Cycloconverter - Jenis Dan Aplikasi

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah (DC - Direct Current) dan bolak-balik (AC - Alternate Current) yang digunakan. Tegangan dan arus konstan AC tersedia langsung. Namun, untuk aplikasi yang berlainan bentuk yang berbeda, tegangan yang berlainan dan/atau arus yang berlainan diperlukan.

Konverter diperlukan untuk meraih bentuk yang berbeda. Konverter ini diklasifikasikan selaku penyearah, pemotong, inverter, dan cycloconverter.

Cycloconverter yakni perangkat yang merubah AC, daya pada satu frekuensi menjadi daya AC dari frekuensi yang sanggup diadaptasi tapi lebih rendah tanpa arus searah, atau DC, di antaranya. Hal ini juga sanggup diakui selaku pengisi daya perulangan statis dan memiliki penyearah yang dikontrol silikon. Cycloconverter dipakai dalam drive frekuensi variabel yang sungguh besar dengan peringkat dari beberapa megawatt sampai puluhan megawatt.

Prinsip cycloconverter diterangkan di bawah ini dengan menggunakan cycloconverter phase-tunggal ke phase-tunggal. Cycloconverter input phase tunggal ditunjukkan di bawah: (a) 50 Hz, (b) 25Hz, (c) 12,5 Hz input phase tunggal ke output phase tunggal cycloconverter ditunjukkan di bawah ini.

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah  Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi

Penyearah mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke tegangan DC variabel. Pemotong mengkonversi dari DC ke tegangan DC variabel. Inverter mengkonversi dari DC ke besaran variabel, frekuensi variabel, phase tunggal atau AC 3 phase.

Cyclic Konverter mengkonversi dari phase tunggal atau 3 phase AC ke variabel besarnya frekuensi variabel phase tunggal atau 3 phase AC. Sebuah cycloconverter memiliki empat thyristor (SCR) dibagi menjadi bank faktual dan negatif dari dua SCR masing-masing.

Skema Dasar Cycloconverter:

Cycloconverter terhubung input antara 30 dan 31 menyerupai yang ditunjukkan di bawah ini. Motor terhubung antara 25 dan 26.

Bergantung pada pulsa pemicu yang diumpankan ke satu set 8 SCR antara gerbang dan katoda, kita mendapat F atau F/2 atau F/3.

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah  Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi

Jenis-jenis Cycloconverters

Ada dua tipe cycloconverters yang tipe mode blocking dan tipe mode sirkulasi. Ketika arus beban positif, konverter faktual memasok tegangan yang diperlukan dan konverter negatif diblokir. Misalkan jikalau arus beban negatif, maka konverter negatif memasok tegangan dan konverter faktual tersumbat. Operasi ini disebut operasi mode blocking. Pada cycloconverters yang menggunakan metode ini disebut blocking mode cycloconverters.

Secara kebetulan jikalau kedua konverter diaktifkan, maka supply akan short circuit. Untuk menyingkir dari hal ini, intergroup reactor (IGR) mesti terhubung di antara konverter. Jika kedua konverter diaktifkan, maka arus sirkulasi dihasilkan. Ini searah alasannya SCR membiarkan arus mengalir cuma dalam satu arah. Pada cycloconverters yang menggunakan pendekatan ini disebut circulating current converter.

Mode Bloking Cycloconverters:

Mode blocking cycloconverters tidak memerlukan reaktor antarkelompok (IGR). Bergantung pada polaritasnya, salah satu konverter diaktifkan. Operasi mode pemblokiran memiliki beberapa keistimewaan dan kelemahan dibandingkan operasi mode sirkulasi. Mereka tidak memerlukan reaktor sehingga ukuran dan ongkos lebih murah.

Hanya satu konverter yang dalam konduksi setiap saat, bukan dua. Selama waktu tunda arus tetap pada nol mendistorsi tegangan dan bentuk gelombang arus. Distorsi ini memiliki arti contoh harmonik yang kompleks.

Sirkulasi Arus Cycloconverters :

Kedua konverter beroperasi setiap dikala dalam kasus ini. Kerugian besar yakni IGR diperlukan. Jumlah perangkat yang terhubung ke ini dua kali lipat ketimbang Blocking arus cycloconverter.

Prinsip-prinsip Cycloconverters:

Prinsip-prinsip kerja cycloconverters sanggup diklasifikasikan ke dalam 3 jenis berikut menurut pada jenis supply AC input yang dipraktekkan pada rangkaian.

Cycloconverter 1 phase ke 1 phase tunggal:

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah  Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi

Pemahaman prinsip-prinsip kerja cycloconverters mesti dimulai dengan cycloconverter 1 phase tunggal ke 1 phase tunggal. Konverter ini memiliki koneksi back to back dari dua penyearah gelombang penuh. Misalkan untuk mendapat seperempat tegangan input pada output, untuk dua siklus pertama Vs, konverter faktual beroperasi memasok arus ke beban dan memperbaiki tegangan input.

Dalam dua siklus berikutnya, konverter negatif beroperasi memasok arus ke arah sebaliknya. Ketika salah satu konverter beroperasi, yang lain dinonaktifkan, sehingga tidak ada arus yang mengalir di antara penyearah. Dalam gambar di bawah ini Vs mewakili tegangan input dan Vo yakni tegangan output yang diperlukan yang ialah seperempat dari tegangan supply.

Gambar untuk Seperempat dari tegangan input pada output menggunakan Cycloconverter 1-phase ke 1-phase.

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah  Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi

Cycloconverters 3 Phase ke 1 Phase Tunggal:

Seperti halnya konverter di atas, cycloconverter 3 phase ke phase 1 tunggal menerapkan tegangan yang diperbaiki ke beban. Cycloconverters faktual cuma akan memasok arus faktual sementara konverter negatif cuma akan memasok arus negatif. Pada cycloconverters sanggup beroperasi di empat kuadran selaku (+v, +i), (+v, -i) mode rectification dan (-v, +i), (-v, -i) mode inverting.

Polaritas arus memutuskan apakah konverter faktual atau negatif arus i supply daya ke beban. Ketika ada pergantian dalam polaritas arus, konverter yang sebelumnya memasok arus dinonaktifkan dan yang yang lain diaktifkan. Selama pembalikan polaritas arus, tegangan rata-rata yang di supply oleh kedua konverter mesti sama.

Cycloconverter 3 Phase ke 3 Phase:

Dua konfigurasi dasar tersedia untuk cycloconverters 3 phase menyerupai delta dan wye. Jika output dari konverter di atas terhubung dalam wye atau delta dan jikalau tegangan output bergeser 120º phase, konverter yang dihasilkan yakni konverter 3 phase ke 3 phase. Konverter 3 phase utamanya dipakai dalam tata cara penggagas mesin yang mengerjakan mesin sinkron dan induksi 3 phase.

Aplikasi Cycloconverters:

Cycloconverters sanggup menciptakan tegangan output harmonik penuh. Ketika cycloconverters dipakai untuk mengerjakan mesin AC, induktansi kebocoran dari mesin menyaring sebagian besar harmonik frekuensi tinggi dan meminimalkan tegangan harmonik orde rendah.

Mengontrol Kecepatan Motor Induksi 1 Phase Tunggal

Motor induksi 1 phase tunggal banyak dipakai dalam banyak aplikasi. Peningkatan kinerjanya memiliki arti pengurangan besar dalam konsumsi energi listrik. Disarankan pengontrol kecepatan berbasis cycloconverter.

Dalam aplikasi industri dua bentuk energi listrik searah  Cycloconverter - Jenis dan Aplikasi

Diagram rangkaian di atas sanggup dipakai untuk mengatur kecepatan motor induksi 1 phase tunggal dalam 3 langkah dengan menggunakan cycloconverters dan thyristor (SCR). Rangkaian menggunakan cycloconverter yang dikendalikan SCR yang memungkinkan kendali kecepatan dalam tindakan motor induksi.

Untuk rangkaian mikrokontroler 8051, sepasang sakelar geser ditawarkan untuk memutuskan kisaran kecepatan yang diperlukan untuk pengoperasian motor induksi. Sakelar ini berinteraksi dengan mikrokontroler untuk mengantarkan pulsa untuk menyebabkan SCR di jembatan ganda. Dengan demikian kecepatan motor sanggup diraih dalam 3 langkah.

Beberapa aplikasi lain di mana Cycloconverters sanggup dipakai yakni drive pabrik semen, drive propulsi kapal, pabrik rolling, dan winder tambang, mesin cuci, pompa air dan dipakai dalam industri juga.