基于晶闸管的环形变换器及其应用

循环转换器是一种从一电平转换到另一电平的变频器，它可以将交流电源从一个频率转换到另一个频率。在这里,一个农用转换过程是通过改变频率来完成的。因此它也被称为变频器。正常情况下，输出频率小于输入频率。由于可控硅数量巨大，控制电路的实现十分复杂。控制电路采用单片机或DSP或微处理器。

循环变换器可实现一级变频，并保证电压和频率的可控。此外，还需要使用整流电路是不必要的，因为它使用自然交换。在一个循环变换器内的功率转移发生在两个方向。

有两种类型的环转换器

加强循环换流器:

这些类型使用正常的换向，并给出一个高于输入频率的输出。

下台回旋转换器:

这种类型使用强制换向，导致输出频率低于输入频率。

循环转换器进一步分为三类，如下所述。

单相到单相

这个循环转换器有两个全波转换器背对背连接。如果一个转换器在工作，另一个是禁用的，没有电流通过它。

三相,单相

这个循环变换器在四个象限中工作，这四个象限是整流模式(+V， +I)和(- V， - I)，是反转模式(+V， - I)和(- V， +I)。

三相,三相

该变频器主要用于运行在三相感应和同步电机上的交流电机系统。

介绍利用晶闸管的单相到单相环变器

循环变换器有四个晶闸管分成两个晶闸管银行即各有一个正银行和一个负银行。当负载中有正电流时，输出电压由两个正阵列晶闸管的相位控制，而负阵列晶闸管则关闭，反之亦然。

正弦负载电流和不同负载相位角的理想输出波形如下图所示。保持不导电晶闸管阵列始终关闭是很重要的，否则，可能会通过两个晶闸管阵列短路，导致波形失真和可能的设备故障。

循环变换器的一个主要控制问题是如何在尽可能短的时间内实现银行间的互换以避免失真，同时又保证两家银行不同时进行。

一个常见的增加电源电路，以消除要求保持一个银行关闭是在两个银行的输出之间放置一个中心抽头电感称为循环电流电感。

两家银行现在可以在不做空主要业务的情况下共同经营。此外，在电感中的循环电流保持两组始终运行，从而改善输出波形。

基于晶闸管的环变器设计

这个项目是为了控制一个单相感应电动机采用晶闸管环变技术，分三步进行。交流电机具有相对便宜和非常可靠的巨大优势。

硬件组件的要求

直流电源5V，单片机AT89S52 / AT89C51单片机,光隔离器(MOC3021)，单相感应电动机，按钮，可控硅，LM358集成电路电阻,电容。

零电压交叉检测

零电压交叉检测是指在20毫秒周期中每10毫秒通过零电压的电源电压波形。我们使用50Hz的交流信号，总周期时间周期是20msec (T=1/F=1/50=20msec)，其中，每半个周期(即10ms)我们必须得到零信号。

这是通过使用脉动直流后的桥式整流器，然后过滤。为了达到这个目的，我们在脉动DC和滤波电容器的这样我们就可以得到脉动直流。

将脉动直流输入到6.8k和6.8k的分压器，由12V的脉动输出约5V的脉动，并连接到比较器引脚3的非反相输入。在这里,运算放大器用作比较器。

5V DC给a潜在的分频器47k和10K的输出约1.06V，并连接到反相输入引脚2。从输出引脚1到输入引脚2的一个1K电阻用于反馈。

我们知道比较器的原理是，当非反相端子大于反相端子时，则输出逻辑高(电源电压)。因此，第3引脚上的脉动直流与第2引脚上的固定直流1.06V进行比较。

这个比较器的o/p馈送到另一个比较器的逆变端。这个比较器引脚5的非反相端子给出一个固定的参考电压，即2.5V，取自由10k和10k电阻组成的分压器。

因此我们得到了ZVR(零电压参考)检测。然后，这个ZVR被用作微控制器的输入脉冲。

循环转换器的工作程序

电路连接如图所示。该项目使用零电压参考如上所述在引脚号。微控制器的13。八个光电元件,光电隔离器MOC3021用于驱动8 SCR的U2到U9。

4可控硅整流器在全桥中使用的是在反平行的另一组4可控硅如图所示。由MC按照所写程序产生的触发脉冲为驱动各自可控硅的光隔离器提供了输入条件。

只有一个Opto U17驱动SCR U2是上面显示的，而所有其他类似的电路图。可控硅从第1桥和下一个20ms从第二桥得到输出点25和26，一个交流周期的总时间周期40ms是25赫兹。

因此，当开关1关闭时，F/2被送到负载。类似地，对于F/3，在第一个桥上进行30ms的导通，然后在下一个桥上进行30ms的导通，这样，当开关-2操作时，F/3中1个周期的总时间为60ms。

基频50Hz可通过触发一对从第一个桥的第1 10ms和下一个桥的10ms，而两个开关保持在“OFF”状态。在可控硅闸极中流动的反向电流是光隔离器输出。

循环换流器的应用

应用范围包括控制交流电机的速度，主要用于电力牵引，交流电机变速和感应加热。

• 同步电动机
• 机驱动
• 船舶推进器
• 磨

我希望你已经清楚地理解了循环换流器的话题，它是一个从一层到另一层的变频器，可以将交流电源从一个频率转换到另一个频率。如果对这个主题或关于电气和电子项目有任何进一步的疑问，请在下面的评论部分留下评论。