Prevodníky striedavého prúdu na striedavý prúd sa používajú na konverziu kriviek striedavého prúdu s jednou konkrétnou frekvenciou a veľkosťou krivky striedavého prúdu s ďalšou frekvenciou s inou veľkosťou. Táto premena je potrebná hlavne v prípade riadenia rýchlosti strojov, tiež pre aplikácie s nízkou frekvenciou a premenlivým napätím. Vieme, že existujú rôzne typy záťaží, ktoré pracujú s rôznymi typmi záťaže napájacie zdroje ako jednofázové, trojfázové napájanie a napájanie je možné rozlíšiť aj na základe rozsahu napätia a frekvencie.
Prevodník AC na AC
Čo je prevodník striedavého prúdu na striedavý prúd?
Na prevádzku niektorých špeciálnych zariadení alebo strojov potrebujeme určité napätie a konkrétnu frekvenciu. Pre regulácia otáčok indukčných motorov , Používa sa hlavne prevodník striedavého prúdu na striedavý prúd (cyklokonvertor). Na získanie požadovaného zdroja striedavého prúdu zo skutočného zdroja napájania potrebujeme niektoré prevodníky, ktoré sa nazývajú prevodníky striedavého prúdu na striedavý prúd.
Typy prevodníkov AC na AC
Prevodníky AC na AC je možné rozdeliť do rôznych typov:
- Cyklické prevádzače
- Prevodníky AC na AC s jednosmerným prepojením
- Maticové prevodníky
- Hybridné maticové prevodníky
1. Cyklokonvertory
Cyklokonvertory sa väčšinou nazývajú frekvenčné meniče, ktoré prevádzajú striedavý prúd s jednou vstupnou frekvenciou na striedavý prúd s odlišnou výstupnou frekvenciou a môžu sa tiež použiť na zmenu veľkosti striedavého výkonu. Cyklokonvertory sú výhodné na to, aby sa zabránilo jednosmerným spojom a aby sa zabránilo mnohým stupňom, ako je striedavý prúd so striedavým prúdom, ktorý nie je ekonomický a spôsobuje väčšie straty. Cena požadovaného jednosmerného spoja sa bude líšiť v závislosti od použitého napájacieho napätia.
Cyklokonvertory
Vyššie uvedený obrázok ukazuje pracovný princíp cyklokonvertora, pri ktorom sa frekvencia vstupnej vlny zmenila zmenou uhla streľby použitého na tyristory. Prepínaním tyristorov kladných a záporných končatín môžeme získať variabilnú výstupnú frekvenciu, ktorou môže byť v porovnaní so vstupnou frekvenciou frekvencia zvyšovania alebo znižovania.
Cyklokonvertory sú klasifikované do rôznych typov na základe rôznych kritérií
Cyklokonvertory pozostávajú z dvoch končatín, a to pozitívnej končatiny nazývanej aj pozitívny konvertor a zápornej končatiny nazývanej tiež negatívny konvertor. Positivelimb funguje počas kladného pol cyklu a záporná končatina pracuje počas záporného pol cyklu.
Klasifikácia cyklokonvertorov podľa prevádzkového režimu:
Cyklokonvertory v režime blokovania
Tieto cyklokonvertory nepotrebujú žiadny obmedzujúci reaktor, pretože v tomto režime vedie iba jedna končatina, a to buď kladná alebo záporná, a druhá končatina je blokovaná. Preto sa tomu hovorí cyklokonvertory v blokujúcom režime.
Cyklokonvertor v režime cirkulujúceho prúdu
Tieto cyklonokonvertorypotrebujú obmedzujúci reaktor ako pozitívna končatina, tak aj negatívna končatina vedú súčasne, a preto je umiestnený reaktor obmedzujúci cirkulujúci prúd. Pretože obe končatiny vedú súčasne, v systéme bude cirkulovať prúd, a preto sa nazýva cyklokonvertor v režime cirkulujúceho prúdu.
Klasifikácia cyklokonvertorov na základe počtu fáz výstupného napätia
Jednofázové cyklokonvertory
Tieto sú opäť rozdelené do dvoch typov na základe počtu vstupných fáz.
Prevodník 1-Ø na 1- Ø Cylco
Prevodník 1-Ø na 1- Ø Cylco
Tento cyklokonvertor prevádza jednofázový priebeh krivky striedavého prúdu so vstupnou frekvenciou a veľkosťou t na výstupný priebeh krivky striedavého prúdu s rôznou veľkosťou a frekvenciou.
3-Ø až 1- Ø fázový cyklokonvertor
Tento cyklokonvertor má trojfázové napájanie striedavým prúdom so vstupnou frekvenciou a veľkosťou a produkuje výstup ako jednofázový tvar vlny AC s rôznou výstupnou frekvenciou alebo veľkosťou.
3-fázový na 1-fázový fázový cyklokonvertor
3-Ø až 3-Ø fázový cyklokonvertor
3-Ø až 3-Ø fázový cyklokonvertor
Tento cyklokonvertor má trojfázové napájanie striedavým prúdom so vstupnou frekvenciou a veľkosťou a produkuje výstup ako trojfázový striedavý prúd s rôznou výstupnou frekvenciou alebo veľkosťou.
Klasifikácia cyklokonvertorov na základe uhla streľby pozitívnych a negatívnych končatín
Cyklokonvertory na obálky
U tohto typu cyklokonvertorov je uhol streľby pevný pre pozitívny aj negatívny polcyklus počas kladného pol cyklu. Pre kladný prevodník je uhol streľby nastavený na α = 0 ° a počas zápornej polovice cyklu je uhol streľby nastavený na α = 180 °.
Podobne pre záporný prevodník je uhol streľby nastavený na α = 180 °, počas kladného pol cyklu, a počas záporného polovičného cyklu je uhol streľby nastavený na α = 0 °.
Fázovo riadené cyklokonvertory
Použitím tohto typu cyklokonvertorov môžeme okrem frekvencie výstupu meniť aj veľkosť výstupného napätia. Obidve sa dajú meniť zmenou uhla streľby prevodníka.
Fázovo riadené cyklokonvertory
2. Prevodníky AC na AC s jednosmerným prepojením
Prevodníky striedavého prúdu na striedavý prúd s jednosmerným prepojením sa spravidla skladajú z usmerňovača, jednosmerného medziobvodu a invertora, ako je to v tomto procese AC sa prevádza na DC pomocou usmerňovača . Po prevedení na jednosmerný prúd sa jednosmerná linka používa na ukladanie jednosmerného prúdu a potom sa pomocou meniča znova prevádza na striedavý prúd. Obvod striedavého prúdu na striedavý prúd s jednosmerným vedením je znázornený na obrázku.
Prevodníky AC na AC s jednosmerným prepojením sú rozdelené do dvoch typov:
Prevodník meniča prúdu
V tomto type invertora sa používajú jeden alebo dva sériové tlmivky medzi jednou alebo oboma končatinami spojenia medzi usmerňovačom a invertorom. Usmerňovač, ktorý sa tu používa, je fázovo riadené spínacie zariadenie, ako je tyristorový mostík.
Prevodník meniča prúdu
Prevodník meniča napätia
V tomto type prevodníka sa jednosmerná linka skladá z bočníkového kondenzátora a usmerňovač z diódového mostíka. Diódové mostíky sú preferované pre malé zaťaženie, pretože skreslenie vedenia AC a nízky účinník spôsobený diódovým mostíkom sú menšie ako tyristorové mostíky.
Pre vysokovýkonné meniče ako DC linka sa však konvertory AC na AC s jednosmernou linkou neodporúčajú pasívna zložka požadovaná kapacita rastie so zvyšovaním výkonu. Na uskladnenie vysokého výkonu potrebujeme veľké jednosmerné úložné objemné pasívne súčiastky, ktoré nie sú hospodárne a efektívne, pretože sa zvyšujú aj straty pri premene striedavého prúdu na jednosmerný a jednosmerný prúd na striedavý prúd.
Prevodník meniča napätia
3. Maticové prevodníky
Maticové prevodníky sa používajú na priamu konverziu striedavého prúdu na striedavý prúd bez použitia jednosmerného medziobvodu na zvýšenie spoľahlivosti a účinnosti systému znížením nákladov a strát úložného prvku jednosmerného medziobvodu.
Maticový prevodník pozostáva z obojsmerných prepínačov, ktoré v súčasnosti prakticky neexistujú, ale je možné ich realizovať pomocou IGBT, ktoré sú schopné viesť prúd a blokovať napätie obidvoch polarít.
Maticové prevodníky
Maticové prevodníky sú opäť klasifikované do rôznych typov na základe počtu použitých komponentov.
Konvertor riedkych matíc
Funkcia riedkeho maticového prevodníka je identická s priamym maticovým prevodníkom, ale tu je požadovaný počet prepínačov nižší ako v prípade priameho maticového prevodníka, a preto je možné zvýšiť spoľahlivosť systému znížením zložitosti riadenia.
Pre prevodník riedkej matice je potrebných 18 diód, 15 tranzistorov a 7 izolovaných potenciálov budiča.
Prevodník veľmi riedkych matíc
Počet diód sa zvyšuje so zníženým počtom tranzistorov v porovnaní s prevodníkom riedkej matice, a teda z dôvodu väčšieho počtu diód sú straty vedením vysoké. Funkcia veľmi riedkeho prevodníka matíc je podobná ako v prípade prevodníka riedkych / priamych matíc.
Pre veľmi riedky maticový prevodník je potrebných 30 diód, 12 tranzistorov a 10 izolovaných potenciálov budiča.
Prevodník veľmi riedkych matíc
Používajú sa pre frekvenčné meniče s nízkou dynamikou, pretože vstupný stupeň tohto prevodníka je jednosmerný a vďaka tomu dochádza k prípustnému fázovému posunu medzi vstupným prúdom a vstupným napätím. Podobne pre základné výstupné napätie je základný a výstupný prúd 30 °, a preto sa používajú hlavne pre PSM s nízkou rýchlosťou dynamiky.
Pre prevodník ultra riedkej matice je potrebných 12 diód, 9 tranzistorov a 7 izolovaných potenciálov budiča.
Hybridný maticový prevodník
Maticové prevodníky, ktoré prevádzajú AC / DC / AC, sa nazývajú ako Prevodníky hybridnej matice , a podobne ako maticové prevodníky, ani tieto hybridné prevodníky nepoužívajú kondenzátor, induktor ani jednosmerné spojenie.
Tieto sú opäť rozdelené do dvoch typov na základe počtu stupňov, ktoré sú potrebné na prevod, ak sa napätie aj prúd prevádza v jednom stupni, potom sa tento prevodník dá nazvať ako hybridný priamy maticový prevodník.
Ak sa napätie a prúd prevádza v dvoch rôznych stupňoch, potom sa tento prevodník dá nazvať hybridný nepriamy maticový prevodník.
Príklad:
Cyklokonvertor využívajúci tyristory
Projekt cyklokonvertora sa týka riadenia otáčok jednofázového indukčného motora pomocou techniky cyklokonvertora s tyristormi. Indukčné motory sú stroje s konštantnou rýchlosťou, ktoré sa často používajú v mnohých domácich spotrebičoch, ako sú práčky, vodné čerpadlá a vysávače.
Obvod sa skladá z napájacieho systému (s transformátorom, usmerňovačom a regulátorom na prevod striedavého prúdu na jednosmerný prúd), ktorý je pripojený k mikrokontroléru a striedavý prúd je udržiavaný na cyklokonvertore. Mikrokontrolér je spojený s optoizolátorom a výberom režimu. Cyklokonvertor je spojený s motorom.
Cyklokonvertor využívajúci tyristory
Rýchlosť indukčného motora sa môže meniť v troch krokoch ako F, F / 2 a F / 3. Mikrokontrolér je spojený s posuvnými spínačmi a stav týchto spínačov sa môže meniť tak, aby mikrokontrolér dodával príslušné spúšťacie impulzy do dvojitého mostíka tyristorov Cycloconverter. So zmenami v spúšťacích impulzoch sa môže meniť frekvencia výstupných kriviek cyklokonvertora. Takto je možné dosiahnuť reguláciu otáčok jednofázového indukčného motora.
Toto je všetko o niektorých prevádzačoch striedavého prúdu na striedavý prúd spolu s ich krátkou diskusiou a pracovnými zásadami. Tieto prevodníky sa väčšinou nachádzajú v zariadeniach na premenu vysokého výkonu na výkonové elektronické riadiace aplikácie . Ak potrebujete ďalšie informácie a praktickú implementáciu týchto prevádzačov, môžete nám napísať komentárom nižšie.
Fotografické úvery:
- AC na AC prevodníky o siemens
- Cyklokonvertory podľa pantechsolutions
- Cyklokonvertory s fázovým riadením podľa nctu
- Zdroj napätia a prúdový menič podľa gecko-výskum
- Prevodníky matíc podľa yaskawa
- Cyklokonvertor od 3 do 3 Ø fázy pantechsolutions
- 1-Ø na 1- Ø Cylcoconverter od súbory
- 3-Ø na 1-ØPhaseCyklokonvertor podľa
