Cyklokonvertor je frekvenční měnič z jedné úrovně na druhou, který může měnit střídavé napětí z jedné frekvence na střídavé na jiné frekvenci. Tady, Proces převodu AC-AC se provádí se změnou frekvence. Proto se také označuje jako frekvenční měnič. Normálně je výstupní frekvence menší než vstupní frekvence. Implementace řídicího obvodu je komplikovaná kvůli velkému počtu SCR. V řídicích obvodech se používá mikrokontrolér nebo DSP nebo mikroprocesor.
CycloConverter
Cyklokonvertor může dosáhnout frekvenční konverze v jednom stupni a zajišťuje, že napětí a frekvence jsou regulovatelné. Kromě toho je třeba použít spínací obvody není nutné, protože využívá přirozenou komutaci. Přenos energie v cyklokonvertoru probíhá ve dvou směrech.
Existují dva typy cyklokonvertorů
Krokový cyklokonvertor:
Tyto typy používají normální komutaci a poskytují výstup na vyšších frekvencích, než je frekvence vstupu.
Cyklokonvertor sestoupit:
Tento typ používá vynucenou komutaci a vede k výstupu s frekvencí nižší, než je frekvence vstupu.
Cyklokonvertory jsou dále rozděleny do tří kategorií, jak je popsáno níže.
Jednofázové na jednofázové
Tento cyklokonvertor má dva převaděče plné vlny připojené zády k sobě. Pokud jeden převodník pracuje, druhý je deaktivován, neprochází ním žádný proud.
Třífázové až jednofázové
Tento cyklokonvertor pracuje ve čtyřech kvadrantech, kterými jsou (+ V, + I) a (−V, −I) režimy opravy a (+ V, −I) a (−V, + I) režimy inverze.
Třífázové až třífázové
Tento cyklokonvertor se používá hlavně v systémech střídavých strojů, které pracují na třífázových indukčních a synchronních strojích.
Zavedení jednofázového do jednofázového cyklokonvertoru pomocí tyristorů
Cyklokonvertor má čtyři tyristory rozdělené na dva Tyristorové banky tj. pozitivní banka a negativní banka každé z nich. Když v zátěži proudí kladný proud, výstupní napětí je řízeno fázovým řízením dvou tyristorů pozitivního pole, zatímco tyristory záporného pole jsou vypnuty a naopak, když v zátěži proudí záporný proud.
Provozní ilustrace jednofázového cyklokonvertoru
Perfektní výstupní průběhy pro sinusový proud zátěže a různé fázové úhly zátěže jsou uvedeny na obrázku níže. Je důležité neustále udržovat nevodivé tyristorové pole vypnuté, jinak by mohlo dojít ke zkratu sítě prostřednictvím dvou tyristorových polí, což by mělo za následek zkreslení křivek a možné selhání zařízení zkratovým proudem.
Idealizovaná výstupní křivka
Hlavním kontrolním problémem cyklokonvertoru je to, jak vyměňovat mezi bankami v co nejkratším možném čase, aby nedocházelo ke zkreslení a zároveň se zajistilo, že obě banky nebudou fungovat současně.
Běžným doplňkem napájecího obvodu, který odstraňuje požadavek na udržení jedné banky mimo, je umístit mezi výstupy obou bank indukční cívku se středním závitem nazývanou induktor cirkulujícího proudu.
Obě banky mohou nyní jednat společně, aniž by došlo ke zkratu v síti. Cirkulační proud v induktoru také udržuje obě banky v provozu po celou dobu, což má za následek zlepšení výstupních vln.
Návrh cyklokonvertoru s využitím tyristorů
Tento projekt je určen k řízení rychlosti a jednofázový indukční motor ve třech krocích pomocí techniky Cycloconverter od Thyristors. A.C Motors mají velké výhody v tom, že jsou relativně levné a velmi spolehlivé.
Blokové schéma tyristorového CycloConverteru
Požadavek na hardwarové komponenty
Stejnosměrné napájení 5V, Mikrokontrolér (AT89S52 / AT89C51), Optoizolátor (MOC3021), jednofázový indukční motor, tlačítka, SCR, LM358 IC , Rezistory, Kondenzátory.
Detekce křížení nulového napětí
Křížová detekce nulového napětí znamená vlnovou křivku napájecího napětí, která prochází nulovým napětím každých 10 ms cyklu 20 ms. Používáme 50Hz střídavý signál, celková doba cyklu je 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms), ve které musíme pro každý poloviční cyklus (tj. 10 ms) získat nulové signály.
Detekce křížení nulového napětí
Toho je dosaženo použitím pulzujícího stejnosměrného proudu za usměrňovacím můstkem před filtrováním. Za tímto účelem používáme blokovací diodu D3 mezi pulzujícím DC a filtrační kondenzátor abychom mohli pulzovat DC pro použití.
Pulzující stejnosměrný proud je dán děliči potenciálu 6,8k a 6,8K, aby poskytoval výstup asi 5V pulzující z 12V pulzujícího, který je připojen k neinvertujícímu vstupu porovnávacího kolíku 3. Zde je Operační zesilovač se používá jako komparátor.
5V DC je dáno a potenciální dělič 47k a 10K, který dává výstup asi 1,06V a který je připojen k invertujícímu vstupnímu pinu č. 2. Pro zpětnou vazbu se použije jeden odpor 1K od výstupního pinu 1 ke vstupnímu pinu 2.
Jak víme, princip komparátoru spočívá v tom, že když je neinvertující terminál větší než invertující terminál, pak je výstup logicky vysoký (napájecí napětí). Pulzující stejnosměrný proud na kolíku č. 3 je tedy srovnán s pevným stejnosměrným proudem 1,06 V na kolíku č. 2.
O / p tohoto komparátoru se přivádí na invertující terminál jiného komparátoru. Neinvertující svorce tohoto komparátorového kolíku č. 5 je dáno pevné referenční napětí, tj. 2,5 V odebrané z děliče napětí tvořeného rezistory 10k a 10k.
Tak dostaneme detekovanou ZVR (Zero Voltage Reference). Tento ZVR se poté použije jako vstupní impulsy do mikrokontroléru.
Křivka ZVS
Pracovní postup cyklokonvertoru
Zapojení obvodů je zobrazeno ve výše uvedeném schématu. Projekt využívá referenci nulového napětí, jak je popsáno výše na pinu č. 13 mikrokontroléru. Osm Opto - izolátory MOC3021 se používají k pohonu 8 SCR U2 až U9.
4 SCR (křemíkem řízené usměrňovače) použitý v plném můstku je antiparalelní s další sadou 4 SCR, jak je znázorněno na obrázku. Spouštěcí impulsy generované MC podle zapsaného programu poskytují vstupní podmínku pro optoizolátor, který pohání příslušný SCR.
Pouze jeden Opto U17, který řídí SCR U2, je zobrazen výše, zatímco všechny ostatní jsou podobné jako podle schématu zapojení. SCR dostane vedení po dobu 20 ms od prvního můstku a dalších 20 ms od druhého můstku, aby získal výstup v bodě ne - 25 a 26, což je celková doba jednoho střídavého cyklu 40 ms, což je 25 Hz.
F / 2 je tedy dodáván do zátěže, zatímco spínač 1 je sepnut. Podobně pro F / 3 probíhá vedení po dobu 30 ms v 1. můstku a dalších 30 ms od dalšího můstku, takže celková doba 1 cyklu přijde na 60ms, což je zase v F / 3, zatímco je v provozu spínač -2.
Základní frekvence 50 Hz je k dispozici spuštěním na páru z 1. můstku po dobu prvních 10 ms a po dalších 10 ms z dalšího můstku, přičemž oba spínače jsou udržovány ve stavu „VYPNUTO“. Zpětný proud protékající bránami SCR je výstup opto - izolátoru.
Aplikace cyklokonvertoru
Mezi aplikace patří Řízení rychlosti střídavých strojů, jako je Používá se hlavně v elektrické trakci, střídavé motory s proměnnou rychlostí a indukční ohřev.
- Synchronní motory
- Mlýnské pohony
- Pohon lodí
- Brusky
Doufám, že jste jasně pochopili téma Cyklokonvertor , je to frekvenční měnič z jedné úrovně na druhou, který může měnit střídavé napětí z jedné frekvence na střídavé na jiné frekvenci. V případě dalších dotazů na toto téma nebo na elektrické a elektronické projekty opusťte sekci komentáře níže.
