Kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitikliai yra naudojami konvertuojant kintamosios srovės bangų formas, turinčias tam tikrą dažnį ir dydį, į kintamosios srovės bangų formą su kitu dažniu kitu dydžiu. Šis keitimas daugiausia reikalingas mašinų greičiui valdyti, taip pat žemo dažnio ir kintamos įtampos dydžiams. Mes žinome, kad yra įvairių tipų apkrovos, kurios veikia su skirtingais tipais maitinimo šaltiniai kaip vienfazis, trifazis maitinimas, ir tiekimą galima atskirti atsižvelgiant į įtampos ir dažnio diapazoną.
Kintamosios srovės keitiklis
Kas yra kintamosios srovės keitiklis?
Kai kuriems specialiems prietaisams ar mašinoms valdyti reikalinga tam tikra įtampa ir dažnis. Dėl asinchroninių variklių greičio valdymas , Daugiausia naudojami kintamosios srovės keitikliai (ciklokonverteriai). Norint gauti norimą kintamosios srovės šaltinį iš faktinio maitinimo šaltinio, mums reikia keleto keitiklių, vadinamų kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitikliais.
Kintamosios srovės keitiklių tipai
Kintamosios srovės keitikliai gali būti skirstomi į skirtingus tipus:
- Dviračių keitikliai
- Kintamosios srovės keitikliai su nuolatine jungtimi
- Matricos keitikliai
- Hibridiniai matricos keitikliai
1. Ciklokonverteriai
Ciklokonverteriai dažniausiai vadinami dažnio keitikliais, kurie keičia kintamosios srovės maitinimą vienu įėjimo dažniu į kintamosios srovės maitinimą su skirtingu išėjimo dažniu ir gali būti naudojami kintamosios srovės galios dydžiui keisti. Ciklokonverteriai yra pageidautini, kad būtų išvengta nuolatinių jungčių ir išvengta daugelio etapų, pavyzdžiui, nuo kintamosios iki nuolatinės į kintamosios srovės, o tai nėra ekonomiška ir sukelia daugiau nuostolių. Reikalingos nuolatinės jungties kaina gali skirtis priklausomai nuo naudojamo maitinimo galingumo.
Ciklokonverteriai
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodytas ciklokonverterio veikimo principas, kai įėjimo bangos dažnis pasikeitė keičiant tiristoriams taikomą šaudymo kampą. Perjungdami teigiamus ir neigiamus galūnių tiristorius, galime gauti kintamą išėjimo dažnį, kuris gali būti padidinamasis arba sumažinamasis dažnis, palyginti su įėjimo dažniu.
Ciklokonverteriai skirstomi į skirtingus tipus pagal skirtingus kriterijus
Ciklokonverteriai susideda iš dviejų galūnių, būtent teigiamos galūnės, dar vadinamos teigiamais keitikliais, ir neigiamos galūnės, dar vadinamos neigiamais. „Positivelimb“ veikia teigiamo pusės ciklo metu, o neigiama galūnė veikia neigiamo pusės ciklo metu.
Ciklokonverterių klasifikacija pagal darbo režimą:
Blokavimo režimo ciklokonverteriai
Šiems ciklokonverteriams nereikia jokio ribojančio reaktoriaus, nes šiuo režimu vienu metu vadovauja tik viena teigiama arba neigiama galūnė, o kita galinė dalis yra užblokuota. Taigi tai vadinama blokavimo režimo ciklokonverteriais.
Cirkuliacinės srovės režimo ciklokonverteris
Šiems ciklokonverteriams buvo reikalingas ribojamasis reaktorius, nes vienu metu veikia tiek teigiama, tiek neigiama galūnės, todėl reaktorius yra ribojamas cirkuliuojančiai srovei. Kadangi abi galūnės laidžios tuo pačiu metu, sistemoje bus cirkuliuojanti srovė, taigi ji vadinama cirkuliacinės srovės režimo ciklokonverteriu.
Ciklokonverterių klasifikavimas pagal išėjimo įtampos fazių skaičių
Vienfaziai ciklokonverteriai
Jie vėl skirstomi į du tipus pagal įvesties fazių skaičių.
1-Ø į 1- Ø Cylco keitiklis
1-Ø į 1- Ø Cylco keitiklis
Šis ciklokonverteris paverčia vienos fazės kintamosios srovės bangos formą su įėjimo dažniu ir t dydžiu į kintamosios kintamosios srovės bangos formą, kurios dydis ir dažnis yra skirtingi.
3-Ø į 1- Ø fazinis ciklokonverteris
Šis ciklokonverteris turi trifazį kintamosios srovės maitinimo šaltinį su įėjimo dažniu ir dydžiu, o išvestį gamina kaip vienos fazės kintamosios srovės bangos formą su skirtingu išėjimo dažniu ar dydžiu.
Nuo 3 fazių iki 1 fazių fazinis ciklokonverteris
3-Ø iki 3-ojo fazės ciklokonverteris
3-Ø iki 3-ojo fazės ciklokonverteris
Šis „Cycloconverter“ turi trifazį kintamosios srovės maitinimo šaltinį su įėjimo dažniu ir dydžiu, o išvestį pateikia kaip trifazę kintamosios srovės bangos formą su skirtingu išėjimo dažniu ar dydžiu.
Ciklokonverterių klasifikavimas pagal teigiamų ir neigiamų galūnių šaudymo kampą
Vokų ciklokonverteriai
Šio tipo ciklokonverteriuose šaudymo kampas yra fiksuojamas tiek teigiamam, tiek neigiamam pus ciklams teigiamo pusinio ciklo metu. Teigiamam keitikliui šaudymo kampas nustatomas į α = 0 °, o neigiamo pusės ciklo metu šaudymo kampas nustatomas į α = 180 °.
Panašiai neigiamo keitiklio atveju šaudymo kampas nustatomas į α = 180 °, teigiamo pusės ciklo metu ir neigiamo pusinio ciklo metu - α = 0 °.
Fazės valdomi ciklokonverteriai
Naudodami tokio tipo ciklokonverterius, be išėjimo dažnio, galime pakeisti išėjimo įtampos dydį. Abi gali būti keičiamos keičiant keitiklio šaudymo kampą.
Fazės valdomi ciklokonverteriai
2. Kintamosios srovės keitikliai su nuolatine jungtimi
Kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitikliai su nuolatine jungtimi paprastai susideda iš lygintuvo, nuolatinės jungties ir keitiklio, kaip šiame procese Naudojant lygintuvą, kintama srovė paverčiama nuolatine . Po to, kai jis paverčiamas nuolatine srove, nuolatinė srovė naudojama nuolatinei srovei kaupti, o naudojant keitiklį ji vėl paverčiama kintamąja. Kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitiklio grandinė su nuolatine jungtimi parodyta paveikslėlyje.
Kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitikliai su nuolatine jungtimi skirstomi į du tipus:
Srovės šaltinio keitiklio keitiklis
Šio tipo keitikliuose tarp lygintuvo ir keitiklio jungties vienos arba abiejų galūnių yra naudojami vienas arba du serijiniai induktoriai. Čia naudojamas lygintuvas yra fazės valdomas perjungimo įtaisas, pvz., Tiristoriaus tiltas.
Srovės šaltinio keitiklio keitiklis
Įtampos šaltinio keitiklio keitiklis
Šio tipo keitikliuose nuolatinė jungtis susideda iš šunto kondensatoriaus, o lygintuvas - iš diodinio tilto. Diodų tiltai yra pageidaujami dėl mažos apkrovos, nes kintamosios srovės linijos iškraipymas ir mažos galios koeficientas, kurį sukelia diodų tiltas, yra mažesni nei tiristoriaus tiltas.
Tačiau kintamosios srovės ir kintamosios srovės keitikliai su nuolatine jungtimi nerekomenduojami didelės galios reitingams kaip nuolatinė jungtis pasyvus komponentas reikalingas galingumas didėja didėjant galingumui. Kad galėtume kaupti didelę galią, mums reikia didelės srovės kaupiamųjų pasyviųjų komponentų, kurie nėra ekonomiški ir efektyvūs, nes padidėja nuostoliai keičiant kintamosios srovės ir nuolatinės srovės į kintamosios srovės procesą.
Įtampos šaltinio keitiklio keitiklis
3. Matricos keitikliai
Matricos keitikliai naudojami tiesiogiai konvertuojant kintamą į kintamą, nenaudojant jokios nuolatinės srovės jungties, siekiant padidinti sistemos patikimumą ir efektyvumą, sumažinant nuolatinės srovės jungties saugojimo elemento sąnaudas ir nuostolius.
Matricos keitiklį sudaro dvikrypčiai jungikliai, kurių šiuo metu praktiškai nėra, bet kuriuos galima realizuoti naudojant IGBT, ir jie gali valdyti srovę ir blokuoti abiejų poliškumų įtampą.
Matricos keitikliai
Matricos keitikliai vėl skirstomi į skirtingus tipus pagal naudojamų komponentų skaičių.
Sparse Matrix Converter
Retų matricų keitiklių funkcija yra identiška tiesioginių matricų keitiklių funkcijoms, tačiau čia reikalingas jungiklių skaičius yra mažesnis nei tiesioginių matricų keitiklių, todėl sistemos patikimumą galima pagerinti sumažinant kontrolinį sudėtingumą.
Retam matricos keitikliui reikalingi 18 diodų, 15 tranzistorių ir 7 izoliuoti tvarkyklės potencialai.
Labai retos matricos keitiklis
Diodų skaičius padidėja sumažinus tranzistorių skaičių, palyginti su retais matricų keitikliais, todėl dėl daugiau diodų laidumo nuostoliai yra dideli. Labai retų matricų keitiklių funkcija yra panaši į retų / tiesioginių matricų keitiklių funkcijas.
Labai retam matricos keitikliui reikalingi 30 diodų, 12 tranzistorių ir 10 izoliuotų tvarkyklių potencialų.
„Ultra Sparse Matrix Converter“
Jie naudojami mažos dinamikos kintamo greičio pavaroms, nes šio keitiklio įvesties pakopa yra vienakryptė, todėl dėl įėjimo srovės pagrindinės ir įėjimo įtampos yra leistinas fazių poslinkis. Panašiai, kai išėjimo įtampa yra pagrindinė, o išėjimo srovė yra 30 °, todėl jie dažniausiai naudojami mažos dinamikos kintamo greičio PSM pavaroms.
Itin retam matricos keitikliui reikalingi 12 diodų, 9 tranzistoriai ir 7 izoliuoti tvarkyklės potencialai.
Hibridinis matricos keitiklis
Matricos keitikliai, konvertuojantys AC / DC / AC, vadinami Hibridiniai matricos keitikliai ir panašiai kaip matricos keitikliai, šie hibridiniai keitikliai taip pat nenaudoja kondensatoriaus, induktoriaus ar nuolatinės srovės jungties.
Jie vėl skirstomi į du tipus pagal jų atliktų konversijų skaičių, jei įtampa ir srovė yra konvertuojami vienoje pakopoje, tada tą keitiklį galima vadinti hibridiniu tiesioginės matricos keitikliu.
Jei įtampa ir srovė yra konvertuojami dviem skirtingais etapais, tada tą keitiklį galima vadinti hibridine netiesioginės matricos keitikliu.
Pavyzdys:
Ciklokonverteris naudojant tiristorius
Ciklokonverterio projektas yra susijęs su vienfazio asinchroninio variklio greičio valdymu naudojant Cycloconverter techniką su tiristoriais. Asinchroniniai varikliai yra pastovaus greičio mašinos, dažnai naudojamos daugelyje buitinių prietaisų, tokių kaip skalbimo mašinos, vandens siurbliai ir dulkių siurbliai.
Grandinė susideda iš maitinimo sistemos (su transformatoriumi, lygintuvu ir reguliatoriumi kintamajai srovei į nuolatinę srovę paversti) yra prijungta prie mikrovaldiklio, o kintamosios srovės maitinimas palaikomas ciklokonverteryje. Mikrovaldiklis yra prijungtas prie optoizoliatoriaus ir režimo pasirinkimo. Ciklokonverteris sujungtas su varikliu.
Ciklokonverteris naudojant tiristorius
Asinchroninio variklio greitis gali būti keičiamas trimis žingsniais: F, F / 2 ir F / 3. Mikrovaldiklis yra sujungtas su stumdomais jungikliais, o šių jungiklių būsena gali būti keičiama taip, kad mikrovaldiklis duos atitinkamus paleidimo impulsus į ciklokonverterio tiristorių dvigubą tiltą. Kintant suaktyvinamiesiems impulsams, galima keisti ciklokonverterio išėjimo bangos formos dažnį. Taigi galima pasiekti vienfazio asinchroninio variklio greičio valdymą.
Viskas apie kai kuriuos kintamosios srovės keitiklius, jų trumpas diskusijas ir darbo principus. Šie keitikliai dažniausiai randami didelės galios keitimo įrangoje, susijusioje su galios elektroninio valdymo programos . Jei norite gauti daugiau informacijos ir praktinio šių keitiklių įdiegimo, galite parašyti mums komentuodami žemiau.
Nuotraukų kreditai:
- Iki kintamosios srovės keitiklių siemens
- Ciklokonverteriai pantechsprendimai
- Fazės valdomi ciklokonverteriai nctu
- Įtampos šaltinis ir srovės šaltinis gecko tyrimai
- Matricos keitikliai yaskawa
- 3-Ø - 3 - 3 fazių ciklokonverteris pantechsprendimai
- 1-Ø į 1- Ø Cilikonvertorius failus
- 3-Ø į 1-ØFazės ciklokonverterį
