Циклоконвертер - Cycloconverter

Топология режима блокировки циклоконвертера

Cycloconverter ( ССГ ) или cycloinverter преобразует амплитуду постоянной, постоянная частоту переменного сигнала в другой форме сигнала переменного тока более низкой частоты путем синтеза выходного сигнала из сегментов сети переменного тока без промежуточного звена постоянного тока ( Dorf 1993 , стр. 2241-2243 and Lander 1993 , p. 181). Существует два основных типа CCV: тип с циркулирующим током или тип с блокирующим режимом, большинство коммерческих высокомощных продуктов относятся к типу с блокирующим режимом.

Характеристики

В то время как фаза контролируемой SCR переключающие устройства могут быть использованы по всему диапазону CCVs, низкая стоимость, низкое энергопотребление ТРИАК основанного CCVS неотъемлемо зарезервировано для резистивных нагрузок приложений. Амплитуда и частота выходного напряжения преобразователя являются переменными. Соотношение выходной и входной частот трехфазного CCV должно быть меньше одной трети для CCV в режиме циркуляции или половины для CCV в режиме блокировки. ( Lander 1993 , стр. 188) Качество выходного сигнала улучшается по мере увеличения количества импульсов. мостов коммутационных аппаратов в сдвинутой по фазе конфигурации увеличивается на входе ККТ. Как правило, CCV могут быть с конфигурациями 1-фазный / 1-фазный, 3-фазный / 1-фазный и 3-фазный / 3-фазный вход / выход, однако большинство приложений являются 3-фазными / 3-фазными.

Приложения

Конкурентоспособный диапазон номинальной мощности стандартизированных CCV варьируется от нескольких мегаватт до многих десятков мегаватт. CCV используются для привода шахтных подъемников , главных двигателей прокатных станов, шаровых мельниц для обработки руды, цементных печей , судовых силовых установок, асинхронных двигателей с фазным ротором для рекуперации энергии скольжения (например, приводов Шербиуса) и выработки электроэнергии для самолетов с частотой 400 Гц. Частотно-регулируемый выход циклоконвертера может быть сведен к нулю. Это означает, что очень большие двигатели могут запускаться при полной нагрузке при очень медленных оборотах и ​​постепенно набирать полную скорость. Это неоценимо, например, для шаровых мельниц , поскольку позволяет запускать мельницу с полной нагрузкой, а не запускать мельницу с пустой бочкой, а затем постепенно загружать ее на полную мощность. При полностью загруженном «жестком запуске» такого оборудования, по сути, будет подаваться полная мощность на остановившийся двигатель. Регулируемая скорость и реверсирование необходимы для таких процессов, как сталеплавильные заводы горячей прокатки. Раньше использовались двигатели постоянного тока с SCR-управлением, которые требовали регулярного обслуживания щеток / коммутаторов и обеспечивали более низкий КПД. Синхронные двигатели с приводом от циклоконвертера требуют меньше обслуживания и обеспечивают большую надежность и эффективность. Однофазные мостовые CCV также широко используются в системах электрической тяги, например, для выработки мощности 25 Гц в США и 16 мощности 2/3 Гц в Европе.

В то время как преобразователи с фазовым управлением, включая CCV, постепенно заменяются более быстрыми преобразователями с саморегулированием PWM, основанными на IGBT, GTO, IGCT и других коммутационных устройствах, эти старые классические преобразователи по-прежнему используются на верхнем конце диапазона номинальной мощности этих приложений.

Гармоники

Работа CCV создает гармоники тока и напряжения на входе и выходе CCV. Гармоники сети переменного тока создаются на входе CCV в соответствии с уравнением,

• f _h = f ₁ ( k q ± 1) ± 6 n f _o ,

где

• f _h = частота гармоник, наложенная на линию переменного тока
• k и n = целые числа
• q = количество импульсов (6, 12...)
• f _o = выходная частота CCV
• Первый член уравнения представляет собой гармонические составляющие преобразователя числа импульсов, начиная с шестиимпульсной конфигурации.
• Второй член уравнения обозначает характеристические частоты боковой полосы преобразователя, включая соответствующие интергармоники и субгармоники.

Рекомендации

Встроенные ссылки

Общие ссылки