Duálny prevodník - samotný názov naznačuje, že má v sebe dva prevodníky. Je to elektrické zariadenie, ktoré sa väčšinou nachádza v ovládačoch s premenlivou rýchlosťou. Je to riadiaci systém výkonovej elektroniky získať buď polaritu jednosmerného prúdu z usmernenia striedavým prúdom prevodníkom vpred a vzad. V duálnom prevodníku sú dva prevodníky spojené navzájom zozadu.
Jeden z mostov funguje ako usmerňovač (prevádza AC na DC) , ďalšia polovica mosta funguje ako invertor (prevádza jednosmerný prúd na striedavý prúd) a je bežne pripojený k jednosmernej záťaži. Tu prebiehajú dva procesy premeny súčasne, preto sa nazýva dvojitý prevodník. Duálny prevodník môže poskytovať štyri kvadrantové operácie. Prevádzka so štyrmi kvadrantmi je uvedená nižšie.
Duálny prevádzač Štyri kvadrantové operácie
Princíp duálneho prevodníka
Základný princíp činnosti dvojitého meniča možno vysvetliť s odkazom na zjednodušenú ekvivalentnú schému jednosmerného obvodu znázorneného na obrázku nižšie. V tomto zjednodušenom znázornení sa vytvárajú dva predpoklady.
- Dvojité prevodníky sú ideálne, čo znamená, že produkujú čisté výstupné svorky jednosmerného prúdu bez toho, aby obsahovali akékoľvek vlnenie.
- Každý dvojkvadrantový prevodník sa považuje za regulovateľný zdroj priameho napätia, zapojený do série s diódou.
Diódy D1 a D2 tu predstavujú jednosmerné charakteristiky prúdenia prúdov prevodníkov. Smer prúdu však môže byť akýmkoľvek spôsobom. Predpokladajme, že priemerné výstupné napätie prevodníka 1 je V01 a prevodníka 2 je V02. Aby výstupné napätie obidvoch prevodníkov bolo rovnaké s rovnakou polaritou a veľkosťou, je potrebné riadiť uhly strely tyristorov.
Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o tyristore, kliknite na odkaz: Tyristor alebo kremíkom riadený usmerňovač Základy a charakteristiky výučby
Ideálny duálny prevodník so zjednodušenou reprezentáciou
Priemerné výstupné napätie jednofázového meniča = 2Vm COSα / π
Priemerné výstupné napätie trojfázového meniča = 3Vm COSα / π
Pre prevodník 1 je priemerné výstupné napätie V01 = Vmax COSα1
Pre prevodník 2 je priemerné výstupné napätie V02 = Vmax COSα2
Výstupné napätie je dané,
Uhol streľby nikdy nemôže byť väčší ako 180. Takže α1 + α2 = 1800
Uhol streľby
Režimy činnosti duálneho prevodníka
Existujú dva funkčné režimy: režim bez cirkulácie prúdu a režim cirkulácie.
Režim necirkulujúceho prúdu
- Jeden prevodník bude pracovať súčasne. Medzi meničmi nie je cirkulujúci prúd.
- Počas operácie prevodníka 1 bude uhol streľby (α1) 0<α1< 900(Vdc a Idc sú pozitívne)
- Počas činnosti prevodníka 2 bude uhol streľby (α2) 0<α2< 900(Vdc a Idc sú záporné)
Režim obehového prúdu
- V tomto režime budú obidva prevádzače v zapnutom stave súčasne. Takže je prítomný obehový prúd.
- Uhly streľby sú upravené tak, aby α1 + α2 = 1800. Uhol streľby prevodníka 1 je α1 a uhol streľby prevodníka 2 je α2.
- V tomto režime pracuje menič 1 ako riadený usmerňovač, keď je uhol strely 0<α1< 900a prevádzač 2 pracuje ako invertor, keď je uhol strely 900 <α2< 1800. V tomto stave sú Vdc a Idc pozitívne.
- Prevodník 1 pracuje ako invertor pri uhle strely 900 <α1< 1800a prevádzač 2 pracuje ako riadený usmerňovač, keď je uhol streľby 0<α2< 900v tomto stave sú Vdc a Idc záporné.
Jednofázový dvojitý prevodník
Úder znázornený na obrázku ukazuje jednofázový dvojprevodník využívajúci tyristory. Ako je vysvetlené vyššie, v jednofázovom dvojitom meniči používame jednofázový usmerňovací obvod na premenu jednofázového striedavého prúdu na stabilný jednosmerný prúd.
Prevodník 1 sa skladá z usmerňovača. Potom je usmernený DC napájaný na filter, ktorý odstraňuje impulzy z usmerneného DC a prevádza ho na čistý DC filtráciou.
Potom je tento čistý jednosmerný prúd napájaný do záťaže a zo záťaže je daný do invertorového obvodu, ktorý prevádza tento jednosmerný prúd na striedavý prúd a nakoniec tento striedavý prúd striedača berie ako výstup.
Jednofázový dvojitý prevodník
Trojfázový duálny prevodník
V trojfázovom dvojitom meniči používame trojfázový usmerňovač, ktorý prevádza trojfázové striedavé napájanie na jednosmerný prúd. Štruktúra prevodníka je rovnaká ako u jednofázového dvojitého prevodníka.
Výstup trojfázového usmerňovača je privádzaný do filtra a po filtrovaní je čistý DC privádzaný do záťaže. Nakoniec sa napája zo záťaže posledný mostík, ktorý je invertovaný. Vykonáva invertný proces usmerňovača a prevádza jednosmerný prúd na trojfázový striedavý prúd, ktorý je na výstupe.
Trojfázový duálny prevodník
Aplikácie duálneho prevodníka
- Riadenie smeru a otáčok jednosmerných motorov.
- Je použiteľný všade, kde je vyžadovaný reverzný jednosmerný prúd.
- Priemyselné meniče s premenlivou rýchlosťou.
Riadenie smeru a otáčok jednosmerných motorov pomocou duálneho prevodníka
Dvojitý prevodník je riadiaci systém výkonovej elektroniky na získanie polarity jednosmerného prúdu z usmernenia striedavého prúdu prevodníkom vpred a vzad. Môže tiež prevádzkovať jednosmerné motory v obidvoch smeroch s reguláciou otáčok.
Tento jednofázový prevodník je dosiahnutý použitím dvojice tyristorom riadených mostíkov (4 SCR x 2), ktoré umožňujú jednosmernému motoru získať opačnú polaritu pre obe smerové otáčky a tiež reguláciu otáčok zníženú v krokoch mikrokontrolérom, ktorý spúšťa každú banku SCR mostov správne prepojené cez optoizolátory.
Dvojica prepínačov sa používa na vstup logického signálu pre požadovaný výstup. Ak je do duálneho SCR mosta vložený vstup 230 voltov striedavého prúdu, môžeme mať 100-wattové zaťaženie žiarovky a skontroluje sa polarita jednosmerného prúdu na žiarovke alebo je možné použiť jednosmerný motor s nízkym výkonom 220 voltov.
Tento projekt využíva 12 V striedavý prúd na vstupe a 12 V jednosmerný motor na overenie otáčania v obidvoch smeroch pri zmene polarity.
Ďalšie informácie o tomto projekte nájdete na nasledujúcom odkaze: Duálny prevodník využívajúci tyristory.
Dúfam, že ste jasne pochopili tému duálneho prevodníka. Jedná sa o riadiaci systém výkonovej elektroniky na získanie polarity jednosmerného prúdu z usmernenia striedavého prúdu prevodníkom vpred a vzad. Ak máte ďalšie otázky k tejto téme alebo k elektrotechnickým a elektronickým projektom, nechajte komentár nižšie.
