Tiristoriaus pagrindu sukurtas „CycloConverter“ ir jo programos

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Ciklokonverteris yra dažnio keitiklis iš vieno lygio į kitą, kuris gali pakeisti kintamosios srovės galią iš vieno dažnio į kintamą energiją kitu dažniu. Čia, an AC-AC konversijos procesas daroma keičiant dažnį. Taigi jis taip pat vadinamas dažnio keitikliu. Paprastai išėjimo dažnis yra mažesnis nei įvesties dažnis. Valdymo grandinės įgyvendinimas yra sudėtingas dėl didžiulio SCR skaičiaus. Mikrovaldiklis arba DSP arba mikroprocesorius naudojamas valdymo grandinėse.

„CycloConverter“

„CycloConverter“



Ciklo keitiklis gali pasiekti dažnio keitimą vienu etapu ir užtikrina, kad įtampa ir dažniai būtų valdomi. Be to, reikia naudoti perjungimo grandinės nėra būtina, nes naudojama natūrali komutacija. Elektros perdavimas ciklokonverteryje vyksta dviem kryptimis.


Yra dviejų tipų ciklokonverteriai



Padidinkite ciklokonverterį:

Šie tipai naudoja įprastą komutaciją ir suteikia išvestį aukštesniais dažniais nei įvestis.

Nusileiskite „Cycloconverter“:


Šis tipas naudoja priverstinį komutavimą ir lemia išėjimą, kurio dažnis yra žemesnis nei įvesties.

Ciklo keitikliai toliau skirstomi į tris kategorijas, kaip aptarta toliau.

Vienfazis - vienfazis

Šis „Cycloconverter“ turi du pilnos bangos keitiklius, sujungtus atgal. Jei vienas keitiklis veikia, kitas yra išjungtas, srovė per jį nepraeina.

Trifazis - vienfazis

Šis ciklokonverteris veikia keturiuose kvadrantuose, kurie yra (+ V, + I) ir (−V, −I) yra taisymo režimai ir (+ V, −I) ir (−V, + I) yra inversijos režimai.

Trifazis - trifazis

Šis ciklokonverteris dažniausiai naudojamas kintamosios srovės mašinų sistemose, veikiančiose trifazėse indukcinėse ir sinchroninėse mašinose.

Įvadas apie vieno fazės į vienfazį ciklokonverterį naudojant tiristorius

„Cycloconverter“ turi keturis tiristorius, padalintus į du Tiristorių bankai , t. y. teigiamas ir neigiamas kiekvieno bankas. Kai teigiama srovė teka apkrovoje, išėjimo įtampa valdoma dviejų teigiamų matricų tiristorių faziniu valdymu, tuo tarpu neigiami tiristoriai neveikia ir atvirkščiai, kai apkrovoje teka neigiama srovė.

Vienfazio ciklokonverterio operacinė iliustracija

Vienfazio ciklokonverterio operacinė iliustracija

Puikios sinusinės apkrovos srovės ir įvairių apkrovos fazių kampų išėjimo bangos formos parodytos žemiau esančiame paveiksle. Svarbu, kad nelaidus tiristorių matrica visada būtų išjungta, nes priešingu atveju tinklas gali būti trumpai sujungtas per dvi tiristorių matricas, o tai gali sukelti bangos formos iškraipymus ir galimą prietaiso gedimą dėl trumpojo jungimo srovės.

Idealizuotos išvesties bangos formos

Idealizuotos išvesties bangos formos

Pagrindinė ciklo keitiklio valdymo problema yra tai, kaip per trumpiausią laiką keistis tarp bankų, kad būtų išvengta iškraipymų, tuo pačiu užtikrinant, kad abu bankai neveiktų vienu metu.

Paprastas maitinimo grandinės priedas, panaikinantis reikalavimą išlaikyti vieną banką, yra tarp dviejų bankų išėjimų uždėti centrinį induktorių, vadinamą cirkuliuojančios srovės induktoriumi.

Dabar abu bankai gali veikti kartu, nesutrumpindami elektros tinklo. Be to, cirkuliuojanti srovė induktoriuje palaiko abu bankus visą laiką, todėl pagerėja išėjimo bangos formos.

„Cycloconverter“ projektavimas naudojant tiristorius

Šis projektas skirtas kontroliuoti a vienfazis asinchroninis variklis trimis etapais, naudojant tiristorių „Cycloconverter“ techniką. „A.C Motors“ turi didelių privalumų, nes yra palyginti nebrangūs ir labai patikimi.

Tiristoriaus pagrindu veikiančio „CycloConverter“ blokinė schema

Tiristoriaus pagrindu veikiančio „CycloConverter“ blokinė schema

Aparatinės įrangos komponentų reikalavimas

5 V nuolatinės srovės maitinimas, Mikrovaldiklis (AT89S52 / AT89C51), Optoizoliatorius (MOC3021), vienfazis asinchroninis variklis, mygtukai, SCR, LM358 IC , Rezistoriai, kondensatoriai.

Nulinės įtampos kryžminis aptikimas

Nulinės įtampos kryžminis aptikimas - maitinimo įtampos bangos forma, praeinanti per nulinę įtampą kas 10 ms 20 ms sek. Mes naudojame 50Hz kintamosios srovės signalą, bendras ciklo laikotarpio laikotarpis yra 20 ms (T = 1 / F = 1/50 = 20 ms), per kurį kiekvienam pusei ciklo (t. Y. 10 ms) turime gauti nulinį signalą.

Nulinės įtampos kryžminis aptikimas

Nulinės įtampos kryžminis aptikimas

Tai pasiekiama naudojant pulsuojančią nuolatinę srovę po tilto lygintuvo prieš filtruojant. Tuo tikslu mes naudojame blokuojantį diodą D3 tarp pulsuojančios nuolatinės srovės ir filtro kondensatorius kad galėtume gauti pulsuojančią nuolatinę nuolatinę srovę.

Pulsuojanti nuolatinė srovė suteikiama 6,8k ir 6,8K potencialų dalikliui, kad būtų išvestas maždaug 5V pulsuojantis iš pulsuojančio 12V, kuris prijungtas prie neinvertuojančio lyginamojo kaiščio 3 įėjimo. Čia Op-amp yra naudojamas kaip lyginamasis.

5 V nuolatinė srovė suteikiama a potencialus daliklis 47k ir 10K, kurie suteikia apie 1,06V išėjimą ir yra prijungti prie invertuojančio įvesties kaiščio Nr. 2. 1K varža naudojama nuo 1 išvesties kaiščio iki įvesties kaiščio 2 grįžtamojo ryšio atveju.

Kaip žinome, palyginimo principas yra tas, kad kai neinvertuojantis terminalas yra didesnis už invertuojantį terminalą, tada išėjimas yra logiškai aukštas (maitinimo įtampa). Taigi pulsuojanti nuolatinė įtampa ant kaiščio Nr. 3 lyginama su fiksuota nuolatine 1,06 V nuolatine įtampa kaištyje Nr. 2.

Šio lygintuvo o / p tiekiama į kito lyginamojo elemento invertuojančią gnybtą. Neinvertuojančiam šio lyginamojo kaiščio Nr. 5 gnybtui suteikiama fiksuota atskaitos įtampa, t. Y. 2,5 V, paimta iš įtampos daliklio, suformuoto 10k ir 10k rezistorių.

Taigi gauname aptiktą ZVR (nulinės įtampos atskaitą). Tada šis ZVR naudojamas kaip įvesties impulsai į mikrovaldiklį.

ZVS bangos forma

ZVS bangos forma

Ciklokonverterio darbo tvarka

Grandinės jungtys parodytos aukščiau pateiktoje diagramoje. Projektas naudoja nulinės įtampos atskaitą, kaip aprašyta aukščiau kaištyje Nr. 13 mikrovaldiklio. Aštuoni Opto izoliatoriai MOC3021 naudojami važiuojant 8 SCR U2 į U9.

4 SCR (siliciu valdomi lygintuvai) naudojamas visame tiltelyje, yra priešinga kitam 4 SCR rinkiniui, kaip parodyta diagramoje. Paleidimo impulsai, kuriuos taip sugeneruoja MC pagal parašytą programą, suteikia įvesties sąlygą Opto izoliatoriui, kuris valdo atitinkamą SCR.

Tik vienas „Opto U17“, vairuojantis SCR U2, parodytas aukščiau, o visi kiti yra panašūs, kaip nurodyta schemoje. SCR laidus 20ms atstumu nuo 1-ojo tilto ir kitas 20ms nuo 2-ojo tilto, kad gautų išvestį taške Nr. 25 - 26 - bendras vieno 40ms kintamosios srovės ciklo laikotarpis, kuris yra 25 Hz.

Taigi F / 2 tiekiamas į apkrovą, kai jungiklis 1 yra uždarytas. Panašiai F / 3 laidumas vyksta 30 ms 1-ajame tiltelyje ir 30 ms nuo kito tilto taip, kad bendras 1 ciklo laikotarpis būtų 60 ms, o tai savo ruožtu F / 3, o jungikliui -2 veikiant.

Pagrindinis 50Hz dažnis yra įjungiamas įjungiant porą nuo 1-ojo tilto 1–10 ms ir kitas 10 ms nuo kito tilto, kol abu jungikliai yra „OFF“ būsenoje. SCR vartuose tekanti atvirkštinė srovė yra Opto - izoliatoriaus išėjimas.

„Cycloconverter“ programos

Taikomos kintamosios srovės mašinų greičio kontrolė, pvz., Daugiausia naudojama elektros traukoje, kintamosios srovės varikliuose su kintamu greičiu ir indukciniu šildymu.

  • Sinchroniniai varikliai
  • Malūno pavaros
  • Laivo varikliai
  • Malimo malūnai

Tikiuosi, kad aiškiai supratote „Cycloconverter“ tema , tai yra dažnio keitiklis iš vieno lygio į kitą, kuris gali pakeisti kintamosios srovės galią iš vieno dažnio į kintamą energiją kitu dažniu. Jei kyla papildomų klausimų šia tema ar dėl elektros ir elektronikos projektų, palikite toliau pateiktą komentarų skyrių.