Leistungselektronik - Zyklokonverter
Ein Zyklokonverter bezieht sich auf einen Frequenzwechsler, der Wechselstrom von einer Frequenz in Wechselstrom mit einer anderen Frequenz ändern kann. Dieser Vorgang wird als AC-AC-Umwandlung bezeichnet. Es wird hauptsächlich für elektrische Traktion, Wechselstrommotoren mit variabler Drehzahl und Induktionserwärmung verwendet.
Ein Zyklokonverter kann eine Frequenzumwandlung in einer Stufe erreichen und stellt sicher, dass Spannung und Frequenzen steuerbar sind. Darüber hinaus ist die Notwendigkeit der Verwendung von Kommutierungsschaltungen nicht erforderlich, da die natürliche Kommutierung verwendet wird. Die Leistungsübertragung innerhalb eines Zyklokonverters erfolgt in zwei Richtungen (bidirektional).
Ein Hauptproblem bei Zyklokonvertern besteht darin, dass bei Betrieb mit kleinen Strömen mit der Zündverzögerung Ineffizienzen entstehen. Darüber hinaus sind Operationen nur bei Frequenzen reibungslos, die nicht den Eingangswerten der halben Frequenz entsprechen. Dies ist richtig, weil ein Zyklokonverter ein Wechselstrom-Wechselstrom-Wandler ist, der phasengesteuert ist. Um die erforderliche AC-Ausgangsspannung zu erhalten, muss daher eine Auswahl der Spannungseingangssegmente durch Anwenden einer (natürlichen) Linienkommutierung durchgeführt werden. Dies erklärt, warum die Ausgangsfrequenz niedriger als die Frequenzeingabe ist.
Oberschwingungen in einem Zyklokonverter werden hauptsächlich durch Steuermethoden, Überlappungseffekt, Anzahl der Impulse in einem bestimmten Zyklus, Betriebsmodus und Leitungsmodus beeinflusst.
Es gibt zwei Arten von Zyklokonvertern
Step Up cycloconverter - Diese Typen verwenden natürliche Kommutierung und geben einen Ausgang mit einer höheren Frequenz als den Eingang aus.
Step Down cycloconverter - Dieser Typ verwendet erzwungene Kommutierung und führt zu einem Ausgang mit einer Frequenz, die niedriger als die des Eingangs ist.
Cycloconverter werden weiter in drei Kategorien eingeteilt -
Single phase to single-phase- Bei diesem Zyklokonvertertyp sind zwei Vollwellenwandler hintereinander angeschlossen. Wenn ein Konverter in Betrieb ist, ist der andere deaktiviert, es fließt kein Strom durch ihn.
Three-phase to single-phase - Dieser Zyklokonverter arbeitet in vier Quadranten, wobei (+ V, + I) und (–V, –I) die Gleichrichtungsmodi und (+ V, –I) und (–V, + I) die Inversionsmodi sind.
Three-phase to three-phase - Dieser Zyklokonvertertyp wird hauptsächlich in Wechselstrommaschinensystemen verwendet, die mit Dreiphasen-Induktions- und Synchronmaschinen arbeiten.