át rajta.
Háromfázisú egyfázisú
Ez a ciklokonverter négy olyan kvadránsban működik, amelyek (+ V, + I) és (−V, −I) egyenirányító módok, és (+ V, −I) és (−V, + I) inverziós módok.
Háromfázisú - háromfázisú
Ezt a ciklokonvertert elsősorban háromfázisú indukciós és szinkron gépeken működő váltóáramú gép-rendszereknél használják.
Egyfázisú egyfázisú ciklokonverter bevezetése tirisztorok segítségével
A Cycloconverter négy tirisztorral rendelkezik, amelyek ketté vannak osztva Tirisztor bankok azaz pozitív és negatív bank mindegyikből. Amikor a pozitív áram a terhelésben áramlik, a kimeneti feszültséget a két pozitív tömb tirisztor fázisvezérlésével szabályozzuk, míg a negatív tömb tirisztorokat kikapcsolt állapotban tartjuk, és fordítva, amikor negatív áram folyik a terhelésben.
Az egyfázisú ciklokonverter működési illusztrációja
A szinuszos terhelési áram és a különböző terhelési fázisszögek tökéletes kimeneti hullámformáit az alábbi ábra mutatja. Fontos, hogy a nem vezető tirisztor tömböt mindig kikapcsolt állapotban tartsuk, különben a hálózat rövidre záródhat a két tirisztor tömbön keresztül, ami hullámalak torzulást és esetleges eszközhibákat eredményezhet a rövidzárlati áram miatt.
Idealizált kimeneti hullámformák
A ciklo-konverter egyik fő kontrollproblémája az, hogyan lehet a lehető legrövidebb időn belül cserélni a bankok között a torzulások elkerülése érdekében, miközben biztosítani kell, hogy a két bank ne egyszerre működjön.
Az áramkör egyik általános kiegészítése, amely kiküszöböli az egy bank kikapcsolásának követelményét, az, hogy a két bank kimenetei közé egy középen csapolt induktivitást hívnak, amelyet keringő áram induktornak neveznek.
Most mindkét bank együtt tud működni anélkül, hogy rövidre zárná a vezetéket. Ezenkívül az induktorban keringő áram mindkét bankot folyamatosan működteti, ami javítja a kimeneti hullámformákat.
Cycloconverter kialakítása tirisztorokkal
Ez a projekt az a sebességének szabályozására készült egyfázisú indukciós motor három lépésben tirisztorok Cycloconverter technikájával. Az A.C Motors nagy előnye, hogy viszonylag olcsó és nagyon megbízható.
Tirisztor alapú CycloConverter blokkdiagramja
Hardverkomponensek követelménye
5 V DC tápegység, Mikrokontroller (AT89S52 / AT89C51), Optoizolátor (MOC3021), egyfázisú indukciós motor, nyomógombok, SCR, LM358 IC , Ellenállások, Kondenzátorok.
Nulla feszültségű keresztérzékelés
A nulla feszültségű keresztérzékelés azt a tápfeszültség hullámformát jelenti, amely nulla feszültségen halad át egy 20 ms-os ciklus minden 10 ms-nál. 50 Hz-es váltakozó áramú jelet használunk, a teljes ciklus időtartama 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms), amelyben minden fél ciklusra (azaz 10 ms) nulla jelet kell kapnunk.
Nulla feszültségű keresztérzékelés
Ezt úgy érik el, hogy a híd egyenirányító után pulzáló egyenáramot használnak a szűrés előtt. Ebből a célból a D3 blokkoló diódát használjuk a pulzáló DC és a között a szűrőkondenzátor hogy pulzáló DC-t kapjunk használatra.
A pulzáló egyenáramot 6,8 k és 6,8 k potenciálosztóra kapjuk, hogy a kimenet körülbelül 5 V legyen, amely pulzál a 12 V pulzálásból, és amely a 3. komparátor csap nem invertáló bemenetéhez van csatlakoztatva. Az Op-amp-t komparátorként használják.
Az 5 V DC-t a potenciális elválasztó 47k és 10K, amely kb. 1,06 V kimenetet ad, és amely a 2-es bemeneti tüske invertálásához van csatlakoztatva. Az 1K-os ellenállást az 1. kimeneti tűtől a 2-es bemeneti csapig használják a visszacsatoláshoz.
Mint tudjuk, a komparátor elve az, hogy amikor a nem invertáló terminál nagyobb, mint az invertáló terminál, akkor a kimenet logikailag magas (tápfeszültség). Így a 3. lábon lüktető egyenáramot összehasonlítjuk a rögzített 1,06 V DC-vel a 2. érintkezőnél.
Ennek az összehasonlítónak az o / p-jét egy másik komparátor invertáló termináljára tápláljuk. Ennek az 5. összehasonlító tűnek a nem invertáló kapcsa fix referenciafeszültséget kap, azaz 2,5 V-ot vesz fel egy 10k és 10k ellenállások által képzett feszültségosztóról.
Így detektáljuk a ZVR-t (Zero Voltage Reference). Ezt a ZVR-t ezután a mikrovezérlő bemeneti impulzusaként használják.
ZVS hullámforma
A ciklokonverter munkafolyamata
Az áramköri csatlakozásokat a fenti ábra mutatja. A projekt nulla feszültségreferenciát használ, amint azt fent leírtuk a 1. sz. A mikrokontroller 13. ábrája. Nyolc Opto - Izolátorok A MOC3021-et 8 SCR U2 U9 vezetésére használják.
4 SCR-k (szilícium-vezérelt egyenirányítók) a teljes hídban használt párhuzamot mutat egy másik 4 SCR készletgel, amint az a diagramon látható. Az MC által a program által létrehozott kiváltó impulzusok bemeneti feltételeket szolgáltatnak az adott SCR-t vezérlő Opto-leválasztó számára.
Csak egy, az SCR U2-t vezető Opto U17 látható fent, míg az összes többi hasonló a kapcsolási rajzon. Az SCR 20 ms-ig vezet az 1. hídtól és a következő 20 ms-tól a 2. hídtól, hogy a kimenetet a 25–26. Ponton kapja meg, egy 40 ms-os váltakozó áramú ciklus teljes időtartamát, amely 25 Hz.
Így az F / 2 a terhelésbe kerül, miközben az 1. kapcsoló zárva van. Hasonlóképpen, az F / 3 esetében a vezetés 30 ms-ig zajlik az 1. hídon és a következő 30 ms-on a következő hídtól, úgy hogy egy ciklus teljes időtartama 60 ms-ra válik, ami viszont F / 3-ban, miközben a -2-es kapcsoló működik.
Az 50Hz-es alapfrekvencia úgy érhető el, hogy az 1. hídtól egy páron elindul az első 10 ms-ig, és a következő 10 ms-ig a következő hídtól, miközben mindkét kapcsoló „OFF” állapotban van. Az SCR kapuján áramló fordított áram Opto - leválasztó kimenet.
A Cycloconverter alkalmazásai
Az alkalmazások magukban foglalják a váltakozó áramú gépek fordulatszámának szabályozását, főleg elektromos vontatásban, változó fordulatszámú váltóáramú motorokban és indukciós fűtésben.
- Szinkron motorok
- Malom meghajtók
- Hajóhajtások
- Malmok őrlése
Remélem, világosan megértette a a Cycloconverter témája , ez egy frekvenciaváltó egyik szintről a másikra, amely az egyik frekvenciáról az AC frekvenciára változik. Ha további kérdése van ezzel a témával vagy az elektromos és elektronikus projektekkel kapcsolatban, hagyja el az alábbi megjegyzések részt.
