Преобразователи переменного тока в переменный используются для преобразования сигналов переменного тока с одной конкретной частотой и величиной в форму сигнала переменного тока с другой частотой и другой величиной. Это преобразование в основном требуется в случае управления скоростью машин, а также для приложений с низкой частотой и переменной величиной напряжения. Мы знаем, что существуют разные типы нагрузок, которые работают с разными типами Источники питания например, однофазное, трехфазное питание, а также источники питания могут различаться в зависимости от диапазона напряжения и частоты.
Преобразователь переменного тока в переменный
Что такое преобразователь переменного тока в переменный?
Нам требуется определенное напряжение и определенная частота для работы некоторых специальных устройств или машин. За регулирование скорости асинхронных двигателей , Преобразователи переменного тока в переменный ток (циклоконвертеры) используются в основном. Для получения желаемого источника питания переменного тока от фактического источника питания нам нужны преобразователи, называемые преобразователями переменного тока в переменный.
Типы преобразователей переменного тока в переменный ток
Преобразователи переменного тока в переменный можно разделить на различные типы:
- Преобразователи циклов
- Преобразователи переменного тока в переменный с промежуточным звеном постоянного тока
- Матричные преобразователи
- Гибридные матричные преобразователи
1. Циклоконвертеры
Циклоконвертеры в основном называются преобразователями частоты, которые преобразуют мощность переменного тока с одной входной частотой в мощность переменного тока с другой выходной частотой и также могут использоваться для изменения величины мощности переменного тока. Циклоконверторы предпочтительны для исключения звеньев постоянного тока и многих ступеней, таких как переход из постоянного в переменный, что неэкономично и вызывает большие потери. Стоимость необходимого звена постоянного тока будет зависеть от номинальной мощности используемого источника питания.
Циклоконвертеры
На приведенном выше рисунке показан принцип работы циклоконвертера, в котором частота входной волны изменяется путем изменения угла включения, применяемого к тиристорам. Переключая тиристоры положительного и отрицательного конечностей, мы можем получить переменную выходную частоту, которая может быть повышающей или понижающей частотой по сравнению с входной частотой.
Циклоконвертеры делятся на разные типы по разным критериям.
Циклоконвертеры состоят из двух частей, а именно положительной ветви, также называемой положительным преобразователем, и отрицательной ветви, также называемой отрицательным преобразователем. Положительная конечность работает в течение положительного полупериода, а отрицательная конечность - в течение отрицательного полупериода.
Классификация циклоконверторов по режиму работы:
Циклоконвертеры с блокирующим режимом
Эти циклоконвертеры не нуждаются в каком-либо ограничивающем реакторе, поскольку в этом режиме одновременно проводит только одна конечность, положительная или отрицательная, а другая конечность заблокирована. Следовательно, это называется циклопреобразователем с блокирующим режимом.
Циклоконвертер с циркулирующим током
Этим циклоконвертерным реакторам нужен ограничивающий реактор, поскольку и положительная, и отрицательная ветви проводят одновременно, и, следовательно, для ограничения циркулирующего тока размещается реактор. Поскольку обе конечности проводят одновременно, в системе будет циркулирующий ток, и, следовательно, это называется циклоконвертером режима циркулирующего тока.
Классификация циклоконверторов по количеству фаз выходного напряжения
Однофазные циклоконвертеры
Они снова делятся на два типа в зависимости от количества входных фаз.
Преобразователь цилиндров 1-Ø в 1- Ø
Преобразователь цилиндров 1-Ø в 1- Ø
Этот циклоконвертер преобразует сигнал однофазного переменного тока с входной частотой и величиной t в форму выходного сигнала переменного тока с другой величиной и частотой.
Фазный циклоконвертер с 3-х до 1-х диаметров
Этот циклоконвертер имеет трехфазный источник переменного тока с входной частотой и величиной и выдает выходной сигнал в виде волны однофазного переменного тока с другой выходной частотой или величиной.
Трехфазный циклоконвертер в однофазный
Фазовый циклоконвертер с 3-х на 3-х диаметров
Фазовый циклоконвертер с 3-х на 3-х диаметров
Этот циклоконвертер имеет трехфазный источник переменного тока с входной частотой и величиной и выдает выходной сигнал в виде трехфазного переменного тока с другой выходной частотой или величиной.
Классификация циклоконверторов по углу стрельбы положительной и отрицательной конечностей
Циклоконвертеры конвертов
В циклоконверторах этого типа угол зажигания фиксируется как для положительного, так и для отрицательного полупериода в течение положительного полупериода. Для положительного преобразователя угол зажигания установлен на α = 0 °, а во время отрицательного полупериода угол открытия установлен на α = 180 °.
Аналогично, для отрицательного преобразователя угол зажигания устанавливается равным α = 180 °, в течение положительного полупериода, а во время отрицательного полупериода угол зажигания устанавливается равным α = 0 °.
Циклоконвертеры с фазовым управлением
Используя этот тип циклоконвертеров, мы можем изменять величину выходного напряжения в дополнение к выходной частоте. И то, и другое можно изменять, изменяя угол зажигания преобразователя.
Циклоконвертеры с фазовым управлением
2. Преобразователи переменного тока в переменный со звеном постоянного тока.
Преобразователи переменного тока в переменный со звеном постоянного тока обычно состоят из выпрямителя, звена постоянного тока и инвертора, поскольку в этом процессе Переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя. . После преобразования в постоянный ток линия постоянного тока используется для хранения энергии постоянного тока, а затем снова преобразуется в переменный ток с помощью инвертора. Схема преобразователя переменного тока в переменный с промежуточным звеном постоянного тока показана на рисунке.
Преобразователи переменного тока в переменный со звеном постоянного тока подразделяются на два типа:
Преобразователь инвертора источника тока
В инверторах этого типа между одним или обоими участками соединения между выпрямителем и инвертором используются один или два последовательных индуктора. Используемый здесь выпрямитель представляет собой устройство переключения с фазовым управлением, такое как тиристорный мост.
Преобразователь инвертора источника тока
Преобразователь инвертора источника напряжения
В преобразователях этого типа звено постоянного тока состоит из шунтирующего конденсатора, а выпрямитель - из диодного моста. Диодные мосты предпочтительнее при низкой нагрузке, поскольку искажения в линии переменного тока и низкий коэффициент мощности, вызванные диодным мостом, меньше, чем у тиристорного моста.
Однако преобразователи переменного тока в переменный со звеном постоянного тока не рекомендуются для работы с высокой мощностью в качестве звена постоянного тока. пассивный компонент требуемая мощность увеличивается с увеличением номинальной мощности. Для хранения высокой мощности нам нужны громоздкие пассивные компоненты для хранения постоянного тока, которые не экономичны и неэффективны, поскольку потери также увеличиваются при преобразовании переменного тока в постоянный и постоянного тока в процесс переменного тока.
Преобразователь инвертора источника напряжения
3. Матричные преобразователи
Матричные преобразователи используются для преобразования переменного тока в переменный напрямую без использования звена постоянного тока для повышения надежности и эффективности системы за счет снижения стоимости и потерь элемента накопителя звена постоянного тока.
Матричный преобразователь состоит из двунаправленных переключателей, которых в настоящее время практически не существует, но которые могут быть реализованы с использованием IGBT, и они способны проводить ток и блокировать напряжение обеих полярностей.
Матричные преобразователи
Матричные преобразователи снова подразделяются на разные типы в зависимости от количества используемых компонентов.
Конвертер разреженной матрицы
Функция преобразователя разреженной матрицы идентична прямому преобразователю матрицы, но здесь количество требуемых переключателей меньше, чем у прямого преобразователя матрицы, и, таким образом, надежность системы может быть повышена за счет уменьшения сложности управления.
Для преобразователя с разреженной матрицей требуется 18 диодов, 15 транзисторов и 7 изолированных потенциалов драйвера.
Конвертер очень разреженной матрицы
Количество диодов увеличивается с уменьшением количества транзисторов по сравнению с преобразователем с разреженной матрицей, и, таким образом, из-за большего количества диодов потери проводимости высоки. Функция преобразователя очень разреженной матрицы аналогична преобразователю разреженной / прямой матрицы.
Для очень разреженного матричного преобразователя требуется 30 диодов, 12 транзисторов и 10 изолированных потенциалов драйвера.
Конвертер ультра разреженной матрицы
Они используются для частотно-регулируемых приводов с низкой динамикой, поскольку входной каскад этого преобразователя является однонаправленным, и из-за этого существует допустимый сдвиг фаз между основной частотой входного тока и входным напряжением. Аналогичным образом, для основного выходного напряжения и выходного тока 30 °, они в основном используются для приводов PSM с регулируемой скоростью и низкой динамикой.
Для сверхразреженного матричного преобразователя требуется 12 диодов, 9 транзисторов и 7 изолированных потенциалов драйвера.
Гибридный матричный преобразователь
Матричные преобразователи, преобразующие переменный / постоянный / переменный ток, называются Гибридные матричные преобразователи и, как и матричные преобразователи, в этих гибридных преобразователях также не используются конденсаторы, катушки индуктивности или звено постоянного тока.
Они снова подразделяются на два типа в зависимости от количества ступеней, которые они принимают для преобразования. Если напряжение и ток преобразуются за одну ступень, то этот преобразователь можно назвать гибридным прямым матричным преобразователем.
Если напряжение и ток преобразуются в два разных этапа, то этот преобразователь можно назвать гибридным косвенным матричным преобразователем.
Пример:
Циклоконвертер на тиристорах
Проект циклоконвертера касается управления скоростью однофазного асинхронного двигателя с использованием технологии циклоконвертера с тиристорами. Асинхронные двигатели - это машины с постоянной скоростью, которые часто используются во многих бытовых приборах, таких как стиральные машины, водяные насосы и пылесосы.
Схема состоит из системы питания (с трансформатором, выпрямителем и регулятором для преобразования переменного тока в постоянный), подключенной к микроконтроллеру, а питание переменного тока поддерживается на циклоконвертере. Микроконтроллер связан с оптоизолятором и выбором режима. Циклоконвертер связан с двигателем.
Циклоконвертер с тиристорами
Скорость асинхронного двигателя можно изменять в три этапа: F, F / 2 и F / 3. Микроконтроллер соединен с ползунковыми переключателями, и состояние этих переключателей может быть изменено так, что микроконтроллер будет подавать соответствующие импульсы запуска на двойной мост тиристоров циклоконвертера. Изменяя количество запускающих импульсов, можно изменять частоту выходного сигнала циклоконвертера. Таким образом, может быть достигнуто управление скоростью однофазного асинхронного двигателя.
Это все о некоторых преобразователях переменного тока в переменный, а также их краткое описание и принципы работы. Эти преобразователи в основном используются в мощном преобразовательном оборудовании, относящемся к приложения для электронного управления мощностью . Если вам нужна дополнительная информация и практическая реализация этих преобразователей, вы можете написать нам, оставив комментарий ниже.
Фото:
- Преобразователи переменного тока в переменный от Сименс
- Циклоконвертеры пантехрешения
- Циклоконверторы с фазовым управлением nctu
- Источник напряжения и источник тока Инвертор от гекконы
- Матричные преобразователи от Яскава
- Фазный циклоконвертер с 3-х на 3-х диам. пантехрешения
- Цилкопреобразователь с Ø 1 на Ø 1 файлы
- 3-х фазный в 1-фазный циклоконвертер от
