De primaire taak van vermogenselektronica is het verwerken en regelen van de stroom van elektrische energie door spanningen en stromen te leveren in een vorm die optimaal geschikt is voor gebruikersbelastingen. Moderne vermogenselektronische omvormers zijn betrokken bij een zeer breed spectrum van toepassingen, zoals geschakelde voedingen, actieve vermogensfilters, elektrische machine-motion-control, conversiesystemen voor hernieuwbare energie gedistribueerde stroomopwekking, flexibele AC-transmissiesystemen en voertuigtechnologie, enz. .
Vermogenselektronica-omvormers zijn overal te vinden waar het nodig is om de elektrische energievorm te wijzigen met klassieke elektronica waarin elektrische stromen en spanning worden gebruikt om informatie over te dragen, terwijl ze bij vermogenselektronica stroom dragen. Enkele voorbeelden van toepassingen voor vermogenselektronische systemen zijn DC / DC-omzetters die in veel mobiele apparaten worden gebruikt, zoals mobiele telefoons of PDA's, en AC / DC-omvormers in computers en televisies. Grootschalige vermogenselektronica wordt gebruikt om honderden megawatt aan stroom door ons land te regelen. Enkele van die converters worden hieronder besproken.
Dubbele converter
Dual converter is een combinatie van een gelijkrichter en omvormer waarin de conversie van wisselstroom naar gelijkstroom plaatsvindt en gevolgd door gelijkstroom naar wisselstroom waar de belasting tussenin ligt. Een dubbele omzetter kan een enkelfasig of driefasig zijn. Een dubbele omzetter bestaat uit twee bruggen bestaande uit thyristors waarvan er één voor gelijkrichtdoeleinden waarbij wisselstroom wordt omgezet in gelijkstroom die aan belasting kan worden gegeven. Een andere brug van thyristors wordt gebruikt voor het omzetten van D.C naar A.C.
Eenfase dubbele converter
Eenfasige dubbele omzetter gebruikt een enkele fase als bron die wordt gegeven aan omzetter 1 van de dubbele omzetter voor rectificatie gevolgd om te laden.
Werkingsprincipe:
AC-ingang gegeven aan omzetter 1 voor rectificatie in dit proces positieve ingangscyclus wordt gegeven aan de eerste set voorwaarts voorgespannen thyristors die een gelijkgerichte gelijkstroom geeft bij een positieve cyclus, en ook een negatieve cyclus wordt gegeven aan een reeks in tegengestelde richting voorgespannen thyristors die een gelijkstroom geeft aan een negatieve cyclus die een volledige gelijkgerichte output voltooit, kan aan de belasting worden gegeven. Tijdens dit proces wordt omzetter 2 geblokkeerd door middel van een inductor. Omdat thyristor alleen begint te geleiden wanneer een stroompuls aan de poort wordt gegeven en continu wordt geleid totdat de stroomtoevoer wordt gestopt. De output van Thyristor Bridge kan als volgt zijn wanneer deze aan verschillende belastingen wordt gegeven.
Omdat een dubbele converter ook bestaat uit conversie van DC naar AC om het te laten werken, is converter twee geblokkeerd, DC-ingangen worden belasting naar DC-stroombronconversie.
Afvuren van thyristors:
Om thyristors te laten geleiden, moet tegelijkertijd met de netspanning een triggerpuls aan de poort worden gegeven. Een afzonderlijk poortaansturingscircuit moet worden toegevoegd aan een thyristorbruggen met dubbele omvormer. Het poortaansturingscircuit moet gelijkelijk gesynchroniseerd zijn met de bronspanning, elke vertraging veroorzaakt nul-cross-jitter en nul-frequentie-fluctuaties. Om te voorkomen dat deze circuits moeten worden opgenomen met fasevergrendelingslussen en comparatoren.
Toepassingen van eenfasige dubbele omzetter
- Snelheidsregeling en richtingregeling in DC-motoren.
Snelheidsregeling en polariteitsregeling van gelijkstroommotor met een enkelfasige dubbele converter
Een enkelfasige dubbele omzetter kan worden gebruikt voor het regelen van de snelheid en draairichting die in verbinding staat met de microcontroller, een combinatie van vier SCR's is aan weerszijden van de motor geplaatst en de motor is belast. Deze thyristors kunnen worden geactiveerd via een optocoupler die is aangesloten op een poort van een microcontroller.
De rotatie van de motor kan worden geïnitialiseerd met behulp van een optocoupler door een set thyristor in te stellen om te triggeren die aan de ene kant is geplaatst en verandering in de richting van de motor kan worden bereikt door een andere set thyristor te activeren Variatie in de motorsnelheid kan worden bereikt door een vertraagde afvuurhoek van SCR.
Modusselectie en snelheidsselectie zijn schakelaars met microcontroller die met deze schakelaars kunnen worden geselecteerd, snelheid en rotatie.
Eenfase - AC / AC-omzetter met drie poten
Vermogenselektronica is de toepassing van elektronica voor vermogensconversie. Een subcategorie van stroomconversie is de AC naar AC-conversie. Een AC naar AC-spanningsregelaar is een converter die de spanning, stroom en het gemiddelde vermogen regelt dat wordt geleverd aan een AC-belasting van een AC-bron. Er zijn twee soorten AC-spanningsregelaars, een- en driefasige AC-controller.
Een enkelfasige AC / AC-omzetter is een omzetter die een vaste AC-ingangsspanning omzet in een variabele AC-uitgangsspanning met een gewenste frequentie. Ze worden gebruikt in praktische circuits zoals lichtdimmercircuits, snelheidsregelaars van inductiemotoren en tractiemotorbesturing enz. Er zijn veel bestaande technologieën in enkelfasige AC / AC-omvormers, ze zijn eenfasig - twee poten, drie poten en vier poten. De enkelfasige - twee- en vierpoots converters hebben een aantal nadelen zoals - ze hebben een groot aantal stroomapparaten nodig, een groot stuurcircuit, meer schakelingen en verliezen worden met slechts de helft verminderd om de 50% van de output te regelen. Dus om deze nadelen die aanwezig zijn in de conventioneel gebruikte converters te overwinnen, is een betere benadering het gebruik van een eenfase-drie AC / AC-omvormer.
Een enkele fase - drie poten bestaat uit 3 poten en 6 schakelaars. Een poot is gebruikelijk voor zowel de roosterzijde als de lastzijde. Een been voert de gelijkrichterwerking uit en een net voert de omvormerwerking uit. En hierin gebruiken we Pulsbreedtemodulatie (PWM) technieken voor het regelen van de omzetteruitgang. Een eenfase-drie-poot-omzetter wordt hieronder getoond:
Tijdens de positieve halve cyclus van de voedingsspanningsschakelaars Qg en Qa in gelijkrichtergeleiders en krijgen we gelijkgerichte output over de condensator en voor werking van de omvormer naast de schakelaars Qg en Qa ’, wordt ook schakelaar Ql in lastzijbeen geactiveerd en krijgen we ac-output over de belasting. Tijdens een negatieve halve cyclus worden schakelaars Qa en Qg ’aan de netzijde geleidend, wat gelijkgerichte output impliceert en voor inversiebedrijf wordt naast de schakelaars Qa en Qg’ ook schakelaar Ql ’geactiveerd en krijgen we wisselstroom over de belasting. Door gebruik te maken van de PWM-methode wordt een vaste gelijkstroomingangsspanning aan de omvormer geleverd en wordt een gecontroleerde wisselstroomuitgangsspanning verkregen door de aan- en uit-perioden van de omvormertoestellen aan te passen. De schakelaars in het convertercircuit voor een goede werking en ook voor het verminderen van de harmonischen. Door de waarde van de modulatie-index te variëren, kunnen we de pulsbreedte aanpassen aan ons gemak.
Voordelen en toepassingen van 3 - Legs Converter
- De DC-uitgangsspanning over de condensator is bijna verdubbeld in vergelijking met de vierpoot-omzetter.
- Het vermogen en de spanning van het circuit kunnen worden verbeterd.
- Dezelfde output kan worden verkregen met minder verliezen en schakelaars. Daarom kunnen de efficiëntie en de arbeidsfactor worden verbeterd.
- Deze omvormer wordt gebruikt in noodstroomcircuits (UPS) en in vermogen elektronisch voor het verkrijgen van vier kwadrantbewerkingen van de schijven.
