Cycloconverterは、あるレベルから別のレベルへの周波数変換器であり、AC電力をある周波数から別の周波数のAC電力に変更できます。ここでは、 AC-AC変換プロセス周波数を変更して行われます。したがって、周波数変換器とも呼ばれます。通常、出力周波数は入力周波数よりも低くなります。 SCRの数が非常に多いため、制御回路の実装は複雑です。マイクロコントローラまたはDSPまたはマイクロプロセッサは制御回路で使用されます。

CycloConverter

サイクロコンバータは、1つのステージで周波数変換を実現し、電圧と周波数を確実に制御できるようにします。さらに、使用する必要性スイッチング回路自然転流を利用しているので不要です。 Cycloconverter内の電力伝達は、2つの方向で発生します。

サイクロコンバーターには2つのタイプがあります

Cycloconverterのステップアップ：

これらのタイプは通常の転流を使用し、入力よりも高い周波数で出力を提供します。

サイクロコンバーターのステップダウン：

このタイプは強制転流を使用し、入力の周波数よりも低い周波数の出力になります。

サイクロコンバーターは、以下で説明するように、さらに3つのカテゴリーに分類されます。

単相から単相

このサイクロコンバーターには、2つの全波コンバーターが背中合わせに接続されています。一方のコンバータが動作している場合、もう一方のコンバータは無効になり、電流は流れません。

三相から単相

このサイクロコンバータは、（+ V、+ I）と（-V、-I）が整流モードで、（+ V、-I）と（-V、+ I）が反転モードの4つの象限で動作します。

“ボックスソーラークッカーの作り方 ”

三相から三相

このサイクロコンバータは、主に三相誘導および同期機で動作するAC機システムで使用されます。

サイリスタを使用した単相から単相へのサイロコンバータの導入

サイリスタには4つのサイリスタが2つに分かれていますサイリスタバンク、つまり、それぞれの正のバンクと負のバンク。負荷に正の電流が流れると、出力電圧は2つの正のアレイサイリスタの位相制御によって制御されますが、負の電流が負荷に流れると、負のアレイサイリスタはオフに保たれます。

単相サイクロコンバータの操作図

正弦波負荷電流とさまざまな負荷位相角の完全な出力波形を次の図に示します。非導電性サイリスタアレイを常にオフにしておくことが重要です。そうしないと、2つのサイリスタアレイを介して主電源が短絡し、波形の歪みが発生し、短絡電流によってデバイスが故障する可能性があります。

理想化された出力波形

サイクロコンバータの主な制御上の問題は、2つのバンクが同時に導通しないようにしながら、歪みを回避するために可能な限り短い時間でバンク間を交換する方法です。

1つのバンクをオフに保つ必要をなくす電源回路への一般的な追加は、2つのバンクの出力間に循環電流インダクタと呼ばれるセンタータップインダクタを配置することです。

両方の銀行は、メインをショートさせることなく一緒に行動できるようになりました。また、インダクタの循環電流により、両方のバンクが常に動作し続けるため、出力波形が改善されます。

サイリスタを使用したサイロコンバータの設計

このプロジェクトは、速度を制御するように設計されています単相誘導電動機サイリスタによるサイロコンバータ技術を使用して、3つのステップで。 A.Cモーターには、比較的安価で信頼性が高いという大きな利点があります。

サイリスタベースのCycloConverterのブロック図

ハードウェアコンポーネントの要件

5VのDC電源、マイクロコントローラー（AT89S52 / AT89C51）、光アイソレータ（MOC3021）、単相誘導モーター、プッシュボタン、SCR、 LM358 IC 、抵抗器、コンデンサ。

ゼロ電圧クロス検出

ゼロ電圧交差検出とは、20ミリ秒サイクルの10ミリ秒ごとにゼロ電圧を通過する供給電圧波形を意味します。 50HzのAC信号を使用しており、合計サイクル時間は20ミリ秒（T = 1 / F = 1/50 = 20ミリ秒）です。この場合、半サイクルごと（つまり、10ミリ秒）にゼロ信号を取得する必要があります。

ゼロ電圧クロス検出

これは、ブリッジ整流器の後でフィルタリングされる前に脈動DCを使用することによって実現されます。そのために、脈動するDCとの間でブロッキングダイオードD3を使用しています。フィルタコンデンサ脈動するDCを使用できるようにします。

脈動DCは6.8kと6.8Kの分圧器に与えられ、コンパレータピン3の非反転入力に接続された12V脈動から約5V脈動の出力を提供します。オペアンプはコンパレータとして使用されます。

5VDCはに与えられます分圧器約1.06Vの出力を与え、反転入力ピン番号2に接続されている47Kと10Kの1Kの1つの抵抗がフィードバックのために出力ピン1から入力ピン2に使用されます。

コンパレータの原理は、非反転端子が反転端子よりも大きい場合、出力がロジックハイ（電源電圧）になることです。したがって、ピン番号3の脈動DCは、ピン番号2の固定DC1.06Vと比較されます。

“srラッチはどのように機能しますか ”

このコンパレータのo / pは、別のコンパレータの反転端子に供給されます。このコンパレータのピン番号5の非反転端子には、固定の基準電圧、つまり10kと10kの抵抗で形成された分圧器から2.5Vが与えられます。

したがって、ZVR（ゼロ電圧リファレンス）が検出されます。このZVRは、マイクロコントローラーへの入力パルスとして使用されます。

ZVS波形

サイクロコンバーターの作業手順

回路接続は上の図に示されています。プロジェクトは、ピン番号で上記のようにゼロ電圧リファレンスを使用します。マイクロコントローラの13。 8 オプト–アイソレータ MOC3021は、8つのSCRのU2からU9を駆動するために使用されます。

4 SCR（シリコン制御整流器）フルブリッジで使用されるのは、図に示すように、4つのSCRの別のセットと逆平行です。書かれたプログラムに従ってMCによってそのように生成されたトリガーパルスは、それぞれのSCRを駆動するオプトアイソレーターに入力条件を提供します。

SCR U2を駆動する1つのOptoU17のみが上に示されていますが、他のすべては回路図に従って類似しています。 SCRは、1番目のブリッジから20ミリ秒、2番目のブリッジから次の20ミリ秒の間導通し、ポイント番号– 25および26で出力を取得します。これは、40ミリ秒の1ACサイクルの合計時間である25Hzです。

したがって、スイッチ1が閉じている間、F / 2が負荷に供給されます。同様に、F / 3の場合、導通は最初のブリッジで30ms、次のブリッジから次の30msで発生し、1サイクルの合計時間が60msになり、スイッチ-2が操作されている間にF / 3になります。

50Hzの基本周波数は、両方のスイッチが「オフ」状態に保たれている間に、最初のブリッジから最初の10msと次のブリッジから次の10msのペアでトリガーすることによって利用できます。 SCRのゲートを流れる逆電流は、オプトアイソレータ出力です。

Cycloconverterのアプリケーション

アプリケーションには、主に電気牽引、可変速度のACモーター、誘導加熱で使用されるようなAC機械の速度の制御が含まれます。

同期モーター
ミルドライブ
船の推進力
粉砕機

あなたが明確に理解していることを願っています Cycloconverterのトピック、これは、あるレベルから別のレベルへの周波数変換器であり、AC電力をある周波数から別の周波数のAC電力に変更できます。このトピックまたは電気および電子プロジェクトについてさらに質問がある場合は、以下のコメントセクションを残してください。