AC till AC-omvandlare används för att konvertera AC-vågformer med en viss frekvens och storlek till AC-vågform med en annan frekvens i en annan storlek. Denna omvandling krävs främst vid hastighetsreglering av maskiner, även för applikationer med låg frekvens och variabel spänning. Vi vet att det finns olika typer av laster som fungerar med olika typer av nätaggregat som enfas, trefasförsörjning, och försörjningen kan också differentieras baserat på spännings- och frekvensområdet.
AC till AC-omvandlare
Vad är AC till AC Converter?
Vi kräver en viss spänning och en viss frekvens för att kunna använda vissa specialenheter eller maskiner. För hastighetskontroll av induktionsmotorer , AC till AC-omvandlare (Cycloconverters) används huvudsakligen. För att få en önskad växelströmförsörjning från den faktiska strömförsörjningen behöver vi några omvandlare som kallas växelström till växelström.
Typer AC till AC-omvandlare
AC till AC-omvandlare kan klassificeras i olika typer:
- Cyklomvandlare
- AC till AC-omvandlare med DC-länk
- Matrisomvandlare
- Hybridmatrisomvandlare
1. Cyklokonverterare
Cyklokonverterare kallas huvudsakligen som frekvensväxlare som omvandlar växelströmmen med en ingångsfrekvens till växelström med en annan utgångsfrekvens och kan också användas för att ändra storleken på växelströmmen. Cyklokonverterare föredras för att undvika likströmslänkar och för att undvika många steg som växelström till likström till växelström, vilket inte är ekonomiskt och orsakar fler förluster. Kostnaden för den likströmslänk som krävs varierar beroende på betyg på den ström som används.
Cyklokonverterare
Ovanstående figur visar arbetsprincipen för en cyklokonverterare där ingångsvågfrekvensen ändras genom att ändra tändvinkeln som appliceras på tyristorerna. Genom att byta de positiva och negativa tyristorerna i lemmarna kan vi få variabel utfrekvens som kan vara steg-upp eller steg-ner-frekvens jämfört med ingångsfrekvensen.
Cyklokonverterare klassificeras i olika typer baserat på olika kriterier
Cyklokonverterare består av två lemmar, nämligen Positiv lem kallas också en positiv omvandlare och negativ lem kallas också en negativ omvandlare. Positivlimmen fungerar under den positiva halva cykeln och den negativa delen arbetar under den negativa halva cykeln.
Klassificering av cyklokonverterare baserat på driftsättet:
Blockeringsläge Cyklokonverterare
Dessa cyklokonverterare behöver ingen begränsande reaktor, eftersom i det här läget bara en eller en positiv eller negativ lem leder åt gången och den andra lemmen blockeras. Därför kallas detta som blockeringsläge cyklokonverterare.
Cyklokonverterare för cirkulerande ström
Dessa Cycloconvertersneed-begränsande reaktorer som både den positiva extremiteten och den negativa extremiteten uppför sig åt gången, och därför är en reaktor placerad för att begränsa cirkulationsströmmen. Eftersom båda extremiteterna leder samtidigt, kommer det att finnas en cirkulationsström i systemet, och därför kallas det cyklokonverterare för cirkulerande strömläge.
Klassificering av cyklokonverterare baserat på antalet faser av utspänningen
Enfas cyklokonverterare
Dessa klassificeras återigen i två typer baserat på antalet inmatningsfaser.
1-Ø till 1- Ø Cylco-omvandlare
1-Ø till 1- Ø Cylco-omvandlare
Denna cyklokonverterare konverterar enfas växelströmsvåg med ingångsfrekvens och t-storlek till utgång växelströmsvåg med en annan storlek och frekvens.
3-Ø till 1- Ø fascyklokonverterare
Denna cyklokonverterare har en trefas växelströmsförsörjning med en ingångsfrekvens och storlek och producerar utgång som en enfas växelströmsvåg med en annan utgångsfrekvens eller -storlek.
3-fas till 1-fas fas cyklokonverterare
3-Ø till 3- Ø fascyklokonverterare
3-Ø till 3- Ø fascyklokonverterare
Denna cyklokonverterare har trefas växelströmsförsörjning med ingångsfrekvens och storlek och producerar utgång som trefas växelströmsvåg med en annan utgångsfrekvens eller storlek.
Klassificering av cyklokonverterare baserat på skjutvinkeln för positiva och negativa extremiteter
Kuvertkonverterare
I denna typ av cyklokonverterare är skjutvinkeln fixerad för både de positiva och negativa halvcyklerna under den positiva halvcykeln. För en positiv omvandlare sätts skjutvinkeln till α = 0 °, och under den negativa halvcykeln sätts skjutvinkeln till α = 180 °.
På samma sätt, för en negativ omvandlare, är skjutvinkeln inställd på a = 180 °, under den positiva halvcykeln, och under den negativa halvcykeln, är skjutvinkeln inställd på a = 0 °.
Faskontrollerade cyklokonverterare
Genom att använda denna typ av cykelomvandlare kan vi ändra storleken på utspänningen utöver frekvensen på utgången. Båda kan varieras genom att variera omvandlarens tändvinkel.
Faskontrollerade cyklokonverterare
2. AC till AC-omvandlare med en DC-länk
AC till AC-omvandlare med likströmslänk består i allmänhet av en likriktare, likströmslänk och växelriktare som i denna process AC omvandlas till DC med hjälp av likriktaren . Efter omvandling till likström används likströmslänken för att lagra likström och sedan omvandlas den till växelström med hjälp av växelriktaren. Växelström till växelströmskrets med en likströmslänk visas i figuren.
AC till AC-omvandlare med en DC-länk klassificeras i två typer:
Nuvarande källomvandlare
I denna typ av växelriktare används en eller två seriens induktorer mellan en eller båda extremiteterna i anslutningen mellan likriktaren och växelriktaren. Likriktaren som används här är en fasstyrd omkopplingsenhet som Thyristor Bridge.
Nuvarande källomvandlare
Omvandlare för spänningskälla
I denna typ av omvandlare består likströmslänken av en shuntkondensator och likriktaren består av en diodbro. Diodbroarna föredras för låg belastning eftersom växelströmsledningsförvrängning och låg effektfaktor orsakad av diodbroen är mindre än Thyristor Bridge.
AC till AC-omvandlare med DC-länk rekommenderas dock inte för högeffektsbetyg som DC-länk passiv komponent erforderlig kapacitet ökar med ökad effekt. För lagring av hög effekt behöver vi skrymmande passiva komponenter med hög DC-lagring som inte är ekonomiska och effektiva eftersom förluster också ökar för att omvandla AC till DC och DC till AC-process.
Omvandlare för spänningskälla
3. Matrisomvandlare
Matrisomvandlare används för att konvertera AC till AC direkt utan att använda någon DC-länk för att öka systemets tillförlitlighet och effektivitet genom att minska kostnaderna och förlusterna för DC-link-lagringselementet.
Matrisomvandlare består av dubbelriktade omkopplare som praktiskt taget inte existerar för närvarande men som kan realiseras med hjälp av IGBT: erna, och dessa kan leda ström och blockera spänningen för båda polariteterna.
Matrisomvandlare
Matrisomvandlare klassificeras återigen i olika typer baserat på antalet komponenter som används.
Sparse Matrix Converter
Funktionen hos en sparsam matrisomvandlare är identisk med direktmatrisomvandlaren, men här är antalet omkopplare som krävs mindre än direktmatrisomvandlaren, och därmed kan systemets tillförlitlighet förbättras genom att minska den kontrollerande komplexiteten.
18 dioder, 15 transistorer och 7 isolerade drivpotentialer krävs för gles matrisomvandlare.
Mycket Sparse Matrix Converter
Antalet dioder ökas med det reducerade antalet transistorer jämfört med den glesa matrisomvandlaren, och på grund av fler dioder är ledningsförlusterna stora. Funktionen för den mycket glesa matrisomvandlaren liknar den glesa / direkta matrisomvandlaren.
30 dioder, 12 transistorer och 10 isolerade drivpotentialer krävs för en mycket gles matrisomvandlare.
Ultra Sparse Matrix Converter
Dessa används för frekvensomriktare med låg dynamik eftersom ingångssteget för denna omvandlare är enkelriktat, och på grund av detta finns det en tillåten fasförskjutning mellan ingångsströmens grund- och ingångsspänning. På samma sätt är en utgångsspänning grundläggande och utströmmen 30 °, och därför används dessa huvudsakligen för PSM-enheter med låg dynamik med låg dynamik.
12 dioder, 9 transistorer och 7 isolerade drivpotentialer krävs för extremt gles matrisomvandlare.
Hybrid Matrix Converter
Matrisomvandlarna som omvandlar AC / DC / AC benämns Hybridmatrisomvandlare , och liknar matrisomvandlarna, använder dessa hybridomvandlare inte heller någon kondensator eller induktor eller DC-länk.
Dessa klassificeras igen i två typer baserat på antalet steg de tar för omvandling, om spänningen och strömmen båda omvandlas i ett enda steg, kan den omvandlaren kallas för en hybrid direktmatrisomvandlare.
Om spänningen och strömmen omvandlas i två olika steg kan den omvandlaren kallas en hybridindirekt matrisomvandlare.
Exempel:
Cyklokonverterare med Thyristors
Cykelkonverterarprojektet handlar om hastighetskontroll av en enfasinduktionsmotor med hjälp av cyklokonverterartekniken med tyristorer. Induktionsmotorer är maskiner med konstant hastighet som ofta används i många hushållsapparater som tvättmaskiner, vattenpumpar och dammsugare.
Kretsen består av ett försörjningssystem (med transformator, likriktare och regulator för att omvandla växelström till likström) är ansluten till mikrokontrollern och växelströmförsörjningen upprätthålls vid cykelkonverteraren. Mikrokontrollern är ansluten med optoisolator och lägesval. Cykelkonverteraren är ansluten till motorn.
Cyklokonverterare som använder tyristorer
Induktionsmotorns hastighet kan varieras i tre steg som F, F / 2 och F / 3. Mikrokontrollern är ansluten med skjutomkopplare och statusen för dessa omkopplare kan varieras så att mikrokontrollern kommer att leverera lämpliga utlösande pulser till Cycloconverter tyristorer dubbla brygga. Med variationen i utlösande pulser kan frekvensen för utgångsvågform för cyklokonverterare varieras. Således kan hastighetskontrollen för enfasinduktionsmotorn uppnås.
Det här handlar om några av AC till AC-omvandlarna tillsammans med deras korta diskussion och arbetsprinciper. Dessa omvandlare finns mestadels i högeffektiv konverteringsutrustning relaterad till kraftelektroniska styrapplikationer . Om du vill ha mer information och praktisk implementering av dessa omvandlare kan du skriva till oss genom att kommentera nedan.
Fotokrediter:
- AC till AC omvandlare av siemens
- Cycloconverters av pantechsolutions
- Faskontrollerade cyklokonverterare av nctu
- Spänningskälla & strömkälla Omformare av gecko-research
- Matrix Converters av yaskawa
- 3-Ø till 3- Ø fascyklokonverterare av pantechsolutions
- 1-Ø till 1- Ø Cylkokonverterare av filer
- 3-Ø till 1-ØPhaseCycloconverter av
