Bộ chuyển đổi kép - chính cái tên cho thấy nó có hai bộ chuyển đổi trong đó. Nó là một thiết bị điện chủ yếu được tìm thấy trong các trình điều khiển tốc độ thay đổi. Nó là một hệ thống điều khiển điện tử công suất để nhận được một trong hai cực DC từ chỉnh lưu AC bằng bộ chuyển đổi thuận và bộ chuyển đổi ngược. Trong bộ chuyển đổi kép, hai bộ chuyển đổi được kết nối ngược lại với nhau.
Một trong những cây cầu hoạt động như một bộ chỉnh lưu (chuyển đổi AC thành DC) , một nửa cầu khác hoạt động như một bộ biến tần (chuyển đổi DC sang AC) và được kết nối phổ biến với tải DC. Ở đây hai quá trình chuyển đổi diễn ra đồng thời nên được gọi là bộ chuyển đổi kép. Bộ chuyển đổi kép có thể cung cấp bốn hoạt động góc phần tư. Hoạt động bốn góc phần tư được hiển thị bên dưới.
Bộ chuyển đổi kép Bốn hoạt động góc phần tư
Nguyên tắc của bộ chuyển đổi kép
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của bộ biến đổi kép có thể được giải thích bằng cách tham khảo sơ đồ tương đương đơn giản của mạch DC được hiển thị trong hình bên dưới. Trong cách biểu diễn đơn giản này, có hai giả thiết được đưa ra.
- Bộ chuyển đổi kép là lý tưởng có nghĩa là chúng tạo ra các đầu cuối đầu ra DC thuần túy mà không chứa bất kỳ gợn sóng nào.
- Mỗi bộ biến đổi hai góc phần tư được giả định là một nguồn điện áp trực tiếp có thể điều khiển được, mắc nối tiếp với một diode.
Ở đây Diode D1 và D2 đại diện cho các đặc tính dòng một chiều của các bộ chuyển đổi. Tuy nhiên, hướng của dòng điện có thể theo bất kỳ cách nào. Giả sử, điện áp đầu ra trung bình của bộ chuyển đổi 1 là V01 và bộ chuyển đổi 2 là V02. Để làm cho điện áp đầu ra của hai bộ chuyển đổi có cùng cực và cùng độ lớn, góc bắn của các thyristor phải được điều khiển.
Để biết thêm về thyristor, vui lòng theo liên kết: Thông tin cơ bản và đặc điểm của bộ chỉnh lưu điều khiển bằng Thyristor hoặc Silicon
Bộ chuyển đổi kép lý tưởng Biểu diễn đơn giản hóa
Điện áp đầu ra trung bình của bộ biến đổi một pha = 2Vm COSα / π
Điện áp đầu ra trung bình của bộ biến đổi ba pha = 3Vm COSα / π
Đối với bộ chuyển đổi 1, điện áp đầu ra trung bình, V01 = Vmax COSα1
Đối với bộ chuyển đổi 2, điện áp đầu ra trung bình, V02 = Vmax COSα2
Điện áp đầu ra được cung cấp bởi,
Góc bắn không bao giờ được lớn hơn 180. Vì vậy, α1 + α2 = 1800
Góc bắn
Phương thức hoạt động của bộ chuyển đổi kép
Có hai chế độ chức năng: Chế độ dòng điện không tuần hoàn và chế độ tuần hoàn.
Chế độ hiện tại không lưu thông
- Một bộ chuyển đổi sẽ hoạt động tại một thời điểm. Không có dòng điện tuần hoàn giữa các bộ chuyển đổi.
- Trong hoạt động của bộ chuyển đổi 1, góc bắn (α1) sẽ là 0<α1< 900(Vdc và Idc là dương)
- Trong quá trình hoạt động của bộ chuyển đổi 2, góc bắn (α2) sẽ bằng 0<α2< 900(Vdc và Idc là âm)
Chế độ hiện tại tuần hoàn
- Trong chế độ này, cả hai bộ chuyển đổi sẽ ở trạng thái BẬT cùng một lúc. Vì vậy, dòng điện tuần hoàn là hiện tại.
- Các góc bắn được điều chỉnh sao cho α1 + α2 = 1800. Góc bắn của bộ chuyển đổi 1 là α1 và góc bắn của bộ chuyển đổi 2 là α2.
- Trong chế độ này, Bộ chuyển đổi 1 hoạt động như một bộ chỉnh lưu có điều khiển khi góc bắn bằng 0<α1< 900và Bộ chuyển đổi 2 hoạt động như một bộ biến tần khi góc bắn là 900 <α2< 1800. Trong điều kiện này, Vdc và Idc là dương.
- Bộ chuyển đổi 1 hoạt động như một bộ biến tần khi góc bắn là 900 <α1< 1800và Bộ chuyển đổi 2 hoạt động như một bộ chỉnh lưu có điều khiển khi góc bắn bằng 0<α2< 900trong điều kiện này, Vdc và Idc là âm.
Bộ chuyển đổi kép một pha
Hình minh họa cho thấy bộ chuyển đổi kép một pha sử dụng thyristor. Như đã giải thích ở trên, trong bộ biến đổi kép một pha chúng ta sử dụng mạch chỉnh lưu một pha để chuyển đổi AC một pha thành DC ổn định.
Bộ chuyển đổi 1 bao gồm Bộ chỉnh lưu. Sau đó, DC được chỉnh lưu được đưa đến một bộ lọc loại bỏ các xung từ DC đã chỉnh lưu và chuyển nó thành DC thuần túy bằng cách lọc.
Sau đó, DC thuần túy này được cấp cho tải và từ tải, nó được đưa đến mạch nghịch lưu để chuyển đổi DC này thành AC và cuối cùng AC này của biến tần được lấy làm đầu ra.
Bộ chuyển đổi kép một pha
Bộ chuyển đổi kép ba pha
Trong bộ chuyển đổi kép ba pha, chúng tôi sử dụng bộ chỉnh lưu ba pha để chuyển đổi nguồn điện xoay chiều 3 pha thành điện một chiều. Cấu trúc của bộ biến đổi giống như bộ biến đổi kép một pha.
Đầu ra của bộ chỉnh lưu ba pha được đưa vào bộ lọc và sau khi lọc, DC thuần túy được đưa cho tải. Cuối cùng, nguồn cung cấp từ tải được cung cấp cho cầu cuối cùng được đảo ngược. Nó thực hiện quá trình Đảo ngược của bộ chỉnh lưu và chuyển đổi DC thành AC 3 pha, đó là đầu ra.
Bộ chuyển đổi kép ba pha
Các ứng dụng của Bộ chuyển đổi kép
- Điều khiển hướng và tốc độ của động cơ DC.
- Có thể áp dụng ở bất cứ đâu, yêu cầu DC có thể đảo ngược.
- Biến tần DC tốc độ công nghiệp.
Điều khiển hướng và tốc độ của Động cơ DC bằng Bộ chuyển đổi kép
Bộ chuyển đổi kép là một hệ thống điều khiển điện tử công suất để lấy DC phân cực từ chỉnh lưu AC bằng bộ chuyển đổi thuận và bộ chuyển đổi ngược. Nó có thể chạy động cơ DC theo cả hai hướng với điều khiển tốc độ.
Bộ chuyển đổi một pha này đạt được bằng cách sử dụng một cặp cầu điều khiển bằng thyristor (4 SCR X 2) cho phép động cơ DC nhận được cực tính đảo ngược cho quay theo hướng và điều khiển tốc độ cũng được hạ thấp theo từng bước nhờ Bộ vi điều khiển kích hoạt từng dải SCR cầu của được giao tiếp thông qua bộ cách ly Opto.
Một cặp công tắc được sử dụng để đầu vào tín hiệu logic cho đầu ra mong muốn. Nếu đầu vào của 230 volt AC được cấp cho Cầu SCR kép, chúng ta có thể có tải đèn 100 watt và cực tính DC trên đèn được kiểm tra hoặc có thể sử dụng động cơ DC công suất thấp 220 volt.
Dự án này sử dụng điện áp xoay chiều 12 vôn ở đầu vào và động cơ một chiều 12 vôn để xác minh chuyển động quay theo một trong hai hướng khi cực bị đảo ngược.
Để biết thêm thông tin chi tiết về dự án này, vui lòng theo liên kết: Bộ chuyển đổi kép sử dụng Thyristor.
Tôi hy vọng bạn đã hiểu rõ chủ đề của Bộ chuyển đổi kép, Nó là một hệ thống điều khiển điện tử công suất để lấy DC phân cực từ chỉnh lưu AC bằng bộ chuyển đổi chuyển tiếp và bộ chuyển đổi ngược. Nếu có thêm thắc mắc về chủ đề này hoặc về các dự án điện và điện tử, hãy để lại phần bình luận bên dưới.
