Co to jest cyklokonwerter?
Cyklokonwerter jest urządzeniem, które przekształca prąd przemienny lub prąd przemienny o jednej częstotliwości w prąd przemienny o regulowanej, ale niższej częstotliwości, bez żadnego prądu stałego lub prądu stałego pomiędzy nimi. Może być również uważany za statyczny zmieniacz częstotliwości i zwykle zawiera prostowniki sterowane krzemem. Urządzenie składa się z matrycy zawierającej równoległe, połączone równolegle przełączniki, które służą do wytworzenia pożądanych wyjściowych przebiegów prądu przemiennego. Możliwe jest kontrolowanie częstotliwości tych wyjściowych przebiegów prądu przemiennego poprzez otwieranie i zamykanie przełączników w kontrolowany sposób.
Przetwornik przekształca jednofazowy lub trójfazowy prąd przemienny w jednofazowy lub trójfazowy o zmiennej częstotliwości i wielkości. Zazwyczaj częstotliwość wyjściowa prądu przemiennego jest niższa niż częstotliwość wejściowa. Cyklokonwerter ma zdolność działania z obciążeniami o zmiennych współczynnikach mocy, a także umożliwia dwukierunkowy przepływ mocy. Można je ogólnie podzielić na dwa typy - cyklokonwertery sterowane fazowo i cyklokonwertery obwiedniowe. W pierwszym przypadku kontrola kąta strzału odbywa się za pomocą regulowanych impulsów bramki, w drugim przełączniki pozostają w stanie włączonym i działają w kolejnych półokresach.
Są one najczęściej używane do kontrolowania prędkości napędów i przekształcania mocy zmiennej częstotliwości wejściowej na wyjściową częstotliwość stałą, na przykład w aplikacjach o bardzo dużej mocy, w tym do napędzania silników synchronicznych i silników indukcyjnych. Niektóre miejsca, w których stosuje się cyklokonwertery, obejmują napędy cementowni, nawijarki kopalni i młyny do rudy. Są one również wykorzystywane w napędach statków, napędach Scherbius i napędach walcowni.
Oferując wiele zalet, cyklokonwerter może być stosowany w wielu aplikacjach o niskiej prędkości, a także jest kompaktowym systemem. Jego zdolność do bezpośredniego wpływania na konwersję częstotliwości mocy bez jakiegokolwiek pośredniego stopnia obejmującego moc prądu stałego to kolejna ogromna zaleta. Jeśli cyklokonwerter napotka awarię komutacji, wyniki są minimalne, takie jak wyładowanie poszczególnych bezpieczników.
Ma również zdolność do regeneracji, obejmując całkowity zakres prędkości. Kolejną ogromną zaletą cyklokonwertera jest jego zdolność do dostarczania przebiegu sinusoidalnego przy niższej częstotliwości wyjściowej. Ta zaleta wynika z jego zdolności do syntezy fali wyjściowej przy użyciu dużej liczby segmentów fali wejściowej.
Ta technologia ma jednak pewne wady. Po pierwsze, częstotliwość mocy wyjściowej wynosi około jednej trzeciej lub mniej częstotliwości wejściowej. Można poprawić jakość kształtu fali wyjściowej, jeśli zastosowana zostanie większa liczba urządzeń przełączających. Cyklokonwerter wymaga dość złożonego mechanizmu sterowania, a także wykorzystuje dużą liczbę tyrystorów. Jego zastosowanie jest również ograniczone przez surowe harmoniczne i niski zakres częstotliwości wyjściowych.