Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi
Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah (DC - Direct Current) dan bolak-balik (AC - Alternate Current) yang digunakan. Tegangan dan arus konstan AC tersedia langsung. Namun, untuk aplikasi yang berbeda bentuk yang berbeda, tegangan yang berbeda dan/atau arus yang berbeda diperlukan.
Konverter diperlukan untuk mencapai bentuk yang berbeda. Konverter ini diklasifikasikan sebagai penyearah, pemotong, inverter, dan cycloconverter.
Cycloconverter adalah perangkat yang mengubah AC, daya pada satu frekuensi menjadi daya AC dari frekuensi yang dapat disesuaikan tetapi lebih rendah tanpa arus searah, atau DC, di antaranya. Hal ini juga dapat diakui sebagai pengisi daya perulangan statis dan memiliki penyearah yang diatur silikon. Cycloconverter digunakan dalam drive frekuensi variabel yang sangat besar dengan peringkat dari beberapa megawatt hingga puluhan megawatt.
Prinsip cycloconverter dijelaskan di bawah ini dengan menggunakan cycloconverter phase-tunggal ke phase-tunggal. Cycloconverter input phase tunggal ditunjukkan di bawah: (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz input phase tunggal ke output phase tunggal cycloconverter ditunjukkan di bawah ini.
Penyearah mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke tegangan DC variabel. Pemotong mengkonversi dari DC ke tegangan DC variabel. Inverter mengkonversi dari DC ke besaran variabel, frekuensi variabel, phase tunggal atau AC 3 phase.
Cyclic Konverter mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke variabel besarnya frekuensi variabel phase tunggal atau 3 phase AC. Sebuah cycloconverter memiliki empat thyristor (SCR) dibagi menjadi bank positif dan negatif dari dua SCR masing-masing.
Bergantung pada pulsa pemicu yang diumpankan ke satu set 8 SCR antara gerbang dan katoda, kita mendapatkan F atau F/2 atau F/3.
Secara kebetulan jika kedua konverter diaktifkan, maka supply akan short circuit. Untuk menghindari hal ini, intergroup reactor (IGR) harus terhubung di antara konverter. Jika kedua konverter diaktifkan, maka arus sirkulasi dihasilkan. Ini searah karena SCR membiarkan arus mengalir hanya dalam satu arah. Pada cycloconverters yang menggunakan pendekatan ini disebut circulating current converter.
Hanya satu konverter yang dalam konduksi setiap saat, bukan dua. Selama waktu tunda arus tetap pada nol mendistorsi tegangan dan bentuk gelombang arus. Distorsi ini berarti pola harmonik yang kompleks.
Pemahaman prinsip-prinsip kerja cycloconverters harus dimulai dengan cycloconverter 1 phase tunggal ke 1 phase tunggal. Konverter ini memiliki koneksi back to back dari dua penyearah gelombang penuh. Misalkan untuk mendapatkan seperempat tegangan input pada output, untuk dua siklus pertama Vs, konverter positif beroperasi memasok arus ke beban dan memperbaiki tegangan input.
Dalam dua siklus berikutnya, konverter negatif beroperasi memasok arus ke arah sebaliknya. Ketika salah satu konverter beroperasi, yang lain dinonaktifkan, sehingga tidak ada arus yang mengalir di antara penyearah. Dalam gambar di bawah ini Vs mewakili tegangan input dan Vo adalah tegangan output yang diperlukan yang merupakan seperempat dari tegangan supply.
Gambar untuk Seperempat dari tegangan input pada output menggunakan Cycloconverter 1-phase ke 1-phase.
Polaritas arus menentukan apakah konverter positif atau negatif arus i supply daya ke beban. Ketika ada perubahan dalam polaritas arus, konverter yang sebelumnya memasok arus dinonaktifkan dan yang lainnya diaktifkan. Selama pembalikan polaritas arus, tegangan rata-rata yang di supply oleh kedua konverter harus sama.
Diagram rangkaian di atas dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan motor induksi 1 phase tunggal dalam 3 langkah dengan menggunakan cycloconverters dan thyristor (SCR). Rangkaian menggunakan cycloconverter yang dikendalikan SCR yang memungkinkan kontrol kecepatan dalam langkah-langkah motor induksi.
Untuk rangkaian mikrokontroler 8051, sepasang sakelar geser disediakan untuk memilih kisaran kecepatan yang diperlukan untuk pengoperasian motor induksi. Sakelar ini berinteraksi dengan mikrokontroler untuk mengirimkan pulsa untuk memicu SCR di jembatan ganda. Dengan demikian kecepatan motor dapat dicapai dalam 3 langkah.
Beberapa aplikasi lain di mana Cycloconverters dapat digunakan adalah drive pabrik semen, drive propulsi kapal, pabrik rolling, dan winder tambang, mesin cuci, pompa air dan digunakan dalam industri juga.
Konverter diperlukan untuk mencapai bentuk yang berbeda. Konverter ini diklasifikasikan sebagai penyearah, pemotong, inverter, dan cycloconverter.
Cycloconverter adalah perangkat yang mengubah AC, daya pada satu frekuensi menjadi daya AC dari frekuensi yang dapat disesuaikan tetapi lebih rendah tanpa arus searah, atau DC, di antaranya. Hal ini juga dapat diakui sebagai pengisi daya perulangan statis dan memiliki penyearah yang diatur silikon. Cycloconverter digunakan dalam drive frekuensi variabel yang sangat besar dengan peringkat dari beberapa megawatt hingga puluhan megawatt.
Prinsip cycloconverter dijelaskan di bawah ini dengan menggunakan cycloconverter phase-tunggal ke phase-tunggal. Cycloconverter input phase tunggal ditunjukkan di bawah: (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz input phase tunggal ke output phase tunggal cycloconverter ditunjukkan di bawah ini.
Penyearah mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke tegangan DC variabel. Pemotong mengkonversi dari DC ke tegangan DC variabel. Inverter mengkonversi dari DC ke besaran variabel, frekuensi variabel, phase tunggal atau AC 3 phase.
Cyclic Konverter mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke variabel besarnya frekuensi variabel phase tunggal atau 3 phase AC. Sebuah cycloconverter memiliki empat thyristor (SCR) dibagi menjadi bank positif dan negatif dari dua SCR masing-masing.
Skema Dasar Cycloconverter:
Cycloconverter terhubung input antara 30 dan 31 seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Motor terhubung antara 25 dan 26.Bergantung pada pulsa pemicu yang diumpankan ke satu set 8 SCR antara gerbang dan katoda, kita mendapatkan F atau F/2 atau F/3.
Jenis-jenis Cycloconverters
Ada dua tipe cycloconverters yang tipe mode blocking dan tipe mode sirkulasi. Ketika arus beban positif, konverter positif memasok tegangan yang diperlukan dan konverter negatif diblokir. Misalkan jika arus beban negatif, maka konverter negatif memasok tegangan dan konverter positif tersumbat. Operasi ini disebut operasi mode blocking. Pada cycloconverters yang menggunakan metode ini disebut blocking mode cycloconverters.Secara kebetulan jika kedua konverter diaktifkan, maka supply akan short circuit. Untuk menghindari hal ini, intergroup reactor (IGR) harus terhubung di antara konverter. Jika kedua konverter diaktifkan, maka arus sirkulasi dihasilkan. Ini searah karena SCR membiarkan arus mengalir hanya dalam satu arah. Pada cycloconverters yang menggunakan pendekatan ini disebut circulating current converter.
Mode Bloking Cycloconverters:
Mode blocking cycloconverters tidak memerlukan reaktor antarkelompok (IGR). Bergantung pada polaritasnya, salah satu konverter diaktifkan. Operasi mode pemblokiran memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dibandingkan operasi mode sirkulasi. Mereka tidak membutuhkan reaktor sehingga ukuran dan biaya lebih murah.Hanya satu konverter yang dalam konduksi setiap saat, bukan dua. Selama waktu tunda arus tetap pada nol mendistorsi tegangan dan bentuk gelombang arus. Distorsi ini berarti pola harmonik yang kompleks.
Sirkulasi Arus Cycloconverters :
Kedua konverter beroperasi setiap saat dalam kasus ini. Kerugian besar adalah IGR diperlukan. Jumlah perangkat yang terhubung ke ini dua kali lipat daripada Blocking arus cycloconverter.Prinsip-prinsip Cycloconverters:
Prinsip-prinsip kerja cycloconverters dapat diklasifikasikan ke dalam 3 jenis berikut berdasarkan pada jenis supply AC input yang diterapkan pada rangkaian.Cycloconverter 1 phase ke 1 phase tunggal:
Pemahaman prinsip-prinsip kerja cycloconverters harus dimulai dengan cycloconverter 1 phase tunggal ke 1 phase tunggal. Konverter ini memiliki koneksi back to back dari dua penyearah gelombang penuh. Misalkan untuk mendapatkan seperempat tegangan input pada output, untuk dua siklus pertama Vs, konverter positif beroperasi memasok arus ke beban dan memperbaiki tegangan input.
Dalam dua siklus berikutnya, konverter negatif beroperasi memasok arus ke arah sebaliknya. Ketika salah satu konverter beroperasi, yang lain dinonaktifkan, sehingga tidak ada arus yang mengalir di antara penyearah. Dalam gambar di bawah ini Vs mewakili tegangan input dan Vo adalah tegangan output yang diperlukan yang merupakan seperempat dari tegangan supply.
Gambar untuk Seperempat dari tegangan input pada output menggunakan Cycloconverter 1-phase ke 1-phase.
Cycloconverters 3 Phase ke 1 Phase Tunggal:
Seperti halnya konverter di atas, cycloconverter 3 phase ke phase 1 tunggal menerapkan tegangan yang diperbaiki ke beban. Cycloconverters positif hanya akan memasok arus positif sementara konverter negatif hanya akan memasok arus negatif. Pada cycloconverters dapat beroperasi di empat kuadran sebagai (+v, +i), (+v, -i) mode rectification dan (-v, +i), (-v, -i) mode inverting.Polaritas arus menentukan apakah konverter positif atau negatif arus i supply daya ke beban. Ketika ada perubahan dalam polaritas arus, konverter yang sebelumnya memasok arus dinonaktifkan dan yang lainnya diaktifkan. Selama pembalikan polaritas arus, tegangan rata-rata yang di supply oleh kedua konverter harus sama.
Cycloconverter 3 Phase ke 3 Phase:
Dua konfigurasi dasar tersedia untuk cycloconverters 3 phase seperti delta dan wye. Jika output dari konverter di atas terhubung dalam wye atau delta dan jika tegangan output bergeser 120º phase, konverter yang dihasilkan adalah konverter 3 phase ke 3 phase. Konverter 3 phase terutama digunakan dalam sistem penggerak mesin yang menjalankan mesin sinkron dan induksi 3 phase.Aplikasi Cycloconverters:
Cycloconverters dapat menghasilkan tegangan output harmonik penuh. Ketika cycloconverters digunakan untuk menjalankan mesin AC, induktansi kebocoran dari mesin menyaring sebagian besar harmonik frekuensi tinggi dan mengurangi tegangan harmonik orde rendah.Mengontrol Kecepatan Motor Induksi 1 Phase Tunggal
Motor induksi 1 phase tunggal banyak digunakan dalam banyak aplikasi. Peningkatan kinerjanya berarti penghematan besar dalam konsumsi energi listrik. Disarankan pengontrol kecepatan berbasis cycloconverter.Untuk rangkaian mikrokontroler 8051, sepasang sakelar geser disediakan untuk memilih kisaran kecepatan yang diperlukan untuk pengoperasian motor induksi. Sakelar ini berinteraksi dengan mikrokontroler untuk mengirimkan pulsa untuk memicu SCR di jembatan ganda. Dengan demikian kecepatan motor dapat dicapai dalam 3 langkah.
Beberapa aplikasi lain di mana Cycloconverters dapat digunakan adalah drive pabrik semen, drive propulsi kapal, pabrik rolling, dan winder tambang, mesin cuci, pompa air dan digunakan dalam industri juga.