Konverter AC ke AC digunakan untuk mengubah bentuk gelombang AC dengan satu frekuensi dan besaran tertentu menjadi bentuk gelombang AC dengan frekuensi lain pada besaran lain. Konversi ini terutama diperlukan dalam hal pengendalian kecepatan mesin, untuk aplikasi besaran tegangan variabel dan frekuensi rendah juga. Kami tahu bahwa ada berbagai jenis beban yang bekerja dengan berbagai jenis catu daya seperti suplai satu fase, tiga fase, dan suplai dapat dibedakan berdasarkan rentang voltase dan frekuensi juga.
Konverter AC ke AC
Apa itu Konverter AC ke AC?
Kami memerlukan voltase dan frekuensi tertentu untuk mengoperasikan beberapa perangkat atau mesin khusus. Untuk kontrol kecepatan motor induksi , Konverter AC ke AC (Cycloconverters) digunakan secara umum. Untuk mendapatkan catu daya AC yang diinginkan dari catu daya sebenarnya, kita memerlukan beberapa konverter yang disebut konverter AC ke AC.
Jenis Konverter AC ke AC
Konverter AC ke AC dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis:
- Pengonversi siklus
- Pengonversi AC ke AC dengan tautan DC
- Pengonversi Matriks
- Pengonversi Matriks Hibrid
1. Cycloconverters
Cycloconverters secara umum disebut sebagai pengubah frekuensi yang mengubah daya AC dengan satu frekuensi masukan menjadi daya AC dengan frekuensi keluaran yang berbeda dan dapat digunakan untuk mengubah besaran daya AC juga. Cycloconverters lebih disukai untuk menghindari hubungan DC dan untuk menghindari banyak tahapan seperti AC ke DC ke AC yang tidak ekonomis dan menyebabkan lebih banyak kerugian. Biaya tautan DC yang diperlukan akan bervariasi sesuai dengan peringkat daya suplai yang digunakan.
Cycloconverters
Gambar di atas menunjukkan prinsip kerja cycloconverter dimana frekuensi gelombang input berubah dengan mengubah sudut tembak yang diterapkan pada thyristor. Dengan mengganti thyristor limb positif dan negatif, kita bisa mendapatkan frekuensi output variabel yang bisa berupa frekuensi step-up atau step-down dibandingkan dengan frekuensi input.
Cycloconverters diklasifikasikan ke dalam Jenis Berbeda Berdasarkan Kriteria Berbeda
Cycloconverters terdiri dari dua buah limb yaitu positive limb disebut juga positive converter dan negative limb disebut juga negative converter. Tungkai positif beroperasi selama setengah siklus positif dan tungkai negatif beroperasi selama setengah siklus negatif.
Klasifikasi Cycloconverters Berdasarkan Mode Operasi:
Blocking Mode Cycloconverters
Cycloconverters ini tidak memerlukan reaktor pembatas karena dalam mode ini hanya satu anggota tubuh baik yang positif atau negatif yang bekerja pada satu waktu, dan anggota tubuh lainnya diblokir. Oleh karena itu, ini disebut sebagai Blocking Mode Cycloconverters.
Sirkulasi Cycloconverter Mode Saat Ini
Cycloconverters ini membutuhkan reaktor pembatas baik sebagai tungkai positif dan tungkai negatif berjalan pada satu waktu, dan karenanya sebuah reaktor ditempatkan untuk membatasi arus yang bersirkulasi. Karena kedua tungkai bekerja pada saat yang sama, akan ada arus yang bersirkulasi di dalam sistem, dan karenanya, ini disebut cycloconverter Mode Arus Sirkulasi.
Klasifikasi Cycloconverters Berdasarkan Jumlah Fase Tegangan Output
Pengonversi Siklok Fase Tunggal
Ini lagi-lagi diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan jumlah fase masukan.
Konverter 1-Ø hingga 1- Ø Cylco
Konverter 1-Ø hingga 1- Ø Cylco
Cycloconverter ini mengubah bentuk gelombang AC satu fasa dengan frekuensi masukan dan besaran t menjadi bentuk gelombang keluaran AC dengan besaran dan frekuensi yang berbeda.
3-Ø hingga 1- Ø Phase Cycloconverter
Cycloconverter ini memiliki supply AC tiga fasa dengan frekuensi dan besaran masukan serta menghasilkan keluaran sebagai bentuk gelombang AC fasa tunggal dengan frekuensi atau besaran keluaran yang berbeda.
Phase Cycloconverter 3-fase ke 1-fase
3-Ø hingga 3- Ø Phase Cycloconverter
3-Ø hingga 3- Ø Phase Cycloconverter
Cycloconverter ini memiliki supply AC tiga fasa dengan frekuensi dan besaran masukan serta menghasilkan keluaran sebagai bentuk gelombang AC tiga fasa dengan frekuensi atau besaran keluaran yang berbeda.
Klasifikasi Cycloconverters Berdasarkan Sudut Tembak Anggota Badan Positif dan Negatif
Amplop Cycloconverters
Dalam jenis Cycloconverters ini, sudut tembak ditetapkan untuk setengah siklus positif dan negatif selama setengah siklus positif. Untuk konverter positif, sudut tembak diatur ke α = 0 °, dan selama setengah siklus negatif, sudut tembak diatur ke α = 180 °.
Demikian pula, untuk konverter negatif, sudut tembak diatur ke α = 180 °, selama setengah siklus positif, dan selama setengah siklus negatif, sudut tembak diatur ke α = 0 °.
Cycloconverters yang dikendalikan fase
Dengan menggunakan jenis Cycloconverters ini, kita dapat mengubah besarnya tegangan keluaran selain frekuensi keluaran. Keduanya dapat divariasikan dengan memvariasikan sudut tembak konverter.
Cycloconverters yang dikendalikan fase
2. Konverter AC ke AC dengan Link DC
Konverter AC ke AC dengan link DC umumnya terdiri dari penyearah, link DC, dan inverter seperti pada proses ini AC diubah menjadi DC dengan menggunakan penyearah . Setelah diubah menjadi DC, tautan DC digunakan untuk menyimpan daya DC, kemudian diubah lagi menjadi AC dengan menggunakan inverter. Rangkaian konverter AC ke AC dengan link DC ditunjukkan pada gambar.
Konverter AC ke AC dengan tautan DC diklasifikasikan menjadi dua jenis:
Konverter Inverter Sumber Arus
Dalam jenis inverter ini, satu atau dua induktor seri digunakan antara satu atau kedua bagian sambungan antara penyearah dan inverter. Penyearah yang digunakan di sini adalah perangkat pengalih yang dikendalikan fase seperti Jembatan Thyristor.
Konverter Inverter Sumber Arus
Konverter Sumber Tegangan
Dalam jenis konverter ini, tautan DC terdiri dari kapasitor shunt dan penyearah terdiri dari jembatan dioda. Jembatan dioda lebih disukai untuk beban rendah karena distorsi saluran AC dan faktor daya rendah yang disebabkan oleh Jembatan Dioda lebih rendah daripada Jembatan Thyristor.
Namun, konverter AC ke AC dengan tautan DC tidak disarankan untuk peringkat daya tinggi sebagai tautan DC komponen pasif kapasitas yang dibutuhkan meningkat dengan kenaikan peringkat daya. Untuk menyimpan daya tinggi, diperlukan komponen pasif besar penyimpanan DC tinggi yang tidak ekonomis dan efisien karena kerugian juga meningkat untuk proses konversi AC ke DC dan DC ke AC.
Konverter Sumber Tegangan
3. Pengonversi Matriks
Pengonversi matriks digunakan untuk mengubah AC ke AC secara langsung tanpa menggunakan tautan DC apa pun untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi sistem dengan mengurangi biaya dan kerugian elemen penyimpanan tautan-DC.
Pengonversi matriks terdiri dari sakelar dua arah yang secara praktis tidak ada saat ini tetapi dapat direalisasikan dengan menggunakan IGBT, dan sakelar ini mampu menghantarkan arus dan memblokir tegangan dari kedua polaritas.
Pengonversi Matriks
Pengonversi matriks sekali lagi diklasifikasikan ke dalam jenis yang berbeda berdasarkan jumlah komponen yang digunakan.
Konverter Matriks Jarang
Fungsi konverter matriks renggang identik dengan konverter matriks langsung, tetapi di sini jumlah sakelar yang diperlukan lebih sedikit daripada konverter matriks langsung, dan dengan demikian keandalan sistem dapat ditingkatkan dengan mengurangi kompleksitas pengendalian.
18 dioda, 15 transistor, dan 7 potensi driver terisolasi diperlukan untuk konverter matriks jarang.
Konverter Matriks Sangat Jarang
Jumlah dioda bertambah dengan berkurangnya jumlah transistor dibandingkan dengan konverter matriks jarang, dan dengan demikian, karena lebih banyak jumlah dioda, kerugian konduksi menjadi tinggi. Fungsi konverter matriks sangat jarang mirip dengan konverter matriks jarang / langsung.
Diperlukan 30 dioda, 12 transistor, dan 10 potensi driver terisolasi untuk konverter matriks yang sangat jarang.
Konverter Matriks Ultra Jarang
Ini digunakan untuk penggerak kecepatan variabel dengan dinamika rendah karena tahap masukan dari konverter ini searah, dan karena itu, ada perpindahan fasa yang dapat diterima antara dasar arus masukan dan tegangan masukan. Demikian pula, untuk dasar tegangan keluaran dan arus keluaran adalah 30 °, dan karenanya ini terutama digunakan untuk penggerak PSM kecepatan variabel dengan dinamika rendah.
12 dioda, 9 transistor, dan 7 potensi driver terisolasi diperlukan untuk konverter matriks sangat jarang.
Konverter Matriks Hibrid
Pengonversi matriks yang mengubah AC / DC / AC disebut sebagai Pengonversi matriks hibrid , dan serupa dengan konverter matriks, konverter hibrid ini juga tidak menggunakan kapasitor atau induktor atau tautan DC.
Ini sekali lagi diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan jumlah tahap yang mereka ambil untuk konversi, jika tegangan dan arus keduanya diubah dalam satu tahap, maka konverter itu dapat disebut sebagai Konverter Matriks Langsung Hibrid.
Jika tegangan dan arus diubah dalam dua tahap yang berbeda, maka konverter tersebut dapat disebut sebagai Konverter Matriks Tidak Langsung Hibrid.
Contoh:
Cycloconverter menggunakan Thyristor
Proyek cycloconverter berkaitan dengan kontrol kecepatan motor induksi satu fase dengan menggunakan teknik Cycloconverter dengan thyristor. Motor induksi adalah mesin berkecepatan konstan yang sering digunakan di banyak peralatan rumah tangga seperti mesin cuci, pompa air, dan penyedot debu.
Rangkaian terdiri dari sistem suplai (dengan trafo, penyearah, dan regulator untuk mengubah AC menjadi DC) yang dihubungkan ke mikrokontroler dan suplai AC dipertahankan pada cycloconverter. Mikrokontroler terhubung dengan optoisolator dan pemilihan mode. Cycloconverter terhubung dengan motor.
Cycloconverter Menggunakan Thyristor
Kecepatan motor induksi dapat divariasikan dalam tiga langkah seperti F, F / 2, dan F / 3. Mikrokontroler dihubungkan dengan sakelar geser dan status sakelar ini dapat bervariasi sehingga mikrokontroler akan mengirimkan pulsa pemicu yang sesuai ke jembatan ganda thyristor Cycloconverter. Dengan variasi pulsa pemicu, frekuensi gelombang keluaran Cycloconverter dapat bervariasi. Dengan demikian, kontrol kecepatan motor induksi fase tunggal dapat dicapai.
Ini semua tentang beberapa konverter AC ke AC bersama dengan diskusi singkat dan prinsip kerja mereka. Konverter ini banyak ditemukan di peralatan konversi daya tinggi yang terkait aplikasi kontrol elektronik daya . Jika Anda menginginkan informasi lebih lanjut dan implementasi praktis dari konverter ini, Anda dapat menulis kepada kami dengan memberi komentar di bawah.
Kredit Foto:
- Konverter AC ke AC oleh siemens
- Cycloconverters oleh Pantechsolutions
- Fase dikendalikan Cycloconverters oleh nctu
- Sumber Tegangan & sumber arus Inverter oleh penelitian tokek
- Pengonversi Matriks oleh yaskawa
- 3-Ø hingga 3- Ø Phase Cycloconverter oleh Pantechsolutions
- 1-Ø hingga 1- Ø Cylcoconverter oleh file
- 3-Ø hingga 1-ØPhaseCycloconverter oleh
