Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для вращающейся электрической машины см. Ротационный преобразователь.
Топология режима блокировки циклоконвертера [1]

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, причем большинство коммерческих высокомощных продуктов относятся к типу с блокирующим режимом. [2]

Характеристики [ править ]

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. Отношение выходной частоты к входной частоте трехфазного CCV должно быть менее одной трети для CCV в режиме циркуляции или половины для CCV в режиме блокировки. ( Lander 1993 , стр. 188) [3] Качество выходного сигнала улучшается по мере того, как число импульсовмостов 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. [1]

Приложения [ править ]

Конкурентоспособный диапазон номинальной мощности стандартизированных CCV варьируется от нескольких мегаватт до многих десятков мегаватт. CCV используются для привода шахтных подъемников , главных двигателей прокатных станов, [4] шаровых мельниц для обработки руды, цементных печей , судовых силовых установок [5], асинхронных двигателей с фазным ротором для рекуперации энергии скольжения (например, приводов Шербиуса) и самолетов 400 Гц выработка энергии. [6] Частотно-регулируемый выходной сигнал циклоконвертера может быть практически сведен к нулю. Это означает, что очень большие двигатели могут запускаться при полной нагрузке при очень медленных оборотах и ​​постепенно увеличиваться до полной скорости. Это бесценно, например, для шаровых мельниц., что позволяет запускать мельницу с полной загрузкой, 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. [7] [8]

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 более старые классические преобразователи по-прежнему используются в более высоком диапазоне номинальной мощности этих приложений. [3]

Гармоники [ править ]

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 , [9]

куда

  • f h = частота гармоник на линии переменного тока
  • k и n = целые числа
  • q = количество импульсов (6, 12...)
  • f o = выходная частота CCV
  • 1-й член уравнения представляет гармонические составляющие преобразователя числа импульсов, начиная с шестиимпульсной конфигурации.
  • Второй член уравнения обозначает характеристические частоты боковой полосы преобразователя, включая соответствующие интергармоники и субгармоники.

Ссылки [ править ]

Встроенные ссылки
  1. ^ a b Бозе, Бимал К. (2006). Силовая электроника и моторные приводы: достижения и тенденции . Амстердам: Академ. п. 126. ISBN 978-0-12-088405-6.
  2. ^ Клуг, Дитер-Рольф; Клаассен, Норберт (2005). «Приводы среднего напряжения большой мощности - инновации, портфолио, тенденции». Европейская конференция по силовой электронике и приложениям . п. 5. DOI : 10,1109 / EPE.2005.219669 .
  3. ^ a b Bose (2006), стр. 153
  4. ^ Вацманн, Маркус Вацманн; Расковец, Штеффен (сентябрь – октябрь 1996 г.). «Китайский прокатный стан для производства алюминиевой полосы особо высокого качества» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 марта 2014 года . Проверено 5 августа 2011 года . Cite journal requires |journal= (help)
  5. ^ Пакасте, Ристо; и другие. (Февраль 1999 г.). «Опыт работы с силовыми установками Azipod на борту морских судов» (PDF) . Архивировано 19 марта 2012 года из оригинального (PDF) . Проверено 28 апреля 2012 года . Cite journal requires |journal= (help)
  6. ^ Бозе (2006), стр. 119
  7. ^ Хейдт, GT; Чу, РФ (апрель 2005 г.). «Влияние стратегии управления циклоконвертером на качество электроэнергии». IEEE Transactions on Power Delivery . 20 (2): 1711–1718. DOI : 10.1109 / tpwrd.2004.834350 .
  8. ^ ACS 6000c. «Применение циклоконвертера для высокопроизводительного управления скоростью и крутящим моментом синхронных двигателей мощностью от 1 до 27 МВт» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 19 июля 2011 года . Проверено 29 апреля 2012 года .
  9. ^ IEEE Std 519 (1992). «Рекомендуемые практики и требования IEEE для контроля гармоник в электроэнергетических системах». IEEE: 25. DOI : 10,1109 / IEEESTD.1993.114370 . Cite journal requires |journal= (help)
Общие ссылки
  • Дорф, Ричард К., изд. (1993), Справочник по электротехнике , Бока-Ратон: CRC Press, ISBN 0-8493-0185-8
  • Lander, Cyril W (1993), Power Electronics (3-е изд.), Лондон: McGraw-Hill, ISBN 0-07-707714-8