Il cicloconvertitore è un convertitore di frequenza da un livello a un altro, che può modificare la potenza CA da una frequenza a quella CA a un'altra frequenza. Qui, un Processo di conversione AC-AC è fatto con un cambio di frequenza. Quindi è indicato anche come variatore di frequenza. Normalmente, la frequenza di uscita è inferiore alla frequenza di ingresso. L'implementazione del circuito di controllo è complicata a causa dell'enorme numero di SCR. Il microcontrollore o DSP o microprocessore viene utilizzato nei circuiti di controllo.

CycloConverter

Un ciclo-convertitore può ottenere la conversione di frequenza in una fase e garantisce che la tensione e le frequenze siano controllabili. Inoltre, la necessità di utilizzare circuiti di commutazione non è necessario perché utilizza la commutazione naturale. Il trasferimento di potenza all'interno di un cicloconvertitore avviene in due direzioni.

Esistono due tipi di cicloconvertitori

Cicloconvertitore Step Up:

Questi tipi utilizzano la normale commutazione e forniscono un'uscita a frequenze più alte di quella dell'ingresso.

Cicloconvertitore step down:

Questo tipo utilizza la commutazione forzata e produce un'uscita con una frequenza inferiore a quella dell'ingresso.

I ciclo-convertitori sono ulteriormente classificati in tre categorie come discusso di seguito.

Da monofase a monofase

Questo Cycloconverter ha due convertitori a onda intera collegati schiena contro schiena. Se un convertitore è in funzione, l'altro è disabilitato, non lo attraversa corrente.

Trifase a monofase

Questo cicloconvertitore opera in quattro quadranti che sono (+ V, + I) e (−V, −I) sono i modi di rettifica e (+ V, −I) e (−V, + I) sono i modi di inversione.

“diversi tipi di pompe per vuoto ”

Trifase a Trifase

Questo cicloconvertitore è utilizzato principalmente nei sistemi di macchine CA che funzionano su macchine sincrone e a induzione trifase.

Introduzione del cicloconvertitore da monofase a monofase utilizzando tiristori

Il Cycloconverter ha quattro tiristori divisi in due Banchi a tiristori , cioè una banca positiva e una banca negativa di ciascuna. Quando la corrente positiva scorre nel carico, la tensione di uscita è controllata dal controllo di fase dei due tiristori della matrice positiva, mentre i tiristori della matrice negativa sono tenuti spenti e viceversa quando la corrente negativa fluisce nel carico.

Illustrazione operativa del cicloconvertitore monofase

La figura seguente mostra le forme d'onda di uscita perfette per una corrente di carico sinusoidale e vari angoli di fase del carico. È importante tenere sempre spento l'array di tiristori non conduttore, altrimenti la rete potrebbe essere cortocircuitata tramite i due array di tiristori, con conseguente distorsione della forma d'onda e possibile guasto del dispositivo a causa della corrente di cortocircuito.

Forme d'onda di output idealizzate

Uno dei principali problemi di controllo del ciclo-convertitore è come scambiare i banchi nel più breve tempo possibile per evitare distorsioni, assicurandosi che i due banchi non conducano contemporaneamente.

Un'aggiunta comune al circuito di alimentazione che elimina la necessità di mantenere un banco spento consiste nel posizionare un induttore con presa centrale chiamato induttore di corrente circolante tra le uscite dei due banchi.

Entrambi i banchi possono ora condurre insieme senza cortocircuitare la rete. Inoltre, la corrente circolante nell'induttore mantiene entrambi i banchi sempre in funzione, migliorando le forme d'onda di uscita.

Progettazione di Cycloconverter utilizzando tiristori

Questo progetto è progettato per controllare la velocità di un file motore a induzione monofase in tre passaggi utilizzando una tecnica Cycloconverter di Thyristors. Un motore CA ha il grande vantaggio di essere relativamente economico e molto affidabile.

Diagramma a blocchi del CycloConverter a tiristori

Requisiti dei componenti hardware

Alimentazione CC di 5 V, Microcontrollore (AT89S52 / AT89C51), Optoisolatore (MOC3021), Motore a induzione monofase, Pulsanti, SCR, LM358 IC , Resistenze, condensatori.

Rilevazione incrociata a tensione zero

Il rilevamento incrociato di tensione zero indica la forma d'onda della tensione di alimentazione che passa attraverso la tensione zero per ogni 10msec di un ciclo di 20msec. Stiamo usando un segnale AC a 50Hz, il periodo di tempo di ciclo totale è di 20msec (T = 1 / F = 1/50 = 20msec) in cui, per ogni mezzo ciclo (cioè 10ms) dobbiamo ottenere segnali zero.

Rilevazione incrociata a tensione zero

Ciò si ottiene utilizzando una corrente continua pulsante dopo il raddrizzatore a ponte prima di essere filtrato. A tale scopo, stiamo utilizzando un diodo di blocco D3 tra la CC pulsante e il condensatore di filtro in modo che possiamo ottenere una CC pulsante per l'uso.

La CC pulsante viene fornita al divisore di potenziale di 6,8 k e 6,8 K per fornire un'uscita di circa 5 V pulsante da 12 V pulsante che è collegata all'ingresso non invertente del pin 3 del comparatore. L'amplificatore operazionale viene utilizzato come comparatore.

La DC 5V è data a un potenziale divisore di 47k e 10K che fornisce un'uscita di circa 1.06V e che è collegata al pin di ingresso invertente n. 2. Una resistenza di 1K viene utilizzata dal pin di uscita 1 al pin di ingresso 2 per il feedback.

Come sappiamo il principio di un comparatore è che quando il terminale non invertente è maggiore del terminale invertente, l'uscita è logica alta (tensione di alimentazione). Pertanto, la CC pulsante sul pin n. 3 viene confrontata con la CC fissa 1,06 V sul pin n. 2.

L'o / p di questo comparatore è alimentato al terminale invertente di un altro comparatore. Al terminale non invertente di questo pin n. 5 del comparatore è assegnata una tensione di riferimento fissa, cioè 2,5 V presa da un partitore di tensione formato da resistori di 10k e 10k.

Quindi otteniamo ZVR (Zero Voltage Reference) rilevato. Questo ZVR viene quindi utilizzato come impulsi di ingresso al microcontrollore.

Forma d'onda ZVS

Procedura di lavoro del cicloconvertitore

I collegamenti del circuito sono mostrati nello schema sopra. Il progetto utilizza il riferimento di tensione zero come descritto sopra al pin n. 13 del Microcontrollore. Otto Opto - Isolatori MOC3021 sono utilizzati per guidare 8 SCR da U2 a U9.

4 SCR (raddrizzatori controllati al silicio) utilizzato in full bridge è in antiparallelo con un altro set di 4 SCR come mostrato nel diagramma. L'attivazione degli impulsi così generati dall'MC secondo il programma scritto fornisce la condizione di ingresso all'opto-isolatore che pilota il rispettivo SCR.

Solo un Opto U17 che pilota l'SCR U2 è mostrato sopra mentre tutti gli altri sono simili secondo lo schema del circuito. L'SCR viene condotto per 20 ms dal primo ponte e per i successivi 20 ms dal secondo ponte per ottenere l'uscita in un punto no - 25 e 26, il periodo di tempo totale di un ciclo CA di 40 ms che è 25 Hz.

Pertanto F / 2 viene fornito al carico mentre l'interruttore 1 è chiuso. Allo stesso modo, per F / 3 la conduzione avviene per 30 ms nel 1 ° ponte e per 30 ms successivi dal ponte successivo, in modo tale che un periodo di tempo totale di 1 ciclo arriva a 60 ms che a sua volta in F / 3 mentre viene azionato l'interruttore -2.

La frequenza Fondamentale di 50Hz è disponibile attivando una coppia dal 1 ° bridge per i 1 ° 10ms e per i successivi 10ms dal bridge successivo mentre entrambi gli interruttori sono mantenuti in condizione “OFF”. La corrente inversa che scorre nei gate degli SCR è un'uscita optoisolatrice.

“diversi tipi di macchine virtuali ”

Applicazioni di Cycloconverter

Le applicazioni includono il controllo della velocità di macchine CA come Viene utilizzato principalmente nella trazione elettrica, motori CA con velocità variabile e riscaldamento a induzione.

Motori sincroni
Mill Drives
Propulsioni di navi
Mulini di macinazione

Spero che tu abbia capito chiaramente il file argomento di Cycloconverter , è un convertitore di frequenza da un livello a un altro, che può cambiare la potenza CA da una frequenza a quella CA a un'altra frequenza. In caso di ulteriori domande su questo argomento o sui progetti elettrici ed elettronici lasciare la sezione commenti qui sotto.