A kettős átalakító munkafolyamata tirisztor és alkalmazásai segítségével

Kettős átalakító - maga a név azt jelzi, hogy két átalakító van benne. Ez egy elektromos eszköz, amelyet többnyire a változó sebességű meghajtókban találunk. Ez egy teljesítményelektronika vezérlőrendszer hogy az előremenő átalakító és a hátramenet átalakító által a váltakozó áramú egyenirányítás bármelyik polaritása DC legyen. A kettős átalakítóban két átalakító össze van kapcsolva egymáshoz.

Az egyik híd úgy működik egyenirányító (átalakítja az AC-t DC-vé) , egy másik félhíd inverterként működik (egyenáramot vált át váltóárammá), és általában egy egyenáramú terheléshez csatlakozik. Itt két konverziós folyamat zajlik egyidejűleg, ezért kettős konverterként hívják. A kettős átalakító négy kvadráns műveletet képes biztosítani. A négy kvadráns műveletet az alábbiakban mutatjuk be.

Dual Converter Négy kvadráns műveletek

A kettős átalakító elve

A kettős átalakító működésének alapelve az alábbi ábrán látható egyenáramú áramkör egyszerűsített ekvivalens diagramjára hivatkozva magyarázható. Ebben az egyszerűsített ábrázolásban két feltételezés merül fel.

• A kettős konverterek ideálisak, vagyis tiszta DC kimeneti sorkapcsokat gyártanak, anélkül, hogy bármilyen hullámosságot tartalmaznának.
• Feltételezzük, hogy minden két kvadráns átalakító vezérelhető közvetlen feszültségforrás, diódával sorba kötve.

Itt a D1 és D2 dióda képviseli a konverterek egyirányú áramlási jellemzőit. Az áram iránya azonban bármilyen módon lehet. Tegyük fel, hogy az 1 átalakító átlagos kimeneti feszültsége V01 és a 2 átalakító V02. Ahhoz, hogy a két konverter kimeneti feszültsége azonos polaritású és nagyságú legyen, a tirisztorok égési szögeit szabályozni kell.

Ha többet szeretne tudni a tirisztorról, kérjük, kövesse a linket: Tirisztor vagy szilícium-vezérelt egyenirányító oktatóanyag alapjai és jellemzői

Ideális Dual Converter egyszerűsített ábrázolás

Az egyfázisú átalakító átlagos kimeneti feszültsége = 2Vm COSα / π

A háromfázisú átalakító átlagos kimeneti feszültsége = 3Vm COSα / π

Az 1. átalakító esetében az átlagos kimeneti feszültség, V01 = Vmax COSα1

A 2. átalakító esetében az átlagos kimeneti feszültség, V02 = Vmax COSα2

A kimeneti feszültséget a

Az égési szög soha nem lehet nagyobb, mint 180. Tehát, α1 + α2 = 180⁰

Sütési szög

A kettős átalakító működési módjai

Két funkcionális mód létezik: nem keringő áram és cirkulációs mód.

Nem keringő áram mód

• Egyszerre egy átalakító fog teljesíteni. A konverterek között nincs keringő áram.
• Az 1. átalakító művelete során az égési szög (α1) 0 lesz<α1< 90⁰(A Vdc és az Idc pozitív)
• A 2. átalakító működése során az égési szög (α2) 0 lesz<α2< 90⁰(Vdc és Idc negatív)

Cirkuláló áram mód

• Ebben a módban mindkét átalakító egyidejűleg BE állapotban lesz. Tehát keringő áram van jelen.
• Az égési szögeket úgy állítják be, hogy α1 + α2 = 180⁰. Az 1. átalakító égési szöge α1, a 2. átalakító égési szöge pedig α2.
• Ebben az üzemmódban az 1. átalakító vezérelt egyenirányítóként működik, ha az égési szög 0<α1< 90⁰és a 2. átalakító inverterként működik, ha a kilövési szög 90⁰ <α2< 180⁰. Ebben az állapotban a Vdc és az Idc pozitív.
• Az 1. átalakító inverterként működik, ha a kilövési szög 90⁰ <α1< 180⁰és a 2. átalakító vezérelt egyenirányítóként működik, ha az égési szög 0<α2< 90⁰ebben az állapotban a Vdc és az Idc negatív.

Egyfázisú kettős átalakító

Az ábrán látható ütés egyfázisú kettős átalakítót mutat tirisztorokkal. Mint fentebb kifejtettük, az egyfázisú kettős átalakítóban egyfázisú egyenirányító áramkört használunk az egyfázisú váltakozó áram állandó egyenárammá történő átalakításához.

Az 1. átalakító az Egyenirányítóból áll. Ezután a rektifikált egyenáramot betáplálják egy szűrőbe, amely eltávolítja az impulzusokat a rektifikált egyenáramból, és szűréssel tiszta DC-vé alakítja.

Ezt követően ezt a tiszta egyenáramot terhelésre táplálják, és a terhelésből azt az inverter áramkört kapják, amely ezt az egyenáramot váltja AC-vá, és végül ezt az inverter kimenetének vett AC-t.

Egyfázisú kettős átalakító

Háromfázisú kettős átalakító

A háromfázisú kettős átalakítóban háromfázisú egyenirányítót használunk, amely átalakítja a 3 fázisú váltakozó áramú tápfeszültséget egyenárammá. Az átalakító felépítése megegyezik az egyfázisú kettős átalakítóval.

A háromfázisú egyenirányító kimenete a szűrőbe kerül, és a szűrés után a tiszta egyenáramot a terhelésbe táplálják. Végül a terhelésből származó táp az utolsó megfordított hídhoz jut. Megcsinálja az egyenirányító invertálási folyamatát, és az egyenáramot 3 fázisú váltakozóárammá alakítja, amely kimenetre kerül.

Háromfázisú kettős átalakító

A Dual Converter alkalmazásai

• Az egyenáramú motorok irányának és sebességének szabályozása.
• Bárhol alkalmazható, a megfordítható egyenáramra van szükség.
• Ipari változtatható sebességű egyenáramú meghajtók.

Az egyenáramú motorok irányának és sebességének szabályozása kettős átalakítóval

A kettős átalakító egy teljesítményelektronikai vezérlőrendszer, amely az előremenő átalakító és a hátramenet átalakító által az egyenáramú egyenirányítást kapja. Egyenáramú motorokat mindkét irányba képes fordulatszám-szabályozással működtetni.

Ezt az egyfázisú átalakítót egy tirisztoros vezérlésű híd (4 SCR X 2) használatával érik el, amely lehetővé teszi az egyenáramú motor fordított polaritását mindkét irányú forgatáshoz és a fordulatszám-szabályozáshoz, amelyet mikrokontroller is lépésenként leenged. Opto-izolátorokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz.

A kapcsolók párjával logikai jelet lehet bevinni a kívánt kimenethez. Ha a 230 V váltakozó áramú bemenetet kapja a kettős SCR híd, akkor 100 wattos lámpaterheléssel rendelkezhetünk, és ellenőrizzük az egyenáramú polaritást a lámpán, vagy használhatunk alacsony feszültségű, 220 V-os egyenáramú motort.

Ez a projekt 12 voltos váltakozó áramot használ a bemeneten és egy 12 voltos egyenáramú motort, hogy ellenőrizze az irányváltást, amint a polaritás megfordul.

A projektről további részletekért kérjük, kövesse a linket: Kettős átalakító tirisztorokkal.

Remélem, hogy világosan megértette a kettős átalakító témáját. Ez egy teljesítmény-elektronikai vezérlőrendszer, amely a váltakozó áramú egyenirányítóból az egyenáramú polaritást továbbító átalakító és hátramenet átalakító segítségével kapja meg. Ha további kérdése van ezzel a témával vagy az elektromos és elektronikus projektekkel kapcsolatban, hagyja el az alábbi megjegyzések részt.