logo
Điện

Bộ chuyển đổi AC sang AC là gì và hoạt động của nó

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Bộ chuyển đổi AC sang AC được sử dụng để chuyển đổi dạng sóng AC với một tần số và cường độ cụ thể thành dạng sóng AC có tần số khác ở độ lớn khác. Việc chuyển đổi này chủ yếu được yêu cầu trong trường hợp điều khiển tốc độ của máy móc, đối với các ứng dụng tần số thấp và cường độ điện áp thay đổi. Chúng tôi biết rằng có nhiều loại tải khác nhau hoạt động với các loại nguồn điện như nguồn cung cấp một pha, ba pha, và các nguồn cung cấp có thể được phân biệt dựa trên điện áp và dải tần số.

Bộ chuyển đổi AC sang AC

Bộ chuyển đổi AC sang AC



Bộ chuyển đổi AC sang AC là gì?

Chúng tôi yêu cầu một điện áp cụ thể và tần số cụ thể để vận hành một số thiết bị hoặc máy móc đặc biệt. Đối với kiểm soát tốc độ của động cơ cảm ứng , Bộ chuyển đổi AC sang AC (Cycloconverters) được sử dụng chủ yếu. Để có được nguồn điện AC mong muốn từ nguồn điện thực tế, chúng ta cần một số bộ chuyển đổi được gọi là bộ chuyển đổi AC sang AC.


Các loại bộ chuyển đổi AC sang AC

Bộ chuyển đổi AC sang AC có thể được phân thành các loại khác nhau:



  • Bộ chuyển đổi Cycl
  • Bộ chuyển đổi AC sang AC với liên kết DC
  • Bộ chuyển đổi ma trận
  • Bộ chuyển đổi ma trận kết hợp

1. Cycloconverters

Cycloconverters thường được gọi là bộ thay đổi tần số chuyển đổi nguồn điện xoay chiều có tần số đầu vào thành nguồn điện xoay chiều có tần số đầu ra khác và cũng có thể được sử dụng để thay đổi độ lớn của nguồn điện xoay chiều. Bộ biến tần được ưu tiên để tránh các liên kết DC và tránh nhiều giai đoạn như AC sang DC thành AC không kinh tế và gây ra nhiều tổn thất hơn. Chi phí của liên kết DC yêu cầu sẽ thay đổi theo xếp hạng của nguồn điện cung cấp đang được sử dụng.

Cycloconverters

Cycloconverters

Hình trên mô tả nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi xyclon trong đó tần số sóng đầu vào được thay đổi bằng cách thay đổi góc bắn đặt vào các thyristor. Bằng cách chuyển đổi các thyristor chi âm và dương, chúng ta có thể nhận được tần số đầu ra thay đổi có thể là tần số bước lên hoặc tần số bước xuống so với tần số đầu vào.

Cycloconverters được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên các tiêu chí khác nhau


Cycloconverters bao gồm hai chi cụ thể là chi Dương còn được gọi là bộ biến đổi dương và chi âm còn được gọi là bộ chuyển đổi âm. Positivelimb hoạt động trong nửa chu kỳ dương và chi tiêu cực hoạt động trong nửa chu kỳ âm.

Phân loại Cycloconverters Dựa trên Phương thức Hoạt động:

Chế độ chặn Cycloconverters

Các Cycloconverters này không cần bất kỳ lò phản ứng giới hạn nào vì trong chế độ này, chỉ có một chi hoặc chi dương hoặc âm dẫn tại một thời điểm và chi còn lại bị chặn. Do đó, điều này được gọi là Bộ chuyển đổi chu kỳ chế độ chặn.

Chế độ tuần hoàn Cycloconverter

Các lò phản ứng giới hạn Cycloconvertersneed này vì cả phần cực dương và phần cực âm đều dẫn điện tại một thời điểm, và do đó một lò phản ứng được đặt để hạn chế dòng điện tuần hoàn. Vì cả hai chi dẫn cùng một lúc, sẽ có một dòng điện tuần hoàn trong hệ thống, và do đó, nó được gọi là Bộ chuyển đổi dòng điện tuần hoàn.

“xây dựng nguồn cung cấp điện một chiều biến đổi ”

Phân loại Cycloconverters dựa trên số giai đoạn của điện áp đầu ra

Bộ chuyển mạch lốc xoáy một pha

Chúng lại được phân thành hai loại dựa trên số lượng pha đầu vào.

Bộ chuyển đổi 1-Ø sang 1- Ø Cylco

Bộ chuyển đổi 1-Ø sang 1- Ø Cylco

Bộ chuyển đổi 1-Ø sang 1- Ø Cylco

Cycloconverter này chuyển đổi dạng sóng AC một pha với tần số đầu vào và cường độ t để đầu ra dạng sóng AC có cường độ và tần số khác.

3-Ø đến 1- Ø Pha Cycloconverter

Cycloconverter này có nguồn điện xoay chiều ba pha với tần số và cường độ đầu vào và tạo ra đầu ra là dạng sóng xoay chiều một pha với tần số hoặc cường độ đầu ra khác.

Bộ chuyển đổi Cycloconverter 3 pha đến 1 pha

Bộ chuyển đổi Cycloconverter 3 pha đến 1 pha

3-Ø đến 3-Ø Pha Cycloconverter

3-Ø đến 3-Ø Pha Cycloconverter

3-Ø đến 3-Ø Pha Cycloconverter

Cycloconverter này có nguồn điện xoay chiều ba pha với tần số và cường độ đầu vào và tạo ra đầu ra là dạng sóng xoay chiều ba pha với tần số hoặc cường độ đầu ra khác.

Phân loại Cycloconverters dựa trên góc bắn của các chi tích cực và tiêu cực

Envelope Cycloconverters

Trong loại Cycloconverters này, góc bắn được cố định cho cả nửa chu kỳ dương và âm trong nửa chu kỳ dương. Đối với bộ chuyển đổi tích cực, góc bắn được đặt là α = 0 °, và trong nửa chu kỳ âm, góc bắn được đặt là α = 180 °.

Tương tự, đối với bộ chuyển đổi âm, góc bắn được đặt thành α = 180 °, trong nửa chu kỳ dương và trong nửa chu kỳ âm, góc bắn được đặt thành α = 0 °.

Bộ biến tần điều khiển theo pha

Bằng cách sử dụng loại Cycloconverters này, chúng ta có thể thay đổi độ lớn của điện áp đầu ra ngoài tần số của đầu ra. Cả hai đều có thể thay đổi bằng cách thay đổi góc bắn của bộ chuyển đổi.

Bộ biến tần điều khiển theo pha

Bộ biến tần điều khiển theo pha

2. Bộ chuyển đổi AC sang AC với một liên kết DC

Bộ chuyển đổi AC sang AC có liên kết DC thường bao gồm bộ chỉnh lưu, liên kết DC và biến tần vì trong quá trình này, AC được chuyển đổi thành DC bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu . Sau khi được chuyển đổi thành DC, liên kết DC được sử dụng để lưu trữ nguồn DC, và sau đó lại được chuyển đổi thành AC bằng cách sử dụng biến tần. Mạch biến đổi xoay chiều sang xoay chiều có liên kết một chiều được thể hiện trong hình.

Bộ chuyển đổi AC sang AC có liên kết DC được phân thành hai loại:

Bộ biến tần nguồn hiện tại

Trong loại biến tần này, một hoặc hai cuộn cảm nối tiếp được sử dụng giữa một hoặc cả hai chi của kết nối giữa bộ chỉnh lưu và biến tần. Bộ chỉnh lưu được sử dụng ở đây là thiết bị đóng cắt điều khiển pha giống như Cầu Thyristor.

Bộ biến tần nguồn hiện tại

Bộ biến tần nguồn hiện tại

Bộ biến tần nguồn điện áp

Trong loại bộ chuyển đổi này, liên kết DC bao gồm một tụ điện shunt và bộ chỉnh lưu bao gồm một cầu diode. Cầu diode được ưu tiên cho tải thấp vì độ méo dòng AC và hệ số công suất thấp do Cầu Diode gây ra ít hơn Cầu Thyristor.

Tuy nhiên, bộ chuyển đổi AC sang AC có liên kết DC không được khuyến nghị cho xếp hạng công suất cao như liên kết DC thành phần thụ động công suất yêu cầu tăng cùng với sự gia tăng định mức công suất. Để lưu trữ điện năng cao, chúng ta cần lưu trữ DC cao các thành phần thụ động cồng kềnh không kinh tế và hiệu quả vì tổn thất cũng tăng lên khi chuyển đổi AC sang DC và DC sang AC.

“kéo lên hoặc kéo xuống ”
Bộ biến tần nguồn điện áp

Bộ biến tần nguồn điện áp

3. Bộ chuyển đổi ma trận

Bộ chuyển đổi ma trận được sử dụng để chuyển đổi AC sang AC trực tiếp mà không sử dụng bất kỳ liên kết DC nào để tăng độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống bằng cách giảm chi phí và tổn thất của phần tử lưu trữ liên kết DC.
Bộ chuyển đổi ma trận bao gồm các công tắc hai chiều thực tế không tồn tại hiện nay nhưng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng IGBT và chúng có khả năng dẫn dòng và chặn điện áp của cả hai cực.

Bộ chuyển đổi ma trận

Bộ chuyển đổi ma trận

Bộ chuyển đổi ma trận lại được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa trên số lượng các thành phần được sử dụng.

Công cụ chuyển đổi ma trận thưa thớt

Chức năng của bộ chuyển đổi ma trận thưa giống với bộ chuyển đổi ma trận trực tiếp, nhưng ở đây số lượng công tắc cần thiết ít hơn bộ chuyển đổi ma trận trực tiếp, và do đó độ tin cậy của hệ thống có thể được cải thiện bằng cách giảm độ phức tạp điều khiển.
18 điốt, 15 bóng bán dẫn và 7 điện thế trình điều khiển cách ly được yêu cầu cho bộ chuyển đổi ma trận thưa thớt.

Công cụ chuyển đổi ma trận rất thưa thớt

Số lượng điốt được tăng lên cùng với số lượng bóng bán dẫn giảm so với bộ chuyển đổi ma trận thưa thớt, và do đó, do số lượng điốt nhiều hơn, tổn thất dẫn truyền cao. Chức năng của bộ chuyển đổi ma trận rất thưa thớt tương tự như bộ chuyển đổi ma trận thưa thớt / trực tiếp.

Cần có 30 điốt, 12 bóng bán dẫn và 10 điện thế trình điều khiển biệt lập cho một bộ chuyển đổi ma trận rất thưa thớt.

Công cụ chuyển đổi ma trận siêu thưa

Chúng được sử dụng cho các bộ truyền động tốc độ biến đổi của động lực học thấp vì giai đoạn đầu vào của bộ chuyển đổi này là một chiều và do đó, có sự dịch chuyển pha có thể chấp nhận giữa điện áp cơ bản và đầu vào của dòng điện đầu vào. Tương tự, đối với điện áp đầu ra cơ bản và dòng điện đầu ra là 30 °, và do đó chúng chủ yếu được sử dụng cho các ổ đĩa PSM tốc độ thay đổi có động lực thấp.

12 điốt, 9 bóng bán dẫn và 7 điện thế trình điều khiển cách ly được yêu cầu cho bộ chuyển đổi ma trận siêu thưa.

Công cụ chuyển đổi ma trận kết hợp

Bộ chuyển đổi ma trận chuyển đổi AC / DC / AC được gọi là Bộ chuyển đổi ma trận lai và tương tự như các bộ chuyển đổi ma trận, các bộ chuyển đổi hỗn hợp này cũng không sử dụng bất kỳ tụ điện hoặc cuộn cảm hoặc liên kết DC nào.

Chúng lại được phân loại thành hai loại dựa trên số lượng giai đoạn mà chúng thực hiện để chuyển đổi, nếu cả điện áp và dòng điện đều được chuyển đổi trong một giai đoạn duy nhất, thì bộ chuyển đổi đó có thể được gọi là Bộ chuyển đổi ma trận trực tiếp lai.

“các loại cầu dao khác nhau là gì ”

Nếu điện áp và dòng điện được chuyển đổi theo hai giai đoạn khác nhau, thì bộ chuyển đổi đó có thể được gọi là Bộ chuyển đổi ma trận gián tiếp lai.

Thí dụ:

Cycloconverter sử dụng Thyristor

Dự án cycloconverter liên quan đến việc điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng một pha bằng cách sử dụng kỹ thuật Cycloconverter với thyristor. Động cơ cảm ứng là loại máy có tốc độ không đổi thường được sử dụng trong nhiều thiết bị gia dụng như máy giặt, máy bơm nước và máy hút bụi.

Mạch bao gồm một hệ thống cung cấp (với biến áp, bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh để chuyển đổi AC thành DC) được kết nối với vi điều khiển và nguồn cung cấp AC được duy trì tại cycloconverter. Bộ vi điều khiển được kết nối với bộ cảm biến quang học và lựa chọn chế độ. Bộ chuyển đổi xycloconverter được kết nối với động cơ.

Cycloconverter sử dụng Thyristor

Cycloconverter sử dụng Thyristor

Tốc độ của động cơ cảm ứng có thể thay đổi theo ba bước là F, F / 2 và F / 3. Bộ vi điều khiển được kết nối với các công tắc trượt và trạng thái của các công tắc này có thể thay đổi sao cho vi điều khiển sẽ cung cấp các xung kích hoạt thích hợp đến cầu kép Cycloconverter. Với sự thay đổi trong các xung kích hoạt, tần số của dạng sóng đầu ra của Cycloconverter có thể thay đổi. Do đó, có thể đạt được điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng một pha.

Đây là tất cả về một số bộ chuyển đổi AC sang AC cùng với cuộc thảo luận ngắn gọn và nguyên tắc làm việc của chúng. Các bộ chuyển đổi này chủ yếu được tìm thấy trong thiết bị chuyển đổi công suất cao liên quan đến ứng dụng điều khiển điện tử công suất . Nếu bạn muốn biết thêm một số thông tin và triển khai thực tế của các bộ chuyển đổi này, bạn có thể viết thư cho chúng tôi bằng cách bình luận bên dưới.

Tín ảnh: