AC'den AC'ye dönüştürücüler, belirli bir frekans ve büyüklükteki AC dalga biçimlerini başka bir frekansla başka bir büyüklükte AC dalga biçimine dönüştürmek için kullanılır. Bu dönüşüm, esas olarak makinelerin hız kontrolü durumunda, düşük frekanslı ve değişken voltaj büyüklüğü uygulamaları için de gereklidir. Farklı türlerde çalışan farklı yük türleri olduğunu biliyoruz. güç kaynakları tek fazlı, üç fazlı besleme gibi ve beslemeler de voltaj ve frekans aralığına göre farklılaştırılabilir.
AC'den AC'ye Dönüştürücü
AC'den AC'ye Dönüştürücü nedir?
Bazı özel cihazları veya makineleri çalıştırmak için belirli bir voltaj ve belirli bir frekansa ihtiyacımız var. İçin asenkron motorların hız kontrolü AC-AC dönüştürücüler (Cycloconverters) ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. Gerçek güç kaynağından istenen bir AC güç kaynağını elde etmek için, AC'den AC'ye dönüştürücü olarak adlandırılan bazı dönüştürücülere ihtiyacımız var.
AC'den AC'ye Dönüştürücü Türleri
AC'den AC'ye dönüştürücüler farklı türlerde sınıflandırılabilir:
- Cycl dönüştürücüler
- DC bağlantılı AC'den AC'ye Dönüştürücüler
- Matris Dönüştürücüler
- Hibrit Matris Dönüştürücüler
1. Siklo dönüştürücüler
Siklo dönüştürücüler bir giriş frekansına sahip AC gücünü farklı bir çıkış frekansı ile AC gücüne dönüştüren frekans değiştiriciler olarak adlandırılır ve ayrıca AC gücünün büyüklüğünü değiştirmek için de kullanılabilir. Cycloconverters DC bağlantılardan kaçınmak ve ekonomik olmayan ve daha fazla kayıplara neden olan AC'den DC'ye AC gibi birçok aşamadan kaçınmak için tercih edilmektedir. Gereken DC bağlantısının maliyeti, kullanılan besleme gücünün derecelendirmelerine göre değişecektir.
Siklo dönüştürücüler
Yukarıdaki şekil, tristörlere uygulanan ateşleme açısını değiştirerek giriş dalga frekansının değiştiği bir siklo dönüştürücünün çalışma prensibini göstermektedir. Pozitif ve negatif ekstremite tristörlerini değiştirerek, giriş frekansına kıyasla yükselen veya düşüren değişken çıkış frekansı elde edebiliriz.
Cycloconverters, Farklı Kriterlere Göre Farklı Tiplere Göre Sınıflandırılır
Siklo dönüştürücüler, pozitif dönüştürücü olarak da adlandırılan Pozitif uzuv ve negatif dönüştürücü olarak da adlandırılan negatif uzuv olmak üzere iki uzuvdan oluşur. Pozitif bacak, pozitif yarı döngü sırasında çalışır ve negatif uzuv, negatif yarı döngü sırasında çalışır.
Çalışma Moduna Göre Döngüsel Dönüştürücülerin Sınıflandırılması:
Engelleme Modu Cycloconverters
Bu Döngüsel dönüştürücüler herhangi bir sınırlayıcı reaktöre ihtiyaç duymaz, çünkü bu modda, bir seferde sadece bir pozitif veya negatif uzuv hareket eder ve diğer uzuv bloke edilir. Bu nedenle, buna Engelleme Modu Döngüsel Dönüştürücüler denir.
Dolaşan Akım Modu Cycloconverter
Bu Siklo dönüştürücüler, bir seferde hem pozitif kenar hem de negatif kenar iletimi için sınırlayıcı reaktöre ihtiyaç duyar ve bu nedenle dolaşım akımını sınırlamak için bir reaktör yerleştirilir. Her iki uzuv aynı anda iletken olduğu için, sistemde bir dolaşım akımı olacaktır ve bu nedenle, Sirkülasyon Akımı Modu siklo dönüştürücü olarak adlandırılır.
Çıkış Geriliminin Faz Sayısına Göre Döngüsel Dönüştürücülerin Sınıflandırılması
Tek Fazlı Döngüsel Dönüştürücüler
Bunlar, giriş fazlarının sayısına göre yine iki türe sınıflandırılır.
1-Ø ila 1- Ø Cylco dönüştürücü
1-Ø ila 1- Ø Cylco dönüştürücü
Bu Döngüsel dönüştürücü, tek fazlı AC dalga biçimini giriş frekansı ve t büyüklüğü ile farklı bir büyüklük ve frekansa sahip çıkış AC dalga biçimine dönüştürür.
3-Ø ila 1- Ø Fazlı Döngüsel dönüştürücü
Bu Cycloconverter, bir giriş frekansı ve büyüklüğü olan üç fazlı bir AC kaynağına sahiptir ve farklı bir çıkış frekansı veya büyüklüğü ile tek fazlı bir AC dalga formu olarak çıktı üretir.
3 fazlı - 1 fazlı Faz Döngüsel dönüştürücü
3-Ø - 3- Ø Fazlı Döngüsel dönüştürücü
3-Ø - 3- Ø Fazlı Döngüsel dönüştürücü
Bu Cycloconverter, giriş frekansı ve büyüklüğü ile üç fazlı AC beslemesine sahiptir ve farklı bir çıkış frekansı veya büyüklüğü ile üç fazlı AC dalga formu olarak çıktı üretir.
Pozitif ve Negatif Uzuvların Ateşleme Açısına Göre Siklokonvertörlerin Sınıflandırılması
Zarf Döngüsel Dönüştürücüler
Bu tür Döngüsel dönüştürücülerde, ateşleme açısı, pozitif yarı döngü sırasında hem pozitif hem de negatif yarı döngü için sabitlenir. Pozitif bir dönüştürücü için ateşleme açısı α = 0 ° olarak ayarlanır ve negatif yarı döngü sırasında ateşleme açısı α = 180 ° olarak ayarlanır.
Benzer şekilde, bir negatif dönüştürücü için ateşleme açısı, pozitif yarı döngü sırasında α = 180 ° olarak ayarlanır ve negatif yarı döngü sırasında, ateşleme açısı α = 0 ° olarak ayarlanır.
Faz kontrollü Siklo dönüştürücüler
Bu tür Döngüsel dönüştürücüler kullanarak, çıkışın frekansına ek olarak çıkış voltajının büyüklüğünü de değiştirebiliriz. Her ikisi de dönüştürücünün ateşleme açısı değiştirilerek değiştirilebilir.
Faz kontrollü Siklo dönüştürücüler
2. DC Bağlantısına sahip AC'den AC'ye Dönüştürücüler
DC bağlantılı AC'den AC'ye dönüştürücüler genellikle bir doğrultucu, DC bağlantısı ve bu işlemde olduğu gibi invertörden oluşur. Doğrultucu kullanılarak AC DC'ye dönüştürülür . DC'ye dönüştürüldükten sonra, DC bağlantısı DC gücü depolamak için kullanılır ve ardından invertör kullanılarak tekrar AC'ye dönüştürülür. Şekilde DC bağlantılı AC'den AC'ye dönüştürücü devresi gösterilmektedir.
DC bağlantılı AC-AC dönüştürücüler iki tipte sınıflandırılır:
Akım Kaynak Çevirici Dönüştürücü
Bu tür invertörde, redresör ile invertör arasındaki bağlantının bir veya her iki kolu arasında bir veya iki seri indüktör kullanılır. Burada kullanılan doğrultucu, Tristör Köprüsü gibi faz kontrollü bir anahtarlama cihazıdır.
Akım Kaynak Çevirici Dönüştürücü
Gerilim Kaynağı Çevirici Dönüştürücü
Bu tip dönüştürücüde, DC bağlantısı bir şönt kapasitörden ve doğrultucu bir diyot köprüsünden oluşur. Diyot Köprülerinin neden olduğu AC hat distorsiyonu ve düşük güç faktörü Tristör Köprüsünden daha az olduğundan düşük yük için diyot köprüler tercih edilir.
Ancak, DC bağlantısı olarak yüksek güç değerleri için DC bağlantılı AC-AC dönüştürücüler önerilmez pasif bileşen güç oranındaki artışla birlikte gerekli kapasite artar. Yüksek gücü depolamak için, AC'yi DC'ye ve DC'yi AC işlemine dönüştürmek için kayıplar da arttığı için ekonomik ve verimli olmayan yüksek DC depolama hacimli pasif bileşenlere ihtiyacımız var.
Gerilim Kaynağı Çevirici Dönüştürücü
3. Matris Dönüştürücüler
Matris dönüştürücüler, DC-link depolama elemanının maliyet ve kayıplarını azaltarak sistemin güvenilirliğini ve verimliliğini artırmak için herhangi bir DC bağlantısı kullanmadan doğrudan AC'yi AC'ye dönüştürmek için kullanılır.
Matris dönüştürücü, pratik olarak şu anda mevcut olmayan, ancak IGBT'ler kullanılarak gerçekleştirilebilen çift yönlü anahtarlardan oluşur ve bunlar, her iki kutbun akımını iletebilir ve voltajı bloke edebilir.
Matris Dönüştürücüler
Matris dönüştürücüler, kullanılan bileşenlerin sayısına göre yine farklı türlerde sınıflandırılır.
Seyrek Matris Dönüştürücü
Seyrek bir matris dönüştürücünün işlevi, doğrudan matris dönüştürücünün işlevi ile aynıdır, ancak burada gerekli anahtar sayısı, doğrudan matris dönüştürücüsünden daha azdır ve bu nedenle, kontrol karmaşıklığını azaltarak sistemin güvenilirliği geliştirilebilir.
Seyrek matris dönüştürücü için 18 diyot, 15 transistör ve 7 izole edilmiş sürücü potansiyeli gereklidir.
Çok Seyrek Matris Dönüştürücü
Seyrek matris dönüştürücüye göre transistör sayısının azalmasıyla diyot sayısı artmakta ve bu nedenle daha fazla diyot olması nedeniyle iletim kayıpları yüksektir. Çok seyrek matris dönüştürücünün işlevi, seyrek / doğrudan matris dönüştürücüye benzer.
Çok seyrek bir matris dönüştürücü için 30 diyot, 12 transistör ve 10 izole edilmiş sürücü potansiyeli gereklidir.
Ultra Seyrek Matris Dönüştürücü
Bunlar, bu dönüştürücünün giriş aşaması tek yönlü olduğundan ve bu nedenle, giriş akımı temel ve giriş voltajı arasında kabul edilebilir bir faz kayması olduğundan, düşük dinamikli değişken hızlı sürücüler için kullanılır. Benzer şekilde, bir çıkış voltajı için temel ve çıkış akımı 30 ° 'dir ve bu nedenle bunlar büyük ölçüde düşük dinamikli değişken hızlı PSM sürücüler için kullanılır.
Ultra seyrek matris dönüştürücü için 12 diyot, 9 transistör ve 7 izole edilmiş sürücü potansiyeli gereklidir.
Hibrit Matris Dönüştürücü
AC / DC / AC dönüştüren matris dönüştürücüler şu şekilde adlandırılır: Hibrit matris dönüştürücüler ve matris dönüştürücülere benzer şekilde, bu hibrit dönüştürücüler de herhangi bir kapasitör veya indüktör veya DC bağlantısı kullanmaz.
Bunlar, dönüşüm için aldıkları aşama sayısına göre yine iki türe sınıflandırılır, eğer gerilim ve akımın her ikisi de tek bir aşamada dönüştürülürse, bu dönüştürücü Hibrit Doğrudan Matris Dönüştürücü olarak adlandırılabilir.
Gerilim ve akım iki farklı aşamada dönüştürülürse, bu dönüştürücü bir Hibrit Dolaylı Matris Dönüştürücü olarak adlandırılabilir.
Misal:
Tristör kullanan siklo dönüştürücü
Siklo dönüştürücü projesi, tiristörlerle Cycloconverter tekniğini kullanarak tek fazlı bir asenkron motorun hız kontrolü ile ilgilidir. Asenkron motorlar, çamaşır makineleri, su pompaları ve elektrikli süpürgeler gibi birçok ev aletinde sıklıkla kullanılan sabit hızlı makinelerdir.
Devre, mikrodenetleyiciye bağlanan bir besleme sisteminden (transformatör, redresör ve AC'yi DC'ye dönüştürmek için regülatör) oluşur ve AC kaynağı siklo dönüştürücüye bağlanır. Mikrodenetleyici, optoizolatör ve mod seçimi ile bağlantılıdır. Siklo dönüştürücü, motora bağlanır.
Tristör Kullanan Döngüsel Dönüştürücü
Asenkron motorun hızı F, F / 2 ve F / 3 olmak üzere üç adımda değiştirilebilir. Mikrodenetleyici sürgülü anahtarlarla bağlıdır ve bu anahtarların durumu, mikro denetleyicinin uygun tetikleme darbelerini Cycloconverter tristör çift köprüsüne göndereceği şekilde değiştirilebilir. Tetikleme darbelerindeki varyasyonla, Cycloconverter'ın çıkış dalga biçiminin frekansı değiştirilebilir. Böylece, tek fazlı asenkron motorun hız kontrolü sağlanabilir.
Bu tamamen AC'den AC'ye dönüştürücülerden bazıları ile birlikte kısa tartışmaları ve çalışma ilkeleri ile ilgilidir. Bu dönüştürücüler çoğunlukla aşağıdakilerle ilgili yüksek güçlü dönüştürme ekipmanlarında bulunur: güç elektroniği kontrol uygulamaları . Bu dönüştürücüler hakkında daha fazla bilgi ve pratik uygulama istiyorsanız, aşağıdan yorum yazarak bize yazabilirsiniz.
Fotoğrafa katkı verenler:
- AC'den AC'ye dönüştürücüler Siemens
- Tarafından Cycloconverters Pantechsolutions
- Faz kontrollü Siklo dönüştürücüler nctu
- Gerilim Kaynağı ve akım kaynağı İnvertör tarafından geko araştırması
- Matris Dönüştürücüler Yaskawa
- 3-Ø ila 3-Ø Fazlı Döngüsel dönüştürücü Pantechsolutions
- 1-Ø ila 1- Ø Silindir dönüştürücü Dosyalar
- 3-Ø ila 1-ØFaz Döngüsel dönüştürücü
