في التطبيقات الصناعية ، يتم استخدام نوعين من التيار المباشر للطاقة الكهربائية (DC) والتيار البديل (AC). الجهد الثابت والتيار المستمر AC متاحان مباشرة. ومع ذلك ، بالنسبة للتطبيقات المختلفة ، هناك حاجة إلى أشكال مختلفة ، وجهود مختلفة ، و / أو تيارات مختلفة. هناك حاجة إلى محولات لتحقيق أشكال مختلفة. تصنف هذه المحولات على أنها مقومات ، ومروحيات ، ومحولات ، ومحولات سيكلو.
المحول الحلقي عبارة عن جهاز يحول التيار المتردد ، الطاقة بتردد واحد إلى طاقة تيار متردد بتردد قابل للتعديل ولكن بتردد أقل دون أي تيار مباشر ، أو تيار مستمر بينهما. يمكن أيضًا التعرف عليه كشاحن تكرار ثابت ويحتوي على مقومات منظمة من السيليكون. تُستخدم محولات السيكلو في محركات كبيرة متغيرة التردد ذات تصنيفات تتراوح من بضعة ميغاوات إلى عشرات الميغاوات.
يتم وصف مبدأ المحول الحلقي أدناه باستخدام محول سيكلو أحادي الطور إلى أحادي الطور.
يظهر أدناه محول دائري أحادي الطور للمدخلات (أ) 50 هرتز ، (ب) 25 هرتز ، (ج) 12.5 هرتز أحادي الطور للإدخال أحادي الطور للمحول الدائري الناتج أحادي الطور أدناه.
يقوم المعدل بتحويل التيار المتردد أحادي الطور أو ثلاثي الطور إلى جهد متغير تيار مستمر. المروحيات تحول من التيار المستمر إلى الجهد المتغير. العاكسون يتحولون من التيار المستمر إلى تيار متغير التردد أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار. تتحول المحولات الدورية من تيار متردد أحادي الطور أو ثلاثي الطور إلى تيار متردد متغير التردد أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار. المحول الحلقي يحتوي على أربعة ثايرستور مقسمة إلى بنك موجب وسالب من اثنين من الثايرستور.
التخطيط الأساسي Cycloconverter:
المحول الحلزوني متصل بمدخل ما بين 30 و 31 كما هو موضح أدناه. المحرك متصل بين 25 و 26.
اعتمادًا على نبضات التشغيل التي يتم تغذيتها بمجموعة من 8 SCR بين البوابة والكاثود ، نحصل على F أو F / 2 أو F / 3.
Cycloconverter
أنواع المحولات الحلقية:
هناك نوعان رئيسيان من نوع وضع منع محولات السيكلو ونوع وضع التدوير. عندما يكون تيار الحمل موجبًا ، يزود المحول الموجب الجهد المطلوب ، ويتم حظر المحول السالب. افترض أنه إذا كان تيار الحمل سالبًا ، فإن المحول السالب يوفر الجهد ويتم حظر المحول الموجب. هذه العملية تسمى عملية وضع الحظر. تسمى محولات السيكلو التي تستخدم هذه الطريقة محولات سيكلو ذات الوضع المحجوب.
عن طريق الصدفة ، إذا تم تمكين كلا المحولين ، فسيتم تقصير دائرة العرض. لتجنب ذلك ، يجب توصيل مفاعل بين المجموعات (IGR) بين المحولات. إذا تم تمكين كلا المحولين ، فسيتم إنتاج تيار متداول. هذا أحادي الاتجاه لأن الثايرستور يسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط. تسمى محولات السيكلو التي تستخدم هذا الأسلوب محولات التيار المتداولة.
المحولات الحلقية لوضع الحظر:
لا تحتاج محولات السيكلو في وضع الحظر إلى أي مفاعل بين المجموعات (IGR). اعتمادًا على القطبية ، يتم تمكين أحد المحولات. تتميز عملية وضع الحظر ببعض المزايا والعيوب مقارنة بعملية وضع التدوير. لا يحتاجون إلى أي مفاعلات وبالتالي الحجم والتكلفة أقل. محول واحد فقط قيد التوصيل في جميع الأوقات بدلاً من اثنين. خلال وقت التأخير ، يبقى التيار عند الصفر مما يؤدي إلى تشويه الجهد والتيار الموجي. هذا التشويه يعني أنماط توافقية معقدة.
تعميم المحولات الدورانية الحالية:
كلا المحولين يعملان في جميع الأوقات في هذه الحالة. العيب الكبير هو الحاجة إلى IGR. عدد الأجهزة المتصلة بهذا هو ضعف عدد الأجهزة التي يتم توصيلها بمحول السيكلوكونفيرتر الحالي.
مبادئ Cycloconverters:
يمكن تصنيف مبادئ تشغيل محولات السيكلو إلى الأنواع الثلاثة التالية بناءً على نوع مصدر التيار المتردد المطبق على الدائرة.
من مرحلة واحدة إلى محول حلقي أحادي الطور:
يجب أن يبدأ فهم مبادئ تشغيل محولات السيكلو بمرحلة واحدة إلى محول حلقي أحادي الطور. هذا المحول لديه اتصال خلفي لاثنين من مقومات الموجة الكاملة. لنفترض أنه للحصول على ربع جهد الدخل عند الخرج ، في أول دورتين من Vs ، يعمل المحول الموجب على تزويد التيار بالحمل ويقوم بتصحيح جهد الدخل. في الدورتين التاليتين ، يعمل المحول السالب على إمداد التيار في الاتجاه العكسي. عندما يعمل أحد المحولات ، يتم تعطيل الآخر بحيث لا يوجد تيار متداول بين المقومات. في الشكل أدناه ، تمثل Vs جهد إمداد الدخل و Vo هو جهد الخرج المطلوب وهو ربع جهد الإمداد.
صورة لربع جهد الدخل عند الخرج باستخدام Cycloconverter أحادي الطور إلى المرحلة الواحدة
المحولات الحلقية ثلاثية الطور إلى أحادية الطور:
كما هو الحال في المحولات المذكورة أعلاه ، يقوم المحول الحلقي ثلاثي الطور إلى أحادي الطور بتطبيق الجهد المعدل على الحمل. ستوفر المحولات الدائرية الموجبة تيارًا موجبًا فقط بينما ستوفر المحولات السالبة تيارًا سالبًا فقط. يمكن أن تعمل محولات السيكلو في أربعة أرباع مثل (+ v ، + i) ، (+ v ، -i) أوضاع التصحيح و (-v ، + i) ، (-v ، -i) أوضاع عكس. تحدد قطبية التيار ما إذا كان المحول الموجب أو السالب يجب أن يوفر الطاقة للحمل. عندما يكون هناك تغيير في القطبية الحالية ، يتم تعطيل المحول الذي يزود التيار مسبقًا ويتم تمكين الآخر. أثناء انعكاس القطبية الحالية ، يجب أن يكون متوسط الجهد المقدم من كلا المحولين متساويًا.
من ثلاث مراحل إلى ثلاث مراحل Cycloconverter:
يتوفر تكوينان أساسيان لمحولات السيكلو ثلاثية الطور مثل دلتا وواي. إذا كانت مخرجات المحول أعلاه متصلة في wye أو دلتا وإذا كانت الفولتية الناتجة 120 درجة متغيرة الطور ، يكون المحول الناتج ثلاثي الطور إلى المحول ثلاثي الطور. تُستخدم المحولات ثلاثية الطور بشكل أساسي في أنظمة تشغيل الماكينة التي تشغل الآلات المتزامنة والحثية ثلاثية الطور.
تطبيقات Cycloconverters:
يمكن أن تنتج المحولات الحلقية جهد إخراج غني متناسق. عندما تستخدم محولات السيكلو في تشغيل آلة التيار المتناوب ، فإن محاثة التسرب الخاصة بالماكينة تقوم بتصفية معظم التوافقيات عالية التردد وتقليل جهد التوافقيات ذات الترتيب الأدنى.
التحكم في سرعة المحرك الحثي أحادي الطور
تستخدم المحركات الحثية أحادية الطور على نطاق واسع في العديد من التطبيقات. تعني التحسينات في أدائها توفيرًا كبيرًا في استهلاك الطاقة الكهربائية. متحكم في السرعة يعتمد على سيكلوكونفيرتر مقترح.
التحكم في سرعة المحرك الحثي أحادي الطور
يمكن استخدام مخطط الدائرة أعلاه للتحكم في سرعة المحرك الحثي أحادي الطور في ثلاث خطوات باستخدام محولات السيكلو والثايرستور. تستخدم الدائرة محولًا دائريًا يتم التحكم فيه بواسطة الثايرستور والذي يتيح التحكم في السرعة بخطوات محرك تحريضي. بالنسبة لسلسلة 8051 من ميكروكنترولر ، يتم توفير زوج من المفاتيح المنزلقة لتحديد نطاق السرعة المطلوب لتشغيل المحرك التعريفي. تتفاعل هذه المفاتيح مع المتحكم الدقيق لتوصيل النبضات لتشغيل SCRs في a جسر مزدوج . وبالتالي يمكن تحقيق سرعة المحرك في ثلاث خطوات.
بعض التطبيقات الأخرى التي يمكن استخدام المحولات الحلقية فيها هي محركات مطحنة الأسمنت ، ومحركات دفع السفن ، وطواحين الدرفلة ، ولفائف المناجم ، والغسالات ، ومضخات المياه ، واستخدامها في الصناعات أيضًا. إذا كان هناك المزيد من الاستفسارات حول هذا الموضوع أو على الكهربائية و المشاريع الالكترونية اترك قسم التعليقات أدناه.
رصيد الصورة
- Cycloconverter بواسطة ويكيميديا
