مدار سیکلوکانورتر (Cycloconverter Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار سیکلوکانورتر (Cycloconverter Circuit) :

مدار سیکلوکانورتر (Cycloconverter) یک مبدل AC به AC است که ولتاژ AC با فرکانس ثابت (معمولا فرکانس شبکه برق، ۵۰ یا ۶۰ هرتز) را مستقیما به یک ولتاژ AC با فرکانس دیگر (معمولا پایین تر) و دامنه قابل کنترل تبدیل می کند، بدون اینکه نیاز به یک لینک DC میانی داشته باشد. این مبدل ها از تریستورها (یا سایر کلیدهای نیمه هادی) برای تکه تکه کردن شکل موج ورودی و بازسازی یک موج AC با فرکانس دلخواه در خروجی استفاده می کنند. سیکلوکانورترها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: کاهش دهنده فرکانس (Step-down) و افزایش دهنده فرکانس (Step-up)، اما نوع کاهش دهنده فرکانس رایج تر است.

اصل عملکرد: سیکلوکانورتر از آرایه ای از یکسوسازهای کنترل شده (Controlled Rectifiers) تشکیل شده است که به صورت پشت به پشت (Back-to-Back) متصل شده اند. این آرایه ها می توانند هر دو نیم سیکل مثبت و منفی ولتاژ AC را در خروجی بازسازی کنند. با کنترل زاویه آتش تریستورها، می توان ولتاژ خروجی را به صورت تکه تکه از ولتاژ ورودی ساخت. فرکانس خروجی با سرعت تغییر الگوی سوئیچینگ تعیین می شود. به عنوان مثال، برای تولید یک موج خروجی با فرکانس ۲۵ هرتز از ورودی ۵۰ هرتز، هر نیم سیکل خروجی از ترکیب چند نیم سیکل ورودی ساخته می شود.

مزایا و معایب:

⭐ مزایا: قابلیت کنترل توان دوطرفه (قابلیت بازگشت توان به شبکه)، مناسب برای توان های بسیار بالا (مگاوات)، عدم نیاز به لینک DC (و در نتیجه حذف خازن های حجیم).

⭐ معایب: پیچیدگی مدار کنترلی بالا، اعوجاج هارمونیکی زیاد در خروجی، فرکانس خروجی محدود به فرکانس های پایین تر از فرکانس ورودی (معمولا کمتر از یک سوم فرکانس ورودی).

کاربردها:

⭐ راه انداز موتورهای AC با سرعت متغیر و توان بسیار بالا (مانند آسیاب های سیمان، نوار نقاله های بزرگ).

⭐ سیستم های قدرت کششی (قطارهای برقی).

⭐ اتصال سیستم های قدرت با فرکانس های مختلف.