Qu'est-ce qu'un cycloconvertisseur?
Un cycloconvertisseur est un dispositif qui convertit le courant alternatif, ou alternatif, à une fréquence en le transformant en courant alternatif d’une fréquence réglable, mais inférieure, sans courant continu, ou étage intermédiaire. Il peut également être considéré comme un changeur de fréquence statique et contient généralement des redresseurs au silicium. Le dispositif consiste en une matrice contenant des commutateurs dos à dos, parallèles et connectés, qui sont utilisés pour fabriquer les formes d'onde alternative de sortie souhaitées. Il est possible de contrôler la fréquence de ces formes d'onde CA de sortie en ouvrant et en fermant les commutateurs de manière contrôlée.
Ce convertisseur convertit le courant alternatif monophasé ou triphasé en un courant monophasé ou triphasé ayant une fréquence et une amplitude variables. En règle générale, la fréquence de sortie du courant alternatif est inférieure à la fréquence d'entrée. Un cycloconvertisseur a la capacité de fonctionner avec des charges de facteurs de puissance variables et permet également un flux de puissance bidirectionnel. Ils peuvent être classés en deux types: les cycloconvertisseurs à commande de phase et les cycloconvertisseurs à enveloppe. Dans le premier cas, le contrôle de l'angle de déclenchement est effectué par des impulsions de grille réglables, tandis que dans le second cas, les commutateurs restent allumés et effectuent des alternances successives.
Ils sont principalement utilisés pour contrôler la vitesse des entraînements et pour convertir une puissance à fréquence d'entrée variable en sortie à fréquence constante, comme dans les applications à très haute puissance, telles que la commande de moteurs synchrones et de moteurs à induction. Certains des endroits où les cycloconvertisseurs sont utilisés comprennent les lecteurs de cimenterie, les enrouleurs de mines et les broyeurs de minerai. Ils sont également utilisés dans les entraînements de propulsion de navires, les entraînements Scherbius et les entraînements de laminoirs.
Offrant de nombreux avantages, un cycloconvertisseur peut être utilisé dans de nombreuses applications à faible vitesse et constitue également un système compact. Sa capacité à affecter directement la conversion de fréquence de puissance sans aucun étage intermédiaire impliquant une alimentation en courant continu constitue un autre avantage considérable. Si le cycloconvertisseur rencontre un échec de commutation, les résultats sont minimes, tels que le dégonflement de fusibles individuels.
Il a également la capacité de régénération, couvrant toute la gamme de vitesses. Un autre avantage considérable du cycloconvertisseur est sa capacité à délivrer une forme d'onde sinusoïdale à une fréquence de sortie plus basse. Cet avantage provient de sa capacité à synthétiser la forme d'onde de sortie en utilisant un grand nombre de segments de la forme d'onde en entrée.
Cette technologie présente toutefois certains inconvénients. Premièrement, la fréquence de la puissance de sortie est d'environ un tiers ou moins de la fréquence d'entrée. Il est possible d'améliorer la qualité de la forme d'onde de sortie si un plus grand nombre de dispositifs de commutation sont utilisés. Un cycloconvertisseur nécessite un mécanisme de contrôle assez complexe et utilise également une grande quantité de thyristors. Son utilisation est également limitée par les harmoniques sévères et la plage de fréquence de sortie faible.