Cycloconverter és un convertidor de freqüència d’un nivell a un altre que pot canviar la potència CA d’una freqüència a una altra a una altra. Aquí, un Procés de conversió AC-AC es fa amb un canvi de freqüència. Per tant, també es coneix com a canviador de freqüència. Normalment, la freqüència de sortida és inferior a la freqüència d’entrada. La implementació del circuit de control és complicada a causa del gran nombre de SCR. El microcontrolador o DSP o microprocessador s’utilitza en circuits de control.
CycloConverter
Un ciclo-convertidor pot aconseguir la conversió de freqüència en una etapa i garanteix que el voltatge i les freqüències siguin controlables. A més, la necessitat d’utilitzar circuits de commutació no és necessari perquè utilitza la commutació natural. La transferència de potència dins d’un Cycloconverter es produeix en dues direccions.
Hi ha dos tipus de cicloconvertidors
Cycloconverter intensificat:
Aquests tipus utilitzen la commutació normal i donen una sortida a freqüències més altes que la de l'entrada.
Baixeu de Cicloconvertidor:
Aquest tipus utilitza la commutació forçada i dóna lloc a una sortida amb una freqüència inferior a la de l'entrada.
Els ciclo-convertidors es classifiquen a més en tres categories, tal com es descriu a continuació.
Monofàsica a Monofàsica
Aquest Cycloconverter té dos convertidors d’ona completa connectats esquena amb esquena. Si un convertidor funciona, l’altre està desactivat, no hi passa cap corrent.
De tres fases a monofàsiques
Aquest cicloconvertidor funciona en quatre quadrants que són (+ V, + I) i (−V, −I) els modes de rectificació i (+ V, −I) i (−V, + I) els modes d’inversió.
De tres fases a tres fases
Aquest Cicloconvertidor s’utilitza principalment en sistemes de màquines de corrent altern que funcionen en màquines d’inducció trifàsica i sincròniques.
Introducció del cicloconvertidor monofàsic a monofàsic mitjançant tiristor
El cicloconvertidor té quatre tiristor dividits en dos Bancs de tiristor és a dir, un banc positiu i un banc negatiu de cadascun. Quan el corrent positiu flueix a la càrrega, la tensió de sortida es controla mitjançant el control de fase dels dos Tiristors de matriu positiva, mentre que els Tiristors de matriu negativa es mantenen apagats i viceversa quan el corrent negatiu flueix a la càrrega.
Il·lustració operativa del cicloconvertidor monofàsic
A la figura següent es mostren les formes d’ona de sortida perfectes per a un corrent de càrrega sinusoïdal i diversos angles de fase de càrrega. És important mantenir apagada la matriu Tiristor no conductora en tot moment, en cas contrari, es podria curtcircuitar la xarxa mitjançant les dues matrius Tiristor, cosa que provocaria una distorsió de la forma d’ona i una possible fallada del dispositiu a causa del corrent de curtcircuit.
Formes d'ona de sortida idealitzades
Un dels principals problemes de control del ciclo-convertidor és com intercanviar entre bancs en el menor temps possible per evitar distorsions, tot garantint que els dos bancs no es comportin al mateix temps.
Una addició comuna al circuit de potència que elimina el requisit de mantenir un banc apagat és col·locar un inductor centralitzat anomenat inductor de corrent circulant entre les sortides dels dos bancs.
Els dos bancs ara poden actuar junts sense curtcircuitar la xarxa. A més, el corrent circulant a l’inductor fa que tots dos bancs funcionin tot el temps, donant lloc a formes d’ona de sortida millorades.
Disseny de Cycloconverter mitjançant tiristor
Aquest projecte està dissenyat per controlar la velocitat d'un motor d’inducció monofàsic en tres passos mitjançant l’ús d’una tècnica Cycloconverter de Tiristor. Un A.C Motors té els grans avantatges de ser relativament econòmic i molt fiable.
Diagrama de blocs del CycloConverter basat en tiristor
Requisit de components de maquinari
Alimentació de corrent continu de 5V, Microcontrolador (AT89S52 / AT89C51), Optoisolador (MOC3021), motor d’inducció monofàsic, polsadors, SCR, LM358 IC , Resistències, condensadors.
Detecció de creu de voltatge zero
La detecció creuada de voltatge zero significa la forma d’ona de la tensió d’alimentació que passa a través de la tensió zero per cada 10 ms d’un cicle de 20 ms. Estem utilitzant un senyal de CA de 50 Hz, el període de temps del cicle total és de 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms) en el qual, per cada mig cicle (és a dir, 10 ms) hem d’obtenir zero senyals.
Detecció de creu de voltatge zero
Això s’aconsegueix mitjançant l’ús de corrent continu després del rectificador de pont abans de ser filtrat. Per a aquest propòsit, estem utilitzant un díode de bloqueig D3 entre DC i el condensador del filtre de manera que puguem obtenir una corrent continu per al seu ús.
La CC pulsant es dóna a un divisor potencial de 6,8 k i 6,8 K per proporcionar una sortida d’uns 5 V pulsant de 12 V pulsant que es connecta a l’entrada no inversora del pin de comparació 3. Aquí, el L’ampli operatiu s’utilitza com a comparador.
El corrent continu de 5 V es dóna a un divisor de potencial de 47k i 10K que dóna una sortida d'aproximadament 1,06V i que es connecta al pin d'entrada d'inversió no 2. S'utilitza una resistència d'1K des del pin de sortida 1 fins al pin d'entrada 2 per obtenir informació.
Com sabem, el principi d'un comparador és que quan el terminal no inversor és més gran que el terminal inversor, la sortida és lògicament alta (tensió d'alimentació). Així, es compara el CC pulsant al pin no 3 amb el DC fix de 1,06 V al pin no 2.
L'o / p d'aquest comparador s'alimenta al terminal d'inversió d'un altre comparador. El terminal no inversor d’aquest pin comparador no 5 té una tensió de referència fixa, és a dir, 2,5 V extreta d’un divisor de tensió format per resistències de 10 k i 10 k.
Així obtenim ZVR (Zero Voltage Reference). Aquest ZVR s'utilitza llavors com a impulsos d'entrada al microcontrolador.
Forma d'ona ZVS
Procediment de treball de Cycloconverter
Les connexions del circuit es mostren al diagrama anterior. El projecte utilitza referència de voltatge zero com es descriu anteriorment al pin núm. 13 del microcontrolador. Vuit Optoaïlladors Els MOC3021 s’utilitzen per conduir 8 SC2 de U2 a U9.
4 SCR (rectificadors controlats amb silici) que s’utilitza en full bridge és antiparal·lel amb un altre conjunt de 4 SCR, tal com es mostra al diagrama. El desencadenament de polsos generats pel MC segons el programa escrit proporciona una condició d'entrada a l'Opto-aïllador que acciona el SCR respectiu.
A la part superior només es mostra un Opto U17 que condueix el SCR U2, mentre que tots els altres són similars segons el diagrama del circuit. SCR es condueix durant 20 ms des del primer pont i els següents 20 ms des del segon pont per obtenir la sortida en un punt no - 25 i 26, el període de temps total d’un cicle de corrent altern de 40 ms, que és de 25 Hz.
Així, el F / 2 es lliura a la càrrega mentre l’interruptor 1 està tancat. De la mateixa manera, per a F / 3, la conducció té lloc durant 30 ms al primer pont i a 30 ms del pont següent, de manera que un període de temps total d’1 cicle arriba a 60 ms, que al seu torn en F / 3 mentre s’actua l’interruptor -2.
La freqüència fonamental de 50Hz està disponible activant-se en un parell des del primer pont durant el primer 10ms i durant els següents 10ms des del pont següent mentre els dos commutadors es mantenen en estat 'OFF'. El corrent invers que flueix a les portes dels SCR és la sortida de l’aïllador opto.
Aplicacions de Cycloconverter
Les aplicacions inclouen el control de la velocitat de les màquines de corrent altern com s’utilitza principalment en tracció elèctrica, motors de corrent altern amb velocitat variable i calefacció per inducció.
- Motors síncrons
- Unitats de molí
- Propulsions de vaixells
- Molins de moldre
Espero que hagueu entès clarament el tema de Cycloconverter , és un convertidor de freqüència d’un nivell a un altre, que pot canviar la potència CA d’una freqüència a una altra a una altra. Si teniu alguna pregunta més sobre aquest tema o sobre projectes elèctrics i electrònics, deixeu la secció de comentaris a continuació.
