Cycloconverter는 한 레벨에서 다른 레벨로의 주파수 변환기로, 한 주파수에서 다른 주파수의 AC 전력으로 AC 전력을 변경할 수 있습니다. 여기, AC-AC 변환 프로세스 주파수 변경으로 수행됩니다. 따라서 주파수 체인저라고도합니다. 일반적으로 출력 주파수는 입력 주파수보다 작습니다. 제어 회로의 구현은 엄청난 수의 SCR로 인해 복잡합니다. 마이크로 컨트롤러 또는 DSP 또는 마이크로 프로세서는 제어 회로에 사용됩니다.
CycloConverter
사이클로 컨버터는 한 단계에서 주파수 변환을 수행 할 수 있으며 전압과 주파수를 제어 할 수 있습니다. 또한 사용 필요성 스위칭 회로 자연적인 정류를 활용하기 때문에 필요하지 않습니다. Cycloconverter 내의 전력 전송은 두 방향으로 발생합니다.
Cycloconverter에는 두 가지 유형이 있습니다.
사이클로 컨버터 스텝 업 :
이러한 유형은 일반 정류를 사용하고 입력보다 높은 주파수에서 출력을 제공합니다.
스텝 다운 사이클로 컨버터 :
이 유형은 강제 정류를 사용하며 입력보다 주파수가 낮은 출력을 생성합니다.
사이클로 컨버터는 아래에서 설명하는 세 가지 범주로 더 분류됩니다.
단상에서 단상으로
이 Cycloconverter에는 두 개의 전파 변환기가 연속적으로 연결되어 있습니다. 한 컨버터가 작동 중이면 다른 컨버터가 비활성화되고 전류가 통과하지 않습니다.
삼상-단상
이 Cycloconverter는 정류 모드 인 (+ V, + I) 및 (-V, -I) 및 반전 모드 인 (+ V, -I) 및 (-V, + I)의 4 개 사분면에서 작동합니다.
3 상 ~ 3 상
이 Cycloconverter는 주로 3 상 유도 및 동기 기계에서 작동하는 AC 기계 시스템에 사용됩니다.
사이리스터를 이용한 단상 사이클로 컨버터에 대한 단상 도입
Cycloconverter에는 4 개의 사이리스터가 2 개로 나뉩니다. 사이리스터 뱅크 즉, 각각의 양수 은행과 음수 은행입니다. 양의 전류가 부하에 흐르면 출력 전압은 2 개의 양의 배열 사이리스터의 위상 제어에 의해 제어되는 반면 음의 배열 사이리스터는 부하에 음의 전류가 흐를 때 꺼진 상태로 유지되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
단상 Cycloconverter의 작동 그림
정현파 부하 전류 및 다양한 부하 위상 각도에 대한 완벽한 출력 파형이 아래 그림에 나와 있습니다. 비전 도성 사이리스터 어레이를 항상 꺼 두는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 두 개의 사이리스터 어레이를 통해 주전원이 단락되어 파형 왜곡이 발생하고 단락 전류로 인한 장치 오류가 발생할 수 있습니다.
이상적인 출력 파형
사이클로 컨버터의 주요 제어 문제는 두 뱅크가 동시에 작동하지 않도록 보장하면서 왜곡을 방지하기 위해 가능한 가장 짧은 시간에 뱅크간에 스왑하는 방법입니다.
하나의 뱅크를 차단할 필요가없는 전원 회로에 대한 일반적인 추가 사항은 두 뱅크의 출력 사이에 순환 전류 인덕터라고하는 중앙 탭 인덕터를 배치하는 것입니다.
이제 두 뱅크 모두 전원을 단락하지 않고 함께 수행 할 수 있습니다. 또한 인덕터의 순환 전류로 인해 두 뱅크가 항상 작동하여 출력 파형이 향상됩니다.
사이리스터를 이용한 사이클로 컨버터 설계
이 프로젝트는 속도를 제어하도록 설계되었습니다. 단상 유도 전동기 Thyristors의 Cycloconverter 기술을 사용하여 세 단계로. A.C 모터는 비교적 저렴하고 신뢰성이 높다는 큰 장점이 있습니다.
사이리스터 기반 CycloConverter의 블록 다이어그램
하드웨어 구성 요소 요구 사항
5V의 DC 전원 공급 장치, 마이크로 컨트롤러 (AT89S52 / AT89C51), 광절 연기 (MOC3021), 단상 유도 전동기, 푸시 버튼, SCR, LM358 IC , 저항기, 커패시터.
제로 전압 교차 감지
제로 전압 교차 감지는 20msec 사이클의 10msec마다 제로 전압을 통과하는 공급 전압 파형을 의미합니다. 우리는 50Hz AC 신호를 사용하고 있으며 총 사이클 시간은 20msec (T = 1 / F = 1 / 50 = 20msec)이며, 매 반주기 (즉, 10ms)마다 0 신호를 가져와야합니다.
제로 전압 교차 감지
이것은 필터링되기 전에 브리지 정류기 후에 맥동 DC를 사용하여 달성됩니다. 이를 위해 맥동 DC와 DC 사이에 차단 다이오드 D3를 사용하고 있습니다. 필터 커패시터 사용을 위해 맥동 DC를 얻을 수 있습니다.
맥동 DC는 6.8k 및 6.8K의 전위 분배기에 제공되어 비교기 핀 3의 비 반전 입력에 연결된 12V 맥동에서 약 5V 맥동 출력을 제공합니다. 연산 증폭기는 비교기로 사용됩니다.
5V DC는 잠재적 분배 자 약 1.06V의 출력을 제공하고 반전 입력 핀 2 번에 연결되는 47k 및 10K의 출력 핀 1에서 입력 핀 2까지 피드백을 위해 1K의 저항 하나가 사용됩니다.
비교기의 원리는 비 반전 단자가 반전 단자보다 클 때 출력이 로직 하이 (공급 전압)라는 것입니다. 따라서 3 번 핀의 맥동 DC는 2 번 핀의 고정 DC 1.06V와 비교됩니다.
이 비교기의 o / p는 다른 비교기의 반전 단자로 공급됩니다. 이 비교기 핀 5 번의 비 반전 단자에는 고정 된 기준 전압, 즉 10k 및 10k의 저항으로 구성된 전압 분배기에서 가져온 2.5V가 제공됩니다.
따라서 ZVR (Zero Voltage Reference)이 감지됩니다. 이 ZVR은 마이크로 컨트롤러에 대한 입력 펄스로 사용됩니다.
ZVS 파형
Cycloconverter의 작업 절차
회로 연결은 위의 다이어그램에 나와 있습니다. 이 프로젝트는 핀 번호에서 위에서 설명한대로 제로 전압 레퍼런스를 사용합니다. 마이크로 컨트롤러의 13 개. 여덟 Opto – 아이솔레이터 MOC3021은 8 개의 SCR의 U2를 U9로 구동하는 데 사용됩니다.
4 SCR (실리콘 제어 정류기) 풀 브리지에 사용되는 것은 다이어그램에 표시된대로 다른 4 개의 SCR 세트와 역 평행합니다. 작성된 프로그램에 따라 MC에 의해 생성 된 트리거링 펄스는 각 SCR을 구동하는 Opto 절연기에 입력 조건을 제공합니다.
SCR U2를 구동하는 하나의 Opto U17 만 위에 표시되어 있지만 다른 모든 것은 회로도에 따라 유사합니다. SCR은 첫 번째 브리지에서 20ms 동안, 두 번째 브리지에서 다음 20ms 동안 전도되어 25 및 26 번 지점에서 출력을 얻습니다. 즉, 25Hz 인 40ms의 전체 AC 사이클 시간입니다.
따라서 F / 2는 스위치 1이 닫혀있는 동안 부하로 전달됩니다. 마찬가지로 F / 3의 경우 전도는 첫 번째 브리지에서 30ms, 다음 브리지에서 다음 30ms 동안 발생합니다. 따라서 총 1주기의 시간이 60ms가되고 스위치 -2가 작동하는 동안 F / 3가됩니다.
50Hz의 기본 주파수는 첫 번째 10ms 동안 첫 번째 브리지에서 한 쌍을 트리거하고 다음 브리지에서 다음 10ms 동안 두 스위치가 모두 'OFF'상태로 유지되는 동안 트리거하여 사용할 수 있습니다. SCR의 게이트에 흐르는 역전 류는 Opto – 아이솔레이터 출력입니다.
Cycloconverter의 응용
응용 분야에는 주로 전기 견인, 가변 속도 및 유도 가열을 갖는 AC 모터에 사용되는 것과 같은 AC 기계의 속도 제어가 포함됩니다.
- 동기 모터
- 밀 드라이브
- 선박 추진
- 그라인딩 밀
나는 당신이 명확하게 이해하기를 바랍니다 Cycloconverter의 주제 , 한 레벨에서 다른 레벨로 AC 전력을 다른 주파수에서 AC 전력으로 변경할 수있는 주파수 변환기입니다. 이 주제 또는 전기 및 전자 프로젝트에 대한 추가 질문이 있으면 아래 의견 섹션을 남겨주세요.
