Cos'è un Cycloconverter?
Un cicloconvertitore è un dispositivo che converte la corrente alternata, o CA, a una frequenza in corrente alternata di una frequenza regolabile ma inferiore senza alcun stadio di corrente continua o CC nel mezzo. Può anche essere considerato come un variatore di frequenza statica e in genere contiene raddrizzatori controllati al silicio. Il dispositivo è costituito da un array contenente interruttori collegati paralleli back-to-back, che vengono utilizzati per fabbricare le forme d'onda CA in uscita desiderate. È possibile controllare la frequenza di queste forme d'onda CA in uscita aprendo e chiudendo gli interruttori in modo controllato.
Questo convertitore converte l'alimentazione CA monofase o trifase in potenza monofase o trifase con frequenza e ampiezza variabili. In genere, la frequenza di uscita dell'alimentazione CA è inferiore alla frequenza di ingresso. Un cicloconvertitore ha la capacità di funzionare con carichi di fattori di potenza variabili e consente anche il flusso di potenza bidirezionale. Possono essere ampiamente classificati in due tipi: cicloconvertitori a controllo di fase e cicloconvertitori a inviluppo. Nel primo, il controllo dell'angolo di sparo viene effettuato attraverso impulsi di gate regolabili, mentre nel secondo, gli interruttori rimangono in uno stato on e conducono in semicicli consecutivi.
Vengono principalmente utilizzati per controllare la velocità degli azionamenti e per convertire la potenza di frequenza di ingresso variabile in uscita di frequenza costante, ad esempio in applicazioni ad alta potenza, tra cui la guida di motori sincroni e motori a induzione. Alcuni dei luoghi in cui sono impiegati i convertitori di ciclo includono trasmissioni di mulini per cemento, avvolgitori per miniera e mulini per la macinazione del minerale. Sono inoltre utilizzati nelle unità di propulsione navale, nelle unità scherbius e nelle unità di laminazione.
Offrendo molti vantaggi, un cicloconvertitore può essere utilizzato in alcune applicazioni a bassa velocità ed è anche un sistema compatto. La sua capacità di influenzare direttamente la conversione di frequenza della potenza senza alcun stadio intermedio che coinvolge la corrente continua è un altro enorme vantaggio. Se il cycloconverter presenta un errore di commutazione, i risultati sono minimi, come lo spegnimento dei singoli fusibili.
Ha anche la capacità di rigenerazione, che copre l'intera gamma di velocità. Un altro enorme vantaggio del cicloconverter è la sua capacità di fornire una forma d'onda sinusoidale a una frequenza di uscita inferiore. Questo vantaggio deriva dalla sua capacità di sintetizzare la forma d'onda di uscita usando un gran numero di segmenti della forma d'onda di ingresso.
Questa tecnologia presenta tuttavia alcuni svantaggi. Innanzitutto, la frequenza della potenza di uscita è circa un terzo o meno della frequenza di ingresso. È possibile migliorare la qualità della forma d'onda di uscita se viene impiegato un numero maggiore di dispositivi di commutazione. Un cicloconverter richiede un meccanismo di controllo piuttosto complesso e utilizza anche una grande quantità di tiristori. Il suo uso è inoltre limitato da armoniche severe e dalla gamma di frequenze a bassa uscita.