Az AC-AC átalakítók arra szolgálnak, hogy az adott frekvenciájú és nagyságú AC hullámformákat egy másik frekvenciájú, másik nagyságú frekvenciává alakítsák. Erre az átalakításra elsősorban a gépek fordulatszám-szabályozása esetén van szükség, alacsony frekvenciájú és változó feszültségű alkalmazásokhoz is. Tudjuk, hogy vannak különböző típusú terhelések, amelyek különböző típusú terhelésekkel működnek áramforrás mint az egyfázisú, háromfázisú táplálás, és a tápegységek a feszültség és a frekvenciatartomány alapján is megkülönböztethetők.
AC-AC átalakító
Mi az AC-AC átalakító?
Bizonyos speciális eszközök vagy gépek üzemeltetéséhez különleges feszültségre és meghatározott frekvenciára van szükség. Mert az indukciós motorok fordulatszám-szabályozása , Főként az AC-AC átalakítókat (ciklokonvertereket) használják. Ahhoz, hogy a kívánt áramellátást a tényleges tápegységből nyerjük, szükségünk van néhány váltóáramra, amelyet váltakozó áramú átalakítóknak hívunk.
Az AC-AC átalakítók típusai
Az AC-AC átalakítók különböző típusokba sorolhatók:
- Ciklus átalakítók
- AC-AC átalakítók DC kapcsolattal
- Mátrix konverterek
- Hibrid mátrix konverterek
1. Cycloconverterek
Ciklokonverterek főként frekvenciaváltóknak nevezik, amelyek egy bemeneti frekvenciával váltakozó áramot eltérő kimeneti frekvenciájú váltakozó áramú energiává alakítják, és felhasználhatók a váltakozó áram nagyságának megváltoztatására is. A ciklokonvertereket előnyben részesítik az egyenáramú kapcsolatok elkerülése és sok olyan szakasz elkerülése érdekében, mint az AC – DC – AC, amely nem gazdaságos és több veszteséget okoz. A szükséges egyenáramú kapcsolat költsége a használt tápfeszültség névleges értékétől függően változik.
Ciklokonverterek
A fenti ábra egy ciklokonverter működési elvét mutatja, ahol a bemeneti hullám frekvenciája a tirisztorokra alkalmazott égési szög megváltoztatásával változott. A pozitív és negatív végtag-tirisztorok kapcsolásával változó kimeneti frekvenciát kaphatunk, amely lehet a bemeneti frekvenciához képest fokozott vagy csökkentett frekvencia.
A ciklokonvertereket különböző típusokba sorolják, különböző kritériumok alapján
A ciklokonverterek két végtagból állnak, nevezetesen a pozitív végtagot pozitív konverternek is nevezik, a negatív végtagot pedig negatív konverternek is nevezik. A Positivelimb a pozitív félciklus alatt, a negatív végtag pedig a negatív félciklus alatt működik.
A ciklokonverterek osztályozása a működési mód alapján:
Blokkoló üzemmódú ciklokonverterek
Ezeknek a ciklokonvertereknek nincs szükségük semmilyen korlátozó reaktorra, mivel ebben az üzemmódban egyszerre csak egy pozitív vagy negatív végtag vezet, és a másik vége blokkolva van. Ezért ezt blokkoló üzemmódú ciklokonvertereknek nevezzük.
Cirkulációs áramú ciklokonverter
Ezek a ciklokonverterek korlátozó reaktort igényeltek, mivel a pozitív végtag és a negatív végtag is egyszerre vezet, és ezért egy reaktort helyeztek a keringő áram korlátozására. Mivel mindkét végtag egyidejűleg vezet, keringő áram lesz a rendszerben, ezért Cirkulációs áramú ciklokonverternek hívják.
A ciklokonverterek osztályozása a kimeneti feszültség fázisainak száma alapján
Egyfázisú ciklokonverterek
Ezeket a bemeneti fázisok száma alapján ismét két típusba sorolják.
1-Ø - 1 - Ø Cylco konverter
1-Ø - 1 - Ø Cylco konverter
Ez a ciklokonverter átalakítja az egyfázisú váltakozó áramú hullámformát a bemeneti frekvenciával és a nagyságrenddel a váltóáramú hullámformára, amelynek nagysága és frekvenciája eltérő.
3-Ø - 1 - Ø fázisú ciklokonverter
Ez a ciklokonverter háromfázisú váltakozó áramú tápfeszültséggel rendelkezik, bemeneti frekvenciával és nagyságrenddel, és a kimenetet egyfázisú váltakozó áramú hullámformaként állítja elő, eltérő kimeneti frekvenciával vagy nagyságrenddel.
3 fázisú és 1 fázisú fázisú ciklokonverter
3-tól 3-ig fázisú ciklokonverter
3-tól 3-ig fázisú ciklokonverter
Ez a Cycloconverter háromfázisú váltakozó áramú tápellátással rendelkezik, bemeneti frekvenciával és nagyságrenddel, és kimenetet hoz létre háromfázisú váltakozó áramú hullámformaként, eltérő kimeneti frekvenciával vagy nagyságrenddel.
A ciklokonverterek osztályozása a pozitív és negatív végtagok tüzelési szöge alapján
Boríték ciklokonverterek
Az ilyen típusú ciklokonverterekben az égési szög mind a pozitív, mind a negatív félciklusra rögzített a pozitív fél ciklus alatt. Pozitív átalakító esetén az égési szöget α = 0 ° -ra, a negatív fél ciklus alatt pedig az α = 180 ° -ra állítják be.
Hasonlóképpen, egy negatív konverter esetében az égési szöget α = 180 ° -ra állítják be, a pozitív fél ciklus alatt, a negatív fél ciklus alatt pedig az égési szöget α = 0 ° -ra.
Fázisvezérelt ciklokonverterek
Az ilyen típusú ciklokonverterek használatával a kimeneti frekvencia mellett a kimeneti feszültség nagyságát is megváltoztathatjuk. Mindkettő változtatható az átalakító kilövési szögének változtatásával.
Fázisvezérelt ciklokonverterek
2. AC-AC átalakítók DC-kapcsolattal
Az egyenáramú kapcsolattal rendelkező váltakozó áramú átalakítók általában egyenirányítóból, egyenáramú összeköttetésből és inverterből állnak, mint ebben a folyamatban A váltakozó áramot az egyenirányító segítségével egyenárammá alakítják . DC-vé történő átalakítás után az egyenáramú összeköttetést használják az egyenáramú energia tárolására, majd az inverter segítségével ismét átalakítják váltóárammá. Az AC-AC átalakító áramköre DC kapcsolattal az ábrán látható.
Az egyenáramú kapcsolattal rendelkező AC-AC átalakítók két típusba sorolhatók:
Áramforrás átalakító
Ebben a típusú inverterben egy vagy két soros induktivitást használnak az egyenirányító és az inverter közötti kapcsolat egyik vagy mindkét vége között. Az itt használt egyenirányító egy fázisvezérelt kapcsolókészülék, mint a tirisztor híd.
Áramforrás átalakító
Feszültségforrás-átalakító átalakító
Ebben a típusú átalakítóban az egyenáramú összeköttetés egy sönt kondenzátorból, az egyenirányító pedig egy diódahídból áll. A diódahidakat előnyben részesítik az alacsony terhelésnél, mivel a diódahíd okozta váltakozó áramú torzítás és alacsony teljesítménytényező kisebb, mint a tirisztoros hídé.
Azonban az egyenáramú kapcsolattal rendelkező váltakozó áramú átalakító nem ajánlott nagy teljesítményű névleges egyenáramú összeköttetésként passzív komponens a szükséges kapacitás növekszik a teljesítmény növelésével. A nagy teljesítmény tárolásához nagy DC tárolású, nagyméretű passzív alkatrészekre van szükségünk, amelyek nem gazdaságosak és hatékonyak, mivel a veszteségek is nőnek az AC átalakításá DC-ként és DC-ként váltakozó áramú folyamatokká.
Feszültségforrás-átalakító átalakító
3. Mátrix konverterek
A mátrix konvertereket arra használják, hogy az AC-t közvetlenül AC-vé alakítsák, anélkül, hogy bármilyen DC-összeköttetést használnának, hogy növeljék a rendszer megbízhatóságát és hatékonyságát azáltal, hogy csökkentik a DC-link tároló elem költségeit és veszteségeit.
A mátrixátalakító kétirányú kapcsolókból áll, amelyek jelenleg gyakorlatilag nem léteznek, de az IGBT-k használatával megvalósíthatók, és ezek képesek áramot vezetni és blokkolni mindkét polaritás feszültségét.
Mátrix konverterek
A mátrix konvertereket ismét különböző típusokba sorolják a felhasznált alkatrészek száma alapján.
Ritka Matrix Converter
A ritka mátrixátalakító funkciója megegyezik a közvetlen mátrixátalakítóval, de itt a szükséges kapcsolók száma kisebb, mint a közvetlen mátrixátalakítóé, és így a szabályozás komplexitásának csökkentésével javítható a rendszer megbízhatósága.
18 diódára, 15 tranzisztorra és 7 izolált meghajtópotenciálra van szükség a ritka mátrixátalakítóhoz.
Nagyon ritka Matrix Converter
A diódák száma megnő a tranzisztorok számának csökkenésével a ritka mátrixátalakítóhoz képest, és így a több dióda miatt a vezetési veszteségek nagyok. A nagyon ritka mátrixátalakító funkciója hasonló a ritka / közvetlen mátrixátalakítóhoz.
30 diódára, 12 tranzisztorra és 10 izolált meghajtópotenciálra van szükség egy nagyon ritka mátrixátalakítóhoz.
Ultra Sparse Matrix Converter
Ezeket alacsony dinamikájú változó fordulatszámú hajtásokhoz használják, mivel ennek az átalakítónak a bemeneti szakasza egyirányú, és emiatt megengedett fázistolódás van a bemeneti áram alapszintje és a bemeneti feszültség között. Hasonlóképpen, a kimeneti feszültség esetében az alap- és a kimeneti áram 30 °, ezért ezeket főleg alacsony dinamikájú változó sebességű PSM hajtásokhoz használják.
Az ultra ritka mátrixátalakítóhoz 12 diódára, 9 tranzisztorra és 7 izolált meghajtópotenciálra van szükség.
Hibrid Matrix Converter
Az AC / DC / AC-t átalakító mátrixátalakítókat így nevezzük Hibrid mátrix konverterek , és hasonlóan a mátrix konverterekhez, ezek a hibrid konverterek sem használnak kondenzátort, induktivitást vagy egyenáramú összeköttetést.
Ezeket az átalakításhoz szükséges fokozatok száma alapján ismét két típusba sorolják, ha a feszültséget és az áramot is egyetlen lépésben alakítják át, akkor ezt a konvertert hibrid direkt mátrix-átalakítóként lehet hívni.
Ha a feszültséget és az áramot két különböző szakaszban alakítják át, akkor ezt a konvertert nevezhetjük hibrid indirekt mátrix konverternek.
Példa:
Tirisztorokat használó ciklokonverter
A ciklokonverter projekt egyfázisú indukciós motor fordulatszám-szabályozására vonatkozik, a tirisztorokkal végzett ciklokonverteres technika alkalmazásával. Az indukciós motorok állandó fordulatszámú gépek, amelyeket gyakran használnak számos háztartási készülékben, például mosógépekben, vízszivattyúkban és porszívókban.
Az áramkör egy táprendszerből áll (transzformátorral, egyenirányítóval és szabályozóval az AC váltakozására DC-vé) a mikrovezérlőhöz van csatlakoztatva, és a váltakozó áramú tápellátást a ciklokonverteren tartják fenn. A mikrovezérlő optoizolátorral és módválasztással van összekapcsolva. A ciklokonverter csatlakozik a motorhoz.
Ciklokonverter tirisztorok használatával
Az indukciós motor fordulatszáma három lépésben változtatható: F, F / 2 és F / 3. A mikrovezérlő csúszó kapcsolókkal van összekapcsolva, és ezeknek a kapcsolóknak az állapota úgy változtatható, hogy a mikrovezérlő a megfelelő kiváltó impulzusokat eljuttassa a ciklokonverteres tirisztorok kettős hídjához. A kiváltó impulzusok változásával a Cycloconverter kimeneti hullámalakjának frekvenciája változtatható. Így elérhető az egyfázisú indukciós motor fordulatszám-szabályozása.
Ez az AC-AC átalakítók egy részéről szól, rövid vitájukkal és működési elveikkel együtt. Ezek az átalakítók többnyire a nagy teljesítményű átalakító berendezésekben találhatók elektromos elektronikus vezérlő alkalmazások . Ha további információkra és ezeknek a konvertereknek a gyakorlati megvalósítására van szüksége, írjon nekünk az alábbi megjegyzésekkel.
Fotók:
- AC - AC átalakítók által siemens
- Ciklokonverterek pantecholdások
- Fázisvezérelt ciklokonverterek nctu
- Feszültségforrás és áramforrás Inverter gekkó-kutatás
- Mátrix konverterek yaskawa
- 3-Ø - 3- Ø fázisú ciklokonverter a pantecholdások
- 1-Ø-től 1-Ø-ig Cylcoconverter by fájlokat
- 3-Ø-től 1-Ø-ig PhaseCycloconverter által
