Thyristor आधारित CycloConverter और उसके अनुप्रयोग

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Cycloconverter एक आवृत्ति कनवर्टर एक स्तर से दूसरे स्तर पर है, जो एसी बिजली को एक आवृत्ति से एसी शक्ति में बदल सकता है। यहाँ, ए एसी-एसी रूपांतरण प्रक्रिया एक आवृत्ति परिवर्तन के साथ किया जाता है। इसलिए इसे आवृत्ति परिवर्तक भी कहा जाता है। आम तौर पर, आउटपुट आवृत्ति इनपुट आवृत्ति से कम होती है। एससीआर की विशाल संख्या के कारण नियंत्रण सर्किट का कार्यान्वयन जटिल है। नियंत्रण सर्किट में माइक्रोकंट्रोलर या डीएसपी या माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग किया जाता है।

CycloConverter

CycloConverter



एक साइक्लो-कनवर्टर एक चरण में आवृत्ति रूपांतरण प्राप्त कर सकता है और यह सुनिश्चित करता है कि वोल्टेज और आवृत्तियां नियंत्रणीय हैं। इसके अलावा, का उपयोग करने की आवश्यकता है स्विचिंग सर्किट यह आवश्यक नहीं है क्योंकि यह प्राकृतिक आवागमन का उपयोग करता है। एक साइक्लोकोकनेट के भीतर विद्युत हस्तांतरण दो दिशाओं में होता है।


साइक्लोकॉनवर्टर दो प्रकार के होते हैं



साइक्लोकोन का उपयोग करें:

ये प्रकार सामान्य कम्यूटेशन का उपयोग करते हैं और इनपुट की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर आउटपुट देते हैं।

चरण नीचे साइक्लोकोन:


यह प्रकार इनपुट के कम आवृत्ति के साथ आउटपुट में मजबूर कम्यूटेशन और परिणाम का उपयोग करता है।

साइक्लो-कन्वर्टर्स को आगे की चर्चा के अनुसार तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है।

एकल-चरण के लिए एकल चरण

इस साइक्लोकोन को दो फुल वेव कन्वर्टर्स बैक टू बैक जुड़े हुए हैं। यदि एक कनवर्टर दूसरे को संचालित कर रहा है, तो कोई भी अक्षम नहीं है, इसके माध्यम से कोई वर्तमान नहीं गुजरता है।

तीन चरण एकल चरण के लिए

यह साइक्लोकोनैक्टर चार क्वाड्रंट में संचालित होता है जो (+ V, + I) और (oconV, −I) हैं, जो रेक्टिफिकेशन मोड हैं और (+ V, −I) और (−V, + I) इनवर्जन मोड हैं।

तीन चरण से तीन चरण

इस साइक्लोकोन को मुख्य रूप से एसी मशीन सिस्टम में उपयोग किया जाता है जो तीन चरण इंडक्शन और सिंक्रोनस मशीनों पर काम कर रहे हैं।

थायरिस्टर्स का उपयोग करते हुए सिंगल फेज साइक्लोकोन्क्वर्टर को सिंगल फेज का परिचय

साइक्लोकोन को चार थाइरिस्टोर्स ने दो में विभाजित किया है थाइरिस्टर बैंक , अर्थात्, एक सकारात्मक बैंक और प्रत्येक का एक नकारात्मक बैंक। जब लोड में पॉजिटिव करंट प्रवाहित होता है, आउटपुट वोल्टेज को दो पॉजिटिव एरे थाइरिस्टोर्स के फेज कंट्रोल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि नेगेटिव करंट थायरिस्टर्स को बंद रखा जाता है और इसके विपरीत जब लोड में निगेटिव करंट प्रवाहित होता है।

सिंगल फेज साइक्लोकोनक का परिचालन चित्रण

सिंगल फेज साइक्लोकोनक का परिचालन चित्रण

एक sinusoidal लोड वर्तमान और विभिन्न लोड चरण कोणों के लिए एकदम सही आउटपुट तरंग नीचे चित्रा में दिखाया गया है। गैर-संचालन करने वाले थाइरिस्टर सरणी को हर समय बंद रखना महत्वपूर्ण है, अन्यथा, दो थाइरिस्टर सरणियों के माध्यम से शॉर्ट्स को सर्कुलेट किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप तरंग विरूपण और शॉर्टिंग करंट से संभावित डिवाइस विफलता हो सकती है।

एक आदर्शित आउटपुट वेवफॉर्म

एक आदर्शित आउटपुट वेवफॉर्म

साइक्लो-कनवर्टर की एक प्रमुख नियंत्रण समस्या यह है कि दो बैंकों को एक ही समय में संचालन सुनिश्चित नहीं करते हुए विकृति से बचने के लिए कम से कम समय में बैंकों के बीच स्वैप कैसे करें।

पावर सर्किट के लिए एक सामान्य जोड़ जो एक बैंक को बंद रखने की आवश्यकता को हटा देता है, एक केंद्र टैप किए गए प्रारंभकर्ता को दो बैंकों के आउटपुट के बीच एक परिसंचारी वर्तमान प्रारंभ करनेवाला कहा जाता है।

दोनों बैंक अब मुख्य को छोटा किए बिना एक साथ आचरण कर सकते हैं। इसके अलावा, प्रारंभ करनेवाला में परिसंचारी प्रवाह दोनों बैंकों को हर समय चालू रखता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट तरंग में सुधार होता है।

थायरिस्टर्स का उपयोग करके साइक्लोकोन का डिजाइन

यह परियोजना की गति को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन की गई है सिंगल फेज इंडक्शन मोटर तीन चरणों में थायरिस्टर्स द्वारा एक साइक्लोकोनकवर्धक तकनीक का उपयोग करके। एक A.C मोटर्स के अपेक्षाकृत सस्ते और बहुत विश्वसनीय होने के महान लाभ हैं।

ब्लॉक साइग्राम ऑफ थाइरिस्टर बेस्ड साइक्लोऑनकर्टर

ब्लॉक साइग्राम ऑफ थाइरिस्टर बेस्ड साइक्लोऑनकर्टर

हार्डवेयर घटक आवश्यकता

5 वी की डीसी बिजली की आपूर्ति, माइक्रोकंट्रोलर (AT89S52 / AT89C51), Optoisolator (MOC3021), एकल चरण प्रेरण मोटर, पुशबटन, एससीआर, LM358 आईसी , रेसिस्टर्स, कैपेसिटर।

शून्य वोल्टेज क्रॉस डिटेक्शन

शून्य वोल्टेज क्रॉस डिटेक्शन का अर्थ है कि आपूर्ति वोल्टेज तरंग जो 20msec चक्र के प्रत्येक 10msec के लिए शून्य वोल्टेज से गुजरती है। हम 50 हर्ट्ज एसी सिग्नल का उपयोग कर रहे हैं, कुल चक्र समय अवधि 20msec (T = 1 / F = 1/50 = 20msec) है, जिसमें प्रत्येक आधे चक्र (यानी 10ms) के लिए हमें शून्य सिग्नल प्राप्त करना है।

शून्य वोल्टेज क्रॉस डिटेक्शन

शून्य वोल्टेज क्रॉस डिटेक्शन

यह फ़िल्टर किए जाने से पहले पुल सुधारक के बाद स्पंदित डीसी का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। उस प्रयोजन के लिए, हम स्पंदित डीसी और के बीच एक अवरुद्ध डायोड डी 3 का उपयोग कर रहे हैं फ़िल्टर संधारित्र ताकि हम उपयोग के लिए स्पंदित डीसी प्राप्त कर सकें।

स्पंदित डीसी को 6.8V और 6.8K के संभावित विभक्त को दिया जाता है, जो 12V स्पंदित करने वाले 5V के बारे में आउटपुट देता है, जो तुलनित्र पिन के गैर-इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है। यहां, Op-amp का उपयोग एक तुलनित्र के रूप में किया जाता है।

5 वी डीसी ए को दिया जाता है संभावित विभक्त 47k और 10K के बारे में जो 1.06V का आउटपुट देता है और यह इनवर्टिंग इनपुट पिन नंबर 2 से जुड़ा होता है। 1K के एक प्रतिरोध का उपयोग आउटपुट पिन 1 से इनपुट पिन 2for फीडबैक के लिए किया जाता है।

जैसा कि हम जानते हैं कि एक तुलनित्र का सिद्धांत यह है कि जब नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल इनवर्टिंग टर्मिनल से अधिक होता है, तो आउटपुट लॉजिक हाई (आपूर्ति वोल्टेज) होता है। इस प्रकार पिन नंबर 3 पर स्पंदित DC की तुलना पिन नंबर 2 पर निर्धारित DC 1.06V से की जाती है।

इस तुलनित्र का ओ / पी दूसरे तुलनित्र के अकशेरुकी टर्मिनल को खिलाया जाता है। इस तुलनित्र पिन नंबर 5 के गैर-इनवर्टिंग टर्मिनल को एक निश्चित संदर्भ वोल्टेज दिया जाता है, अर्थात, 10k और 10k के प्रतिरोधों द्वारा गठित वोल्टेज डिवाइडर से लिया गया 2.5V।

इस प्रकार हम ZVR (Zero Voltage Reference) का पता लगा लेते हैं। यह ZVR तब माइक्रोकंट्रोलर के लिए इनपुट दालों के रूप में उपयोग किया जाता है।

ZVS तरंग

ZVS तरंग

साइक्लोकोनकॉर्डर की कार्य प्रक्रिया

सर्किट कनेक्शन उपरोक्त आरेख में दिखाए गए हैं। परियोजना शून्य वोल्टेज संदर्भ का उपयोग करती है जैसा कि पिन नंबर पर वर्णित है। 13 माइक्रोकंट्रोलर के। आठ ऑप्टो - आइसोलेटर्स MOC3021 का उपयोग 8 SCR के U2 से U9 तक ड्राइविंग के लिए किया जाता है।

SCR (सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर) पूर्ण पुल में उपयोग किया जाता है जो 4 एससीआर के एक और सेट के साथ एंटीपैरल में है जैसा कि आरेख में दिखाया गया है। कार्यक्रम के अनुसार MC द्वारा उत्पन्न दालों को ट्रिगर करने से संबंधित SCR को चलाने वाले Opto - आइसोलेटर को इनपुट स्थिति मिलती है।

केवल एक ऑप्टो U17 ड्राइविंग SCR U2 ऊपर दिखाया गया है जबकि अन्य सभी सर्किट आरेख के समान हैं। SCR 1 पुल से 20ms और दूसरे पुल से अगले 20ms का संचालन करने के लिए एक बिंदु संख्या - 25 और 26 पर आउटपुट प्राप्त करने के लिए, 40ms के एक एसी चक्र की कुल समयावधि जो 25 हर्ट्ज है।

इस प्रकार F / 2 को लोड पर दिया जाता है जबकि स्विच 1 बंद होता है। इसी तरह, एफ / 3 के लिए कंडक्शन 1 ब्रिज में 30ms और अगले ब्रिज से अगले 30ms के लिए होता है, जैसे कि 1 चक्र की कुल समय अवधि 60ms पर आती है जो बदले में F / 3 में स्विच -2 संचालित होती है।

50 हर्ट्ज की मौलिक आवृत्ति 1 ब्रिज के लिए 1 ब्रिज से एक जोड़ी पर ट्रिगर करके और अगले पुल से अगले 10ms के लिए उपलब्ध है, जबकि दोनों स्विच 'ऑफ' स्थिति में रखे गए हैं। एससीआर के ऑप्टो - आइसोलेटर आउटपुट के गेट्स में बहने वाली रिवर्स करंट है।

Cycloconverter के अनुप्रयोग

अनुप्रयोगों में एसी मशीनों की गति को नियंत्रित करना शामिल है जैसे यह मुख्य रूप से विद्युत कर्षण में उपयोग किया जाता है, एसी मोटर्स जिसमें चर गति और प्रेरण हीटिंग होता है।

  • सिंक्रोनस मोटर्स
  • मिल ड्राइव
  • जहाज का प्रणोदन
  • चक्की पीसना

मुझे आशा है कि आप स्पष्ट रूप से समझ गए होंगे Cycloconverter का विषय , यह एक स्तर से दूसरे स्तर पर एक आवृत्ति कनवर्टर है, जो एक आवृत्ति से एसी शक्ति को दूसरी आवृत्ति पर एसी शक्ति में बदल सकता है। यदि इस विषय पर या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं पर कोई भी सवाल करता है, तो नीचे टिप्पणी अनुभाग छोड़ें।