Trong các ứng dụng công nghiệp, hai dạng năng lượng điện Dòng điện một chiều (DC) và Dòng điện xoay chiều (AC) được sử dụng. Điện áp không đổi và dòng điện không đổi AC trực tiếp có sẵn. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng khác nhau, cần có các dạng khác nhau, điện áp khác nhau và / hoặc dòng điện khác nhau. Bộ chuyển đổi là cần thiết để đạt được các hình thức khác nhau. Các bộ chuyển đổi này được phân loại là bộ chỉnh lưu, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần và bộ chuyển đổi xyclo.
Bộ chuyển đổi xycloconverter là thiết bị chuyển đổi nguồn điện xoay chiều, ở một tần số thành nguồn điện xoay chiều có tần số thấp hơn có thể điều chỉnh được mà không có bất kỳ dòng điện một chiều hoặc DC nào ở giữa. Nó cũng có thể được thừa nhận như một bộ sạc lặp lại tĩnh và giữ các bộ chỉnh lưu được điều chỉnh bằng silicon. Bộ biến tần được sử dụng trong các bộ biến tần rất lớn với định mức từ vài megawatt đến nhiều chục megawatt.
Nguyên tắc của bộ biến đổi xyclo được mô tả dưới đây bằng cách sử dụng bộ biến đổi xyclo một pha sang một pha.
Bộ chuyển đổi xycloconverter đầu vào một pha được hiển thị bên dưới (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) Đầu vào một pha 12,5 Hz đến bộ chuyển đổi xyclocon đầu ra một pha được hiển thị bên dưới.
Bộ chỉnh lưu chuyển đổi từ xoay chiều một pha hoặc ba pha thành điện áp một chiều biến thiên. Bộ dao cắt chuyển đổi từ điện một chiều sang điện áp một chiều thay đổi được. Biến tần chuyển đổi từ điện một chiều sang tần số có thể thay đổi được tần số một pha hoặc ba pha. Bộ biến đổi tuần hoàn chuyển đổi từ xoay chiều một pha hoặc ba pha thành xoay chiều có độ lớn biến thiên tần số một pha hoặc ba pha. Một bộ chuyển đổi xycloconverter có bốn thyristor được chia thành một ngân hàng dương và âm của hai thyristor mỗi loại.
Sơ đồ cơ bản của Cycloconverter:
Bộ chuyển đổi xycloconverter được kết nối với đầu vào giữa 30 và 31 như hình dưới đây. Động cơ được kết nối giữa 25 và 26.
Tùy thuộc vào các xung kích hoạt được cấp cho bộ 8 SCR giữa cổng và cực âm của chúng mà chúng ta nhận được F hoặc F / 2 hoặc F / 3.
Cycloconverter
Các loại Cycloconverters:
Có hai loại chủ yếu là loại chế độ chặn của bộ chuyển đổi xyclo và loại chế độ tuần hoàn. Khi dòng tải là dương, bộ chuyển đổi tích cực cung cấp điện áp cần thiết, và bộ chuyển đổi âm bị chặn. Giả sử nếu dòng tải là âm, thì bộ chuyển đổi âm cấp điện áp và bộ chuyển đổi tích cực bị chặn. Hoạt động này được gọi là hoạt động chế độ chặn. Bộ chuyển đổi xyclo đang sử dụng phương pháp này được gọi là bộ chuyển đổi xyclo chế độ chặn.
Tình cờ, nếu cả hai bộ chuyển đổi được kích hoạt, thì nguồn cung cấp sẽ bị đoản mạch. Để tránh điều này, một lò phản ứng liên nhóm (IGR) phải được kết nối giữa các bộ chuyển đổi. Nếu cả hai bộ chuyển đổi được kích hoạt, thì một dòng điện tuần hoàn được tạo ra. Điều này là một chiều vì các thyristor cho phép dòng điện chạy theo một hướng. Các bộ chuyển đổi xyclo sử dụng cách tiếp cận này được gọi là bộ chuyển đổi dòng điện tuần hoàn.
Chế độ chặn Cycloconverters:
Bộ chuyển đổi xyclo chế độ chặn không cần bất kỳ lò phản ứng liên nhóm (IGR) nào. Phụ thuộc vào cực, một trong các bộ chuyển đổi được bật. Hoạt động của chế độ chặn có một số ưu điểm và nhược điểm so với hoạt động của chế độ tuần hoàn. Họ không cần bất kỳ lò phản ứng nào do đó kích thước và chi phí thấp hơn. Chỉ có một bộ chuyển đổi luôn dẫn điện thay vì hai bộ chuyển đổi. Trong thời gian trễ, dòng điện vẫn ở mức 0 làm biến dạng các dạng sóng điện áp và dòng điện. Sự biến dạng này có nghĩa là các mẫu sóng hài phức tạp.
Bộ biến tần tuần hoàn hiện tại:
Cả hai bộ chuyển đổi đều hoạt động mọi lúc trong trường hợp này. Bất lợi lớn là cần phải có IGR. Số lượng thiết bị kết nối với điều này nhiều gấp đôi số lượng chặn cycloconverter hiện tại.
Nguyên tắc của Cycloconverters:
Nguyên tắc hoạt động của bộ biến đổi xyclo có thể được phân thành ba loại sau đây dựa trên loại nguồn AC đầu vào được áp dụng cho mạch.
Bộ chuyển đổi Cycloconverter một pha sang một pha:
Cần bắt đầu hiểu về nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi xyclon với bộ chuyển đổi xyclo một pha sang một pha. Bộ chuyển đổi này đang có kết nối trở lại của hai bộ chỉnh lưu toàn sóng. Giả sử để nhận được một phần tư điện áp đầu vào ở đầu ra, trong hai chu kỳ đầu tiên của Vs, bộ biến đổi tích cực hoạt động cung cấp dòng điện cho tải và nó chỉnh lưu điện áp đầu vào. Trong hai chu kỳ tiếp theo, bộ biến đổi âm hoạt động cung cấp dòng điện theo hướng ngược lại. Khi một trong các bộ chuyển đổi hoạt động, bộ biến đổi kia sẽ bị vô hiệu hóa để không có dòng điện lưu thông giữa các bộ chỉnh lưu. Trong hình dưới đây, Vs đại diện cho điện áp cung cấp đầu vào và Vo là điện áp đầu ra yêu cầu bằng một phần tư điện áp cung cấp.
Hình ảnh cho một phần tư điện áp đầu vào ở đầu ra sử dụng Cycloconverter 1 pha sang 1 pha
Bộ chuyển đổi lốc xoáy ba pha sang một pha:
Giống như các bộ chuyển đổi ở trên, bộ chuyển đổi xycloconverter ba pha sang một pha áp dụng điện áp chỉnh lưu cho tải. Bộ chuyển đổi Cycloconverters tích cực sẽ chỉ cung cấp dòng điện dương trong khi bộ chuyển đổi tiêu cực sẽ chỉ cung cấp dòng điện âm. Bộ chuyển đổi cyclo có thể hoạt động ở bốn góc phần tư là (+ v, + i), (+ v, -i) chế độ chỉnh lưu và (-v, + i), (-v, -i) chế độ đảo ngược. Cực tính của dòng điện xác định xem bộ chuyển đổi tích cực hay tiêu cực nên cung cấp điện cho tải. Khi có sự thay đổi về cực hiện tại, bộ chuyển đổi cung cấp dòng điện trước đó sẽ bị vô hiệu hóa và bộ chuyển đổi khác được bật. Trong quá trình đảo cực hiện tại, điện áp trung bình được cung cấp bởi cả hai bộ chuyển đổi phải bằng nhau.
Bộ chuyển đổi Cycloconverter ba pha sang ba pha:
Hai cấu hình cơ bản có sẵn cho bộ chuyển đổi cyclo ba pha như delta và wye. Nếu các đầu ra của bộ chuyển đổi ở trên được kết nối theo hướng wye hoặc delta và nếu điện áp đầu ra là 120º lệch pha thì bộ chuyển đổi kết quả là bộ chuyển đổi ba pha thành bộ chuyển đổi ba pha. Bộ biến đổi ba pha được sử dụng chủ yếu trong hệ thống truyền động máy chạy đồng bộ ba pha và máy điện cảm ứng.
Các ứng dụng của Cycloconverters:
Cycloconverters có thể tạo ra điện áp đầu ra giàu sóng hài. Khi sử dụng bộ chuyển đổi xyclo cho máy điện xoay chiều đang chạy, điện cảm rò rỉ của máy lọc hầu hết các sóng hài tần số cao và giảm điện áp của các sóng hài bậc thấp.
Điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng một pha
Động cơ cảm ứng một pha được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Những cải tiến về hiệu suất của nó đồng nghĩa với việc tiết kiệm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng điện. Một bộ điều khiển tốc độ dựa trên cycloconverter được đề xuất.
Kiểm soát tốc độ của động cơ cảm ứng một pha
Sơ đồ mạch trên có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng một pha theo ba bước bằng cách sử dụng bộ biến đổi xyclo và thyristor. Mạch sử dụng bộ chuyển đổi xyclon điều khiển bằng thyristor cho phép điều khiển tốc độ theo các bước của động cơ cảm ứng. Đối với dòng vi điều khiển 8051, một cặp công tắc trượt được cung cấp để chọn dải tốc độ hoạt động cần thiết của động cơ cảm ứng. Các công tắc này đang giao tiếp với bộ vi điều khiển để cung cấp các xung để kích hoạt các SCR trong cầu kép . Do đó tốc độ của động cơ có thể đạt được trong ba bước.
Một số ứng dụng khác mà Cycloconverters có thể được sử dụng là truyền động máy nghiền xi măng, truyền động đẩy tàu, máy cán và máy đánh gió mỏ, máy giặt, máy bơm nước và cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp. Nếu có thêm bất kỳ câu hỏi nào về chủ đề này hoặc về điện và dự án điện tử để lại phần bình luận bên dưới.
Tín dụng hình ảnh
- Cycloconverter của wikimedia
