サイクロコンバーター–タイプとアプリケーション

問題を排除するために楽器を試してください





産業用アプリケーションでは、直流(DC)と交流(AC)の2つの形式の電気エネルギーが使用されます。定電圧および定電流ACが直接利用可能です。ただし、さまざまなアプリケーションでは、さまざまな形式、さまざまな電圧、および/またはさまざまな電流が必要です。さまざまな形式を実現するには、コンバーターが必要です。これらのコンバーターは、整流器、チョッパー、インバーター、およびサイクロコンバーターに分類されます。

サイクロコンバーターは、ある周波数のAC電力を、間に直流またはDCステージを使用せずに、調整可能であるがより低い周波数のAC電力に変換するデバイスです。同様に、静的再発充電器として認識され、シリコン制御整流器を保持します。サイクロコンバーターは、定格が数メガワットから数十メガワットまでの非常に大きな可変周波数ドライブで使用されます。




単相から単相へのサイクロコンバータを使用して、サイクロコンバータの原理を以下に説明します。

単相入力サイクロコンバータを以下に示します(a)50 Hz、(b)25Hz、(c)12.5Hz単相入力から単相出力へのサイクロコンバータを以下に示します。



サイリスト1 サイリスト2 サイリスト3

整流器は、単相または三相ACから可変DC電圧に変換します。チョッパーはDCから可変DC電圧に変換します。インバーターは、DCから可変振幅可変周波数単相または三相ACに変換します。サイクリックコンバータは、単相または三相ACから可変振幅可変周波数単相または三相ACに変換します。サイリスタは、4つのサイリスタをそれぞれ2つのサイリスタの正と負のバンクに分割しています。

Cycloconverterの基本的な回路図:

サイクロコンバータは、以下に示すように30〜31の入力に接続されています。モーターは25と26の間に接続されています。


ゲートとカソードの間の8つのSCRのセットに供給されるトリガーパルスに応じて、FまたはF / 2またはF / 3が得られます。

サイクロコンバーター

サイクロコンバーター

サイクロコンバーターの種類:

サイクロコンバータには主にブロッキングモードタイプと循環モードタイプの2種類があります。負荷電流が正の場合、正のコンバータは必要な電圧を供給し、負のコンバータはブロックされます。負荷電流が負の場合、負のコンバータが電圧を供給し、正のコンバータがブロックされているとします。この操作をブロッキングモード操作と呼びます。この方法を使用しているサイクロコンバータは、ブロッキングモードサイクロコンバータと呼ばれます。

偶然にも、両方のコンバータが有効になっていると、電源が短絡します。これを回避するには、コンバータ間にグループ間リアクトル(IGR)を接続する必要があります。両方のコンバータが有効になっている場合、循環電流が生成されます。サイリスタは電流が一方向にのみ流れることを許可するため、これは一方向です。このアプローチを使用するサイクロコンバータは、循環電流コンバータと呼ばれます。

ブロッキングモードサイクロコンバーター:

ブロッキングモードのサイクロコンバーターは、グループ間リアクター(IGR)を必要としません。極性に応じて、コンバーターの1つが有効になります。ブロッキングモードの動作には、循環モードの動作に比べていくつかの長所と短所があります。リアクターを必要としないため、サイズとコストが低くなります。 2つではなく、常に1つのコンバータのみが導通しています。遅延時間中、電流はゼロのままで、電圧と電流の波形を歪めます。この歪みは、複雑な高調波パターンを意味します。

循環電流サイクロコンバータ:

この場合、両方のコンバーターが常に動作します。大きな欠点は、IGRが必要なことです。これに接続するデバイスの数は、現在のサイクロコンバータをブロックする数の2倍です。

サイクロコンバーターの原理:

サイクロコンバータの動作原理は、回路に適用される入力AC電源のタイプに基づいて、次の3つのタイプに分類できます。

単相から単相へのサイクロコンバーター:

サイクロ

サイクロコンバータの動作原理の理解は、単相から単相へのサイクロコンバータから始める必要があります。このコンバータは、2つの全波整流器を連続して接続しています。出力で入力電圧の4分の1を取得するために、Vsの最初の2サイクルの間、正のコンバータが負荷に電流を供給して動作し、入力電圧を整流するとします。次の2サイクルで、負のコンバータは逆方向に電流を供給して動作します。コンバーターの1つが動作すると、もう1つは無効になり、整流器間で電流が循環しなくなります。下の図では、Vsは入力電源電圧を表し、Voは電源電圧の4分の1である必要な出力電圧です。

1相から1相のサイクロコンバータを使用した出力の入力電圧の4分の1の画像

サイクロサー

三相から単相へのサイクロコンバーター:

上記のコンバーターと同様に、三相から単相へのサイクロコンバーターは、負荷に整流された電圧を印加します。正のサイクロコンバータは正の電流のみを供給し、負のコンバータは負の電流のみを供給します。サイクロコンバータは、(+ v、+ i)、(+ v、-i)整流モードおよび(-v、+ i)、(-v、-i)反転モードとして4つの象限で動作できます。電流の極性によって、正または負のコンバータが負荷に電力を供給する必要があるかどうかが決まります。電流の極性が変化すると、以前に電流を供給していたコンバーターが無効になり、もう一方のコンバーターが有効になります。電流の極性反転中、両方のコンバータから供給される平均電圧は等しくなければなりません。

三相から三相へのサイクロコンバーター:

デルタやYなどの三相サイクロコンバータには、2つの基本構成があります。上記のコンバーターの出力がYまたはデルタで接続されており、出力電圧が120º位相シフトされている場合、結果のコンバーターは三相から三相へのコンバーターになります。三相コンバーターは、主に三相同期および誘導機を実行するマシンドライブシステムで使用されます。

サイクロコンバーターの用途:

サイクロコンバータは、高調波に富んだ出力電圧を生成できます。サイクロコンバータが稼働中のACマシンに使用している場合、マシンの漏れインダクタンスはほとんどの高周波高調波をフィルタリングし、低次高調波の電圧を低減します。

単相誘導電動機の速度の制御

単相誘導電動機は多くの用途で広く使用されています。性能の向上は、電気エネルギー消費の大幅な節約を意味します。に基づくスピードコントローラー サイクロコンバーター 提案されています。

単相誘導電動機の速度制御

単相誘導電動機の速度制御

上記の回路図は、サイロコンバータとサイリスタを使用して、単相誘導電動機の速度を3段階で制御するために使用できます。この回路は、誘導モーターのステップで速度を制御できるサイリスタ制御のサイリコンバーターを使用しています。 8051シリーズのマイクロコントローラには、誘導モーターの動作に必要な速度範囲を選択するためのスライドスイッチのペアが用意されています。これらのスイッチはマイクロコントローラーとインターフェースして、パルスを供給してSCRをトリガーします。 デュアルブリッジ 。したがって、モーターの速度は3つのステップで達成できます。

サイクロコンバーターを使用できる他のアプリケーションには、セメントミルドライブ、船舶推進ドライブ、圧延機、鉱山ワインダー、洗濯機、ウォーターポンプがあり、産業でも使用されています。このトピックまたは電気および電気に関するさらに質問がある場合 電子プロジェクト 以下のコメントセクションを残してください。

フォトクレジット