Dvojni pretvornik - že samo ime pomeni, da ima v sebi dva pretvornika. Je električna naprava, ki jo večinoma najdemo v gonilnikih s spremenljivo hitrostjo. Je krmilni sistem močnostne elektronike da dobimo bodisi DC polarnosti iz izmeničnega napajanja s pretvornikom naprej in nazaj. V dvojnem pretvorniku sta dva pretvornika povezana med seboj.
Eden od mostov deluje kot usmernik (pretvori AC v DC) , drugi pol most deluje kot pretvornik (pretvori enosmerni tok v izmenični tok) in je običajno povezan z enosmerno obremenitvijo. Tu potekajo dva procesa pretvorbe hkrati, zato se imenuje dvojni pretvornik. Dvojni pretvornik lahko zagotovi štiri kvadrante. Operacija štirih kvadrantov je prikazana spodaj.
Dvojni pretvornik s štirimi kvadranti
Načelo dvojnega pretvornika
Osnovno načelo delovanja dvojnega pretvornika je mogoče razložiti s sklicevanjem na poenostavljeni enakovredni diagram enosmernega tokokroga, prikazan na spodnji sliki. V tej poenostavljeni predstavitvi sta podani dve predpostavki.
- Dvojni pretvorniki so idealni, kar pomeni, da proizvajajo čisto enosmerne izhodne terminale, ne da bi imeli valove.
- Vsak pretvornik z dvema kvadrantoma naj bi bil krmiljen vir neposredne napetosti, ki je zaporedno povezan z diodo.
Tu diodi D1 in D2 predstavljata enosmerne značilnosti tokovnega toka pretvornikov. Smer toka pa je lahko na kakršen koli način. Predpostavimo, da je povprečna izhodna napetost pretvornika 1 V01, pretvornika 2 pa V02. Da je izhodna napetost obeh pretvornikov enaka polarnosti in velikosti, je treba nadzorovati kote streljanja tiristorjev.
Če želite izvedeti več o tiristorju, sledite povezavi: Osnove in značilnosti tiristorskega ali silicijevega usmernika usmerjenega usmernika
Poenostavljena predstavitev z idealnim dvojnim pretvornikom
Povprečna izhodna napetost enofaznega pretvornika = 2Vm COSα / π
Povprečna izhodna napetost trifaznega pretvornika = 3Vm COSα / π
Za pretvornik 1 je povprečna izhodna napetost, V01 = Vmax COSα1
Za pretvornik 2 je povprečna izhodna napetost, V02 = Vmax COSα2
Izhodna napetost je podana z,
Kot streljanja nikoli ne sme biti večji od 180. Torej, α1 + α2 = 1800
Kot streljanja
Načini delovanja dvojnega pretvornika
Obstajata dva funkcionalna načina: način brez kroženja toka in način kroženja.
Način brez kroženja toka
- Naenkrat bo deloval en pretvornik. Med pretvorniki ni krožnega toka.
- Med delovanjem pretvornika 1 bo kot streljanja (α1) 0<α1< 900(Vdc in Idc sta pozitivna)
- Med delovanjem pretvornika 2 bo kot streljanja (α2) 0<α2< 900(Vdc in Idc sta negativna)
Način krožečega toka
- V tem načinu bosta oba pretvornika hkrati v vklopljenem stanju. Prisoten je torej krožni tok.
- Koti streljanja so nastavljeni tako, da je α1 + α2 = 1800. Kot streljanja pretvornika 1 je α1, kot streljanja pretvornika 2 pa α2.
- V tem načinu pretvornik 1 deluje kot krmiljeni usmernik, ko je kot streljanja 0<α1< 900in pretvornik 2 deluje kot pretvornik, ko je kot streljanja 900 <α2< 1800. V tem stanju sta Vdc in Idc pozitivna.
- Pretvornik 1 deluje kot pretvornik, če je kot streljanja 900 <α1< 1800in pretvornik 2 deluje kot krmiljeni usmernik, ko je kot streljanja 0<α2< 900v tem stanju sta Vdc in Idc negativna.
Enofazni dvojni pretvornik
Prikazana slika prikazuje udarec dvofaznega enofaznega pretvornika s tiristorji. Kot je razloženo zgoraj, v enofaznem dvosmernem pretvorniku uporabljamo enofazno usmerniško vezje za pretvorbo enofaznega izmeničnega toka v enakomerni enosmerni tok.
Pretvornik 1 je sestavljen iz usmernika. Nato se rektificirani enosmerni tok dovede v filter, ki odstrani impulze iz rektificiranega enosmernega toka in ga s filtriranjem pretvori v čisti enosmerni tok.
Po tem se ta čisti enosmerni tok napaja v obremenitev in iz obremenitve se daje pretvorniškemu vezju, ki pretvori ta enosmerni tok v izmenični in na koncu še ta izmenični tok pretvornika, ki se vzame za izhod.
Enofazni dvojni pretvornik
Trifazni dvojni pretvornik
V trifaznem dvojnem pretvorniku uporabljamo trifazni usmernik, ki pretvori trifazni napajalnik v enosmerni tok. Struktura pretvornika je enaka enofaznemu dvojnemu pretvorniku.
Izhod trifaznega usmernika se dovaja v filter, po filtriranju pa se čisti enosmerni tok dovaja v obremenitev. Končno se napajanje iz tovora dodeli zadnjemu mostu, ki je obrnjen. Opravi invertirni postopek usmernika in pretvori enosmerni tok v 3-fazni izmenični tok, ki je izhod.
Trifazni dvojni pretvornik
Aplikacije dvojnega pretvornika
- Nadzor smeri in hitrosti enosmernih motorjev.
- Uporabno povsod, kjer je potreben reverzibilni enosmerni tok.
- Industrijski enosmerni pogoni s spremenljivo hitrostjo.
Nadzor smeri in hitrosti enosmernih motorjev z dvojnim pretvornikom
Dvojni pretvornik je krmilni sistem močne elektronike, s katerim dobimo enosmerni tok polarnosti iz izmeničnega toka s pomočjo pretvornika naprej in nazaj. Lahko poganja enosmerne motorje v katero koli smer s krmiljenjem hitrosti.
Ta enofazni pretvornik je dosežen z uporabo para s tiristorjem nadzorovanega mostu (4 SCR X 2), ki omogoča enosmernemu motorju obrnjeno polarnost za vrtenje smeri in nadzor hitrosti, ki ga v korakih spušča tudi mikrokrmilnik, ki sproži vsak sklop SCR banke pravilno povezani z Opto-izolatorji.
Par stikal se uporablja za vnos logičnega signala za želeni izhod. Če je na dvojni SCR most vhod 230 V izmeničnega toka, imamo lahko 100-vatno obremenitev žarnice in preverimo enosmerno enosmernost na žarnici ali uporabimo enosmerni motor z nizko močjo 220 V.
Ta projekt uporablja 12-voltni izmenični tok na vhodu in 12-voltni enosmerni motor za preverjanje vrtenja v katero koli smer, ko se polarnost spremeni.
Za več podrobnosti o tem projektu sledite povezavi: Dvojni pretvornik z uporabo tiristorjev.
Upam, da ste jasno razumeli temo dvojnega pretvornika. To je sistem krmiljenja močne elektronike, s katerim dobite bodisi enosmerni polaritetni tok z usmerjanjem pretvornika in povratnega pretvornika. Če imate še kakšno vprašanje v zvezi s to temo ali v zvezi z električnimi in elektronskimi projekti, pustite spodnji odsek za komentarje.
