ממיר ציקלוקו הוא ממיר תדרים מרמה אחת לשנייה, שיכול לשנות את הספק מתח מתדר אחד לחשמל בתדר אחר. הנה, תהליך המרה של AC-AC נעשה עם שינוי תדר. לפיכך הוא מכונה גם מחליף תדרים. בדרך כלל, תדר המוצא נמוך מתדר הקלט. היישום של מעגל הבקרה מסובך עקב מספר עצום של SCRs. המיקרו-בקר או ה- DSP או המיקרו-מעבד משמשים במעגלי בקרה.
CycloConverter
ממיר ציקלו יכול להשיג המרת תדרים בשלב אחד ומבטיח שהמתח והתדרים ניתנים לשליטה. בנוסף, הצורך להשתמש החלפת מעגלים אינו נחוץ מכיוון שהוא משתמש בהסעה טבעית. העברת כוח בתוך מחזור ממיר מתרחשת בשני כיוונים.
ישנם שני סוגים של ממירי ציקלוק
הגדל מחזור ממיר מחזור:
סוגים אלה משתמשים בנסיעה רגילה ונותנים פלט בתדרים גבוהים יותר מזו של הקלט.
שלב למטה מחזור מחזור:
סוג זה משתמש בהסעה מאולצת ומביא ליציאה עם תדר נמוך מזה של הקלט.
ממירי הציקלו מסווגים עוד לשלוש קטגוריות כמפורט להלן.
שלב חד פעמי לחד פעמי
ממיר ציקלוק זה כולל שני ממירי גל מלא המחוברים גב לגב. אם ממיר אחד פועל, השני מנוטרל, שום זרם לא עובר דרכו.
תלת פאזי לחד-פאזי
ממיר ציקלוקו זה פועל בארבעה רביעים שהם (+ V, + I) ו- (−V, −I) שהם מצבי התיקון ו- (+ V, −I) ו- (−V, + I) הם מצבי ההיפוך.
תלת פאזי לשלושה שלבים
ממיר ציקלוקו זה משמש בעיקר במערכות מכונות זרם חילופין הפועלות על מכונות אינדוקציה ושלבי סינכרוני.
היכרות עם ממיר ציקלוקו חד פאזי לחד-פעמי באמצעות תיריסטורים
ל- Cycloconverter ארבעה תיריסטורים המחולקים לשניים בנקי תיריסטור כלומר בנק חיובי ובנק שלילי של כל אחד מהם. כאשר הזרם החיובי זורם בעומס, מתח המוצא נשלט על ידי בקרת פאזה של שני הטיריסטורים של המערך החיובי ואילו את מערך התיריסטורים השלילי נשמרים ולהיפך כאשר זרם שלילי זורם בעומס.
איור תפעולי של מחזור ממיר חד-פאזי
צורות גל המוצא המושלמות לזרם עומס סינוסי ולזוויות שלב עומס שונות מוצגות באיור להלן. חשוב להשאיר את מערך התיריסטור הלא-מוליך כל הזמן לא פעיל, אחרת, ניתן היה לנתק את החשמל דרך שני מערכי התיריסטור, וכתוצאה מכך עיוות צורת הגל וכשל אפשרי במכשיר מהזרם הקצר.
צורות גל פלט אידיאליות
בעיית בקרה עיקרית של ממיר הציקלו היא כיצד להחליף בין בנקים בזמן הקצר ביותר האפשרי כדי למנוע עיוות תוך הקפדה על שני הבנקים לא להתנהל בו זמנית.
תוספת שכיחה למעגל ההספק המסיר את הדרישה להשאיר בנק אחד כבוי היא למקם משרן המוקלט במרכז הנקרא משרן זרם מחזור בין הפלטים של שני הבנקים.
שני הבנקים יכולים כעת להתנהל יחד בלי לקצר את החשמל. כמו כן, הזרם במחזור המשרן שומר על פעולתם של שני הבנקים כל הזמן, וכתוצאה מכך צורות גל תפוקה משופרות.
תכנון מחזור ממיר באמצעות תיריסטורים
פרויקט זה נועד לשלוט על המהירות של a מנוע אינדוקציה חד פאזי בשלושה שלבים על ידי שימוש בטכניקת Cycloconverter של Thyristors. למוטורס של A.C יש את היתרונות הגדולים בכך שהם זולים יחסית ואמינים מאוד.
דיאגרמת חסימה של CycloConverter מבוסס תיריסטור
דרישת רכיבי חומרה
ספק כוח DC של 5V, מיקרו-בקר (AT89S52 / AT89C51), Optoisolator (MOC3021), מנוע אינדוקציה חד פאזי, לחצני כפתור, SCR, LM358 IC , נגדים, קבלים.
איתור צולבות אפס מתח
פירושו גילוי צולב של מתח אפס הוא צורת גל האספקה שעוברת דרך מתח אפס לכל 10 שניות שניות במחזור של 20 אלפיות השנייה. אנו משתמשים באות 50Hz AC, פרק הזמן הכולל של המחזור הוא 20msec (T = 1 / F = 1/50 = 20 msec) שבו, לכל חצי מחזור (כלומר 10 ms) עלינו לקבל אפס אותות.
איתור צולבות אפס מתח
זה מושג באמצעות DC פועם לאחר מיישר הגשר לפני סינון. לשם כך אנו משתמשים בדיודה חוסמת D3 בין DC פועם ל- קבל המסנן כדי שנוכל לקבל DC פועם לשימוש.
ה- DC הפועם ניתן למחלק פוטנציאלי של 6.8k ו- 6.8K כדי לספק פלט כ- 5V פועם מ- 12V פועם המחובר לקלט הלא הפוך של סיכת השוואה 3. הנה, מגבר אופ משמש כמשווה.
ה- 5V DC ניתן לא מחלק פוטנציאלי של 47k ו- 10K שנותנים פלט של כ 1.06 וולט וזה מחובר לסיכת קלט הפוכה מס '2. התנגדות אחת של 1K משמשת מסיכת פלט 1 לסיכת כניסה 2 לצורך משוב.
כידוע העיקרון של השוואה הוא שכאשר המסוף הלא-הפוך גדול יותר מהמסוף ההפוך, אז התפוקה היא גבוהה לוגית (מתח אספקה). לפיכך משווים את ה- DC הפועם בסיכה מס '3 ל- DC 1.06V קבוע בסיכה מס' 2.
ה- o / p של המשווה הזה מוזן למסוף ההפוך של משווה אחר. המסוף הלא-הפוך של סיכת השוואה זו מספר 5 מקבל מתח ייחוס קבוע, כלומר, 2.5 וולט שנלקח ממחלק מתח שנוצר על ידי נגדים של 10k ו- 10k.
כך אנו מגלים ZVR (Zero Voltage Reference). ZVR זה משמש אז כפולסי קלט למיקרו-בקר.
צורת גל ZVS
נוהל עבודה של מחזור ממיר
חיבורי המעגל מוצגים בתרשים לעיל. הפרויקט משתמש בהתייחסות מתח אפסית כמתואר לעיל בסיכה מספר. 13 של המיקרו-בקר. שמונה אופטו - מבודדים MOC3021 משמשים להנעת U2 ל- U9 של 8 SCR.
4 SCR (מיישרים מבוקרי סיליקון) המשמש בגשר מלא נמצא בקנה אחד עם קבוצה נוספת של 4 SCR, כפי שמוצג בתרשים. הפעלת פולסים שנוצרו כך על ידי ה- MC לפי התוכנית שנכתבה מספקת תנאי קלט לבודד ה- Opto המניע את ה- SCR בהתאמה.
רק Opto U17 אחד שמניע את SCR U2 מוצג לעיל בעוד שכל האחרים דומים בהתאם לתרשים המעגל. SCR מקבל התנהלות במשך 20 ms מהגשר הראשון ו 20 ms הבא מהגשר השני כדי לקבל את הפלט בנקודה לא - 25 & 26, פרק הזמן הכולל של מחזור AC אחד של 40 ms שהוא 25 הרץ.
כך F / 2 מועבר לעומס בזמן שמתג 1 סגור. באופן דומה, עבור F / 3 ההולכה מתבצעת במשך 30ms בגשר הראשון ו -30 ms הבאים מהגשר הבא, כך שתקופת זמן כוללת של מחזור אחד מגיעה ל- 60ms אשר בתורו ב- F / 3 בזמן שמתג -2 מופעל.
התדר הבסיסי של 50Hz זמין על ידי הפעלת זוג מהגשר הראשון למשך 10ms ובמשך 10ms הבאים מהגשר הבא, בעוד ששני המתגים נשמרים במצב 'OFF'. הזרם ההפוך שזורם בשערי ה- SCR הוא פלט מבודד אופטו.
יישומים של מחזור ממיר
היישומים כוללים בקרת מהירות של מכונות זרם חילופין כמו זה משמש בעיקר במתיחה חשמלית, מנועי זרם חילופין בעלי מהירות משתנה וחימום אינדוקציה.
- מנועים סינכרוניים
- כונני מיל
- הנעות אוניות
- טחנות טחינה
אני מקווה שהבנתם בבירור את נושא מחזור ממיר זהו ממיר תדרים מרמה אחת לשנייה שיכול לשנות את הספק מתח מתדר אחד להספק תדר בתדר אחר. אם יש לך שאלות נוספות בנושא זה או בפרויקטים חשמליים ואלקטרוניים השאירו את סעיף ההערות למטה.
