Duální převodník - název sám o sobě naznačuje, že má dva převaděče. Jedná se o elektrické zařízení, které se většinou vyskytuje u řidičů s proměnnou rychlostí. Je to řídicí systém výkonové elektroniky získat buď polaritu stejnosměrného proudu z usměrnění střídavým proudem převodníkem vpřed a vzad. V duálním převaděči jsou dva převaděče spojeny dohromady zády k sobě.
Jeden z mostů funguje jako usměrňovač (převádí AC na DC) , další poloviční můstek funguje jako střídač (převádí stejnosměrný proud na střídavý proud) a je běžně připojen k stejnosměrné zátěži. Zde probíhají dva procesy převodu současně, takže se nazývá jako duální převodník. Duální převodník může poskytovat čtyři kvadrantové operace. Níže je uvedena operace se čtyřmi kvadranty.
Duální převodník Čtyři kvadrantové operace
Princip duálního převaděče
Základní princip činnosti duálního převodníku lze vysvětlit s odkazem na zjednodušené ekvivalentní schéma stejnosměrného obvodu zobrazené na obrázku níže. V této zjednodušené reprezentaci jsou vytvořeny dva předpoklady.
- Duální převaděče jsou ideální, to znamená, že produkují čisté výstupní svorky stejnosměrného proudu bez jakéhokoli zvlnění.
- Každý dvoukvadrantový převodník se považuje za regulovatelný zdroj stejnosměrného napětí, zapojený do série s diodou.
Zde diody D1 a D2 představují jednosměrné charakteristiky toku proudu měničů. Směr proudu však může být jakýmkoli způsobem. Předpokládejme, že průměrné výstupní napětí převodníku 1 je V01 a převaděče 2 je V02. Aby bylo výstupní napětí obou měničů ve stejné polaritě a velikosti, musí být řízeny úhly střelby tyristorů.
Chcete-li se dozvědět více o tyristoru, klikněte na odkaz: Tyristor nebo křemíkem řízený usměrňovač Základy a charakteristiky výukového programu
Ideální zjednodušená reprezentace duálního převaděče
Průměrné výstupní napětí jednofázového převodníku = 2Vm COSα / π
Průměrné výstupní napětí třífázového převodníku = 3Vm COSα / π
U převodníku 1 je průměrné výstupní napětí V01 = Vmax COSα1
U převodníku 2 průměrné výstupní napětí, V02 = Vmax COSα2
Výstupní napětí je dáno,
Úhel střelby nikdy nemůže být větší než 180. Takže, α1 + α2 = 1800
Úhel střelby
Provozní režimy duálního převodníku
Existují dva funkční režimy: režim necirkulačního proudu a režim cirkulace.
Režim necirkulačního proudu
- Jeden převodník bude fungovat současně. Mezi převodníky není cirkulující proud.
- Během operace převodníku 1 bude úhel střelby (α1) 0<α1< 900(Vdc a Idc jsou pozitivní)
- Během operace převodníku 2 bude úhel střelby (α2) 0<α2< 900(Vdc a Idc jsou záporné)
Režim oběhového proudu
- V tomto režimu budou oba převodníky ve stavu ZAPNUTO současně. Cirkulační proud je tedy přítomen.
- Úhly střelby jsou nastaveny tak, aby α1 + α2 = 1800. Úhel střelby převodníku 1 je α1 a úhel střelby převodníku 2 je α2.
- V tomto režimu pracuje měnič 1 jako řízený usměrňovač, když je úhel záběru 0<α1< 900a Converter 2 funguje jako invertor, když je úhel střelby 900 <α2< 1800. V tomto stavu jsou Vdc a Idc pozitivní.
- Převodník 1 funguje jako střídač, když je úhel záběru 900 <α1< 1800a Converter 2 pracuje jako řízený usměrňovač, když je úhel záběru 0<α2< 900v tomto stavu jsou Vdc a Idc záporné.
Jednofázový duální převodník
Úder zobrazený na obrázku ukazuje jednofázový duální převodník využívající tyristory. Jak je vysvětleno výše, v jednofázovém duálním převodníku používáme jednofázový usměrňovací obvod pro převod jednofázového střídavého proudu na stálý stejnosměrný proud.
Převodník 1 se skládá z usměrňovače. Poté je usměrněný stejnosměrný proud přiváděn na filtr, který odstraňuje impulsy z usměrněného stejnosměrného proudu a filtrováním jej převádí na čistý stejnosměrný proud.
Poté je tento čistý stejnosměrný proud napájen do zátěže a ze zátěže je uveden do obvodu invertoru, který převádí tento stejnosměrný proud na střídavý proud a nakonec tento střídavý proud střídače, který je považován za výstup.
Jednofázový duální převodník
Třífázový duální převodník
Ve třífázovém duálním převodníku používáme třífázový usměrňovač, který převádí třífázové střídavé napájení na stejnosměrné. Struktura převodníku je stejná jako u jednofázového duálního převodníku.
Výstup třífázového usměrňovače je přiváděn do filtru a po filtrování je čistý stejnosměrný proud přiváděn do zátěže. Nakonec je dodávka ze zátěže dána poslednímu mostu, který je invertován. Provádí invertní proces usměrňovače a převádí stejnosměrný proud na 3fázový střídavý proud, který je na výstupu.
Třífázový duální převodník
Aplikace duálního převaděče
- Řízení směru a otáček stejnosměrných motorů.
- Použitelné všude, kde je vyžadován reverzibilní DC.
- Průmyslové stejnosměrné pohony s proměnnými otáčkami.
Řízení směru a rychlosti stejnosměrných motorů pomocí duálního měniče
Dvojitý převodník je řídicí systém výkonové elektroniky, který získává polaritu stejnosměrného proudu ze střídavého usměrnění převodníkem vpřed a vzad. Může také provozovat stejnosměrné motory v obou směrech s regulací otáček.
Tento jednofázový převodník je dosažen pomocí dvojice tyristorem ovládaných můstků (4 SCR x 2), které umožňují stejnosměrnému motoru získat obrácenou polaritu pro obě směry otáčení a řízení rychlosti také snížené v krocích mikrokontrolérem spouštějícím každou banku můstků SCR řádně propojeny prostřednictvím optických izolátorů.
Dvojice přepínačů se používá pro vstup logického signálu pro požadovaný výstup. Pokud je duálnímu mostu SCR dán vstup 230 voltů střídavého proudu, můžeme mít zátěž lampy 100 wattů a zkontroluje se polarita stejnosměrného proudu na lampě nebo lze použít stejnosměrný motor s nízkým výkonem 220 voltů.
Tento projekt využívá 12 V střídavého proudu na vstupu a 12 V DC stejnosměrného motoru k ověření otáčení obou směrů při obrácení polarity.
Další podrobnosti o tomto projektu naleznete na odkazu: Duální převodník využívající tyristory.
Doufám, že jste jasně pochopili téma duálního převodníku. Jedná se o řídicí systém výkonové elektroniky, který získává buď polaritu stejnosměrného proudu z usměrnění střídavého proudu předávacím převodníkem a zpětným převodníkem. V případě dalších dotazů na toto téma nebo na elektrické a elektronické projekty opusťte sekci komentáře níže.
