Ang thyristor Batay sa CycloConverter at Mga Aplikasyon Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang Cycloconverter ay isang converter ng dalas mula sa isang antas patungo sa isa pa, na maaaring baguhin ang lakas ng AC mula sa isang dalas patungo sa AC na lakas sa isa pang dalas. Narito, isang Proseso ng pag-convert ng AC-AC ay tapos na sa isang pagbabago ng dalas. Samakatuwid ito ay tinukoy din bilang frequency changer. Karaniwan, ang dalas ng output ay mas mababa kaysa sa dalas ng pag-input. Ang pagpapatupad ng control circuit ay kumplikado dahil sa maraming bilang ng mga SCR. Ang Microcontroller o DSP o microprocessor ay ginagamit sa mga control circuit.

CycloConverter

CycloConverter



Ang isang cyclo-converter ay maaaring makamit ang conversion ng dalas sa isang yugto at tinitiyak na ang boltahe at ang mga frequency ay maaaring makontrol. Bilang karagdagan, ang pangangailangan na gamitin paglipat ng mga circuit ay hindi kinakailangan sapagkat gumagamit ito ng natural na pagbawas. Ang paglipat ng kuryente sa loob ng isang Cycloconverter ay nangyayari sa dalawang direksyon.


Mayroong dalawang uri ng Cycloconverters



Hakbang Up Cycloconverter:

Ang mga ganitong uri ay gumagamit ng normal na pag-commute at nagbibigay ng isang output sa mas mataas na mga frequency kaysa sa input.

Hakbang Down Cycloconverter:


Ang uri na ito ay gumagamit ng sapilitang pagbawas at nagreresulta sa isang output na may dalas na mas mababa kaysa sa input.

Ang mga cyclo-converter ay karagdagang naiuri sa tatlong mga kategorya tulad ng tinalakay sa ibaba.

Single phase hanggang Single-phase

Ang Cycloconverter na ito ay may dalawang buong converter ng alon na konektado pabalik sa likod. Kung ang isang converter ay nagpapatakbo ng isa pa ay hindi pinagana, walang kasalukuyang dumadaan dito.

Tatlong yugto hanggang Single-phase

Ang Cycloconverter na ito ay nagpapatakbo sa apat na quadrants na (+ V, + I) at (−V, −I) na mga mode ng pagwawasto at (+ V, −I) at (−V, + I) na mga mode na pagbabaligtad.

Tatlong yugto hanggang Tatlong yugto

Ang Cycloconverter na ito ay pangunahing ginagamit sa mga AC machine system na tumatakbo sa tatlong phase induction at kasabay na machine.

Panimula ng Single Phase to Single Phase Cycloconverter gamit ang Thyristors

Ang Cycloconverter ay mayroong apat na Thyristors na nahahati sa dalawa Mga bangko ng thyristor , ibig sabihin, isang positibong bangko at isang negatibong bangko ng bawat isa. Kapag ang positibong kasalukuyang dumadaloy sa pagkarga, ang output boltahe ay kinokontrol ng phase control ng dalawang positibong array na mga Thyristor samantalang, ang negatibong array na Mga Thyristor ay pinananatili at kabaligtaran kapag ang mga kasalukuyang negatibong dumadaloy sa karga.

Operational na paglalarawan ng Single Phase Cycloconverter

Operational na paglalarawan ng Single Phase Cycloconverter

Ang perpektong mga output ng alon para sa isang kasalukuyang sinususoidal load at iba't ibang mga anggulo ng yugto ng pag-load ay ipinapakita sa Larawan sa ibaba. Mahalagang panatilihin ang hindi pagsasagawa ng hanay ng Thyristor sa lahat ng oras, kung hindi man, ang mains ay maaaring maikli sa pamamagitan ng dalawang mga pag-array ng Thyristor, na magreresulta sa pagbaluktot ng alon at posibleng pagkabigo ng aparato mula sa kasalukuyang pag-ikli.

Isang Ideyal na Output Waveforms

Isang Ideyal na Output Waveforms

Ang isang pangunahing problema sa kontrol ng cyclo-converter ay kung paano makipagpalitan sa pagitan ng mga bangko sa pinakamaikling posibleng oras upang maiwasan ang pagbaluktot habang tinitiyak na ang dalawang bangko ay hindi magsasagawa nang sabay.

Ang isang karaniwang karagdagan sa circuit ng kuryente na nag-aalis ng kinakailangang panatilihin ang isang bangko ay upang ilagay ang isang gitnang naka-tap na inductor na tinatawag na isang nagpapalipat-lipat na kasalukuyang inductor sa pagitan ng mga output ng dalawang bangko.

Ang parehong mga bangko ay maaari na ngayong magsagawa nang sama-sama nang walang pagpapaikli ng mains. Gayundin, ang nagpapalipat-lipat na kasalukuyang sa inductor ay pinapanatili ang parehong mga bangko na tumatakbo sa lahat ng oras, na nagreresulta sa pinabuting mga output ng alon.

Disenyo ng Cycloconverter gamit ang Thyristors

Ang proyektong ito ay dinisenyo upang makontrol ang bilis ng a solong phase induction motor sa tatlong mga hakbang sa pamamagitan ng paggamit ng isang pamamaraan ng Cycloconverter ng mga Thyristors. Ang isang A.C Motors ay may mahusay na bentahe ng pagiging mura at napaka maaasahan.

I-block ang Diagram ng Thyristor Batay sa CycloConverter

I-block ang Diagram ng Thyristor Batay sa CycloConverter

Mga Kinakailangan sa Mga Bahagi ng Hardware

DC power supply ng 5V, Microcontroller (AT89S52 / AT89C51), Optoisolator (MOC3021), Single phase induction motor, Pushbuttons, SCR, LM358 IC , Mga Resistor, Capacitor.

Pagtuklas ng Zero Voltage Cross

Ang detalyadong pag-detalyado ng boltahe na boltahe ay nangangahulugang ang supply boltahe waveform na dumaan sa zero boltahe para sa bawat 10msec ng isang 20msec cycle. Gumagamit kami ng 50Hz AC signal, ang kabuuang tagal ng panahon ng pag-ikot ay 20msec (T = 1 / F = 1/50 = 20msec) kung saan, para sa bawat kalahating ikot (ibig sabihin 10ms) kailangan naming makakuha ng mga zero signal.

Pagtuklas ng Zero Voltage Cross

Pagtuklas ng Zero Voltage Cross

Nakamit ito sa pamamagitan ng paggamit ng pulsating DC pagkatapos ng tulay na tagapagpatuwid bago ma-filter. Para sa hangaring iyon, gumagamit kami ng isang pagharang sa diode D3 sa pagitan ng pulsating DC at ang filter capacitor upang maaari naming makuha ang pulsating DC para magamit.

Ang pulsating DC ay ibinibigay sa potensyal na divider ng 6.8k at 6.8K upang maihatid ang isang output tungkol sa 5V pulsating mula sa 12V pulsating na konektado sa di-inverting input ng kumpare ng pin 3. Dito, ang Ginagamit ang Op-amp bilang isang kumpara.

Ang 5V DC ay ibinibigay sa a potensyal na divider ng 47k at 10K na nagbibigay ng isang output ng tungkol sa 1.06V at na konektado sa pag-invert ng input pin no 2. Ang isang paglaban ng 1K ay ginagamit mula sa output pin 1 sa input pin 2 para sa feedback.

Tulad ng alam natin ang prinsipyo ng isang kumpara ay kapag ang non-inverting terminal ay mas malaki kaysa sa inverting terminal, kung gayon ang output ay mataas na lohika (boltahe ng suplay). Sa gayon ang pulsating DC sa pin no 3 ay inihambing sa naayos na DC 1.06V sa pin no 2.

Ang o / p ng kumpare na ito ay pinakain sa inverting terminal ng isa pang kumpare. Ang non-inverting terminal ng kumpare na pin na 5 na ito ay binibigyan ng isang nakapirming boltahe ng sanggunian, ibig sabihin, 2.5V na kinuha mula sa isang divider ng boltahe na nabuo ng mga resistor na 10k at 10k.

Sa gayon nakukuha natin ang ZVR (Zero Voltage Reference) na napansin. Ang ZVR na ito ay ginagamit bilang input pulses sa Microcontroller.

ZVS Waveform

ZVS Waveform

Paggawa ng Pamamaraan ng Cycloconverter

Ang mga koneksyon sa circuit ay ipinapakita sa diagram sa itaas. Gumagamit ang proyekto ng sanggunian na zero boltahe tulad ng inilarawan sa itaas sa pin no. 13 ng Microcontroller. Walong Opto - Mga Isolator Ginagamit ang MOC3021 para sa pagmamaneho ng 8 SCR’s U2 hanggang U9.

4 Ang SCR (mga siper na kinokontrol ng silikon) ginamit sa buong tulay ay nasa antiparallel na may isa pang hanay ng 4 SCR's tulad ng ipinakita sa diagram. Ang pag-trigger ng mga pulso na nabuo ng MC ayon sa nasulat na programa ay nagbibigay ng kondisyon ng pag-input sa Opto - isolator na nag-mamaneho ng kani-kanilang SCR.

Isa lamang sa Opto U17 na nagmamaneho ng SCR U2 ang ipinakita sa itaas habang ang lahat ng iba ay pareho sa bawat diagram ng circuit. Ang SCR ay nagsasagawa ng 20ms mula sa unang tulay at susunod na 20ms mula sa ika-2 tulay upang makuha ang output sa isang point no - 25 & 26, ang kabuuang tagal ng panahon ng isang AC cycle ng 40ms na 25 Hz.

Sa gayon ang F / 2 ay naihatid sa pagkarga habang ang switch 1 ay sarado. Katulad nito, para sa F / 3 ang pagpapadaloy ay nagaganap para sa 30ms sa ika-1 na tulay at susunod na 30ms mula sa susunod na tulay, tulad ng isang kabuuang tagal ng panahon ng 1 pag-ikot ay dumarating sa 60ms na kung saan naman ay F / 3 habang ang switch -2 ay pinatatakbo.

Ang Pangunahing dalas ng 50Hz ay ​​magagamit sa pamamagitan ng pag-trigger sa isang pares mula sa ika-1 na tulay para sa ika-10 na 10ms at para sa susunod na 10ms mula sa susunod na tulay habang ang parehong mga switch ay itinatago sa kondisyon na 'OFF'. Ang pabalik na kasalukuyang dumadaloy sa mga pintuan ng SCR's ay ang Opto - isolator output.

Mga aplikasyon ng Cycloconverter

Kasama sa mga application ang Pagkontrol ng bilis ng mga AC machine tulad ng Pangunahing ginagamit ito sa electric traction, mga AC motor na mayroong variable speed at induction heating.

  • Mga Kasabay na Motors
  • Mga Mill Drive
  • Mga propulsyon sa barko
  • Mga Mills ng paggiling

Sana malinaw na naintindihan mo ang paksa ng Cycloconverter , ito ay isang converter ng dalas mula sa isang antas patungo sa isa pa, na maaaring baguhin ang lakas ng AC mula sa isang dalas patungo sa AC na lakas sa isa pang dalas. Kung may mga karagdagang tanong tungkol sa paksang ito o sa mga de-koryenteng at elektronikong proyekto iwanan ang seksyon ng mga komento sa ibaba.