사이클로콘버터

Cycloconverter
회전 전기 기계에 대해서는 회전식 변환기를 참조하십시오.
차단 모드 사이클로콘버터의[1] 위상

사이클로콘버터(CCV) 또는 사이클로인버터는 중간 DC 링크(Dorf 1993, 페이지 2241–2243 및 랜더 1993, 페이지 181) 없이 AC 공급기의 세그먼트에서 출력 파형을 합성하여 일정한 진폭의 일정한 주파수 AC 파형을 낮은 주파수의 다른 AC 파형으로 변환한다. CCV에는 순환 전류형이나 차단 모드형 등 크게 두 종류가 있는데, 상용 고출력 제품은 대부분 차단 모드형이다.[2]

특성.

위상 제어 SCR 스위칭 장치는 CCV의 범위에서 사용될 수 있지만, 저비용 저전력 TRIAC 기반 CCV는 본질적으로 저항성 부하 애플리케이션을 위해 예약된다. 변환기의 출력 전압의 진폭과 주파수는 모두 가변적이다. 3상 CCV의 출력 대 입력 주파수 비율은 순환 전류 모드 CCV의 경우 약 1/3 미만 또는 차단 모드 CCV의 경우 1/2 미만이어야 한다.(Lander 1993, 페이지 188)[3] 위상 변화형 구성에서 스위칭 장치 브리지의 펄스 수가 CCV 입력에서 증가함에 따라 출력 파형 품질이 향상된다. 일반적으로 CCV는 1상/1상, 3상/1상 및 3상/3상 입력/출력 구성일 수 있지만 대부분의 애플리케이션은 3상/3상이다.[1]

적용들

표준화된 CCV의 경쟁 전력 등급 범위는 몇 메가와트부터 수십 메가와트까지 다양하다. CCV는 지뢰 호이스트, 롤링 밀 메인 모터,[4] 광석 처리를 위한 볼 밀링, 시멘트 가마, 선박 추진 시스템,[5] 슬립 전력 회수 상처-로터 유도 모터(즉, 셔비우스 드라이브) 및 항공기 400 Hz 동력 발전에 사용된다.[6] 사이클로콘버터의 가변 주파수 출력은 본질적으로 0으로 줄일 수 있다. 이것은 매우 큰 모터가 매우 느린 회전 속도에서 최대 부하로 시동될 수 있고, 점차 최대 속도로 끌어올릴 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 예를 들어, 빈 통으로 밀을 시작한 후 점진적으로 풀 용량으로 적재해야 하는 대안이 아니라 풀 로드로 시작할 수 있는 볼 밀과 함께 매우 중요하다. 그러한 장비에 대해 완전히 적재된 "하드 스타트"는 본질적으로 정지된 모터에 최대 전력을 가하는 것이다. 제철소 열연과 같은 공정에는 가변속도와 후진성이 필수적이다. 이전에는 SCR 제어식 DC 모터가 사용되어 정기적인 브러시/커머레이터 서비스 및 낮은 효율을 제공해야 했다. 사이클로콘버터 구동 동기식 모터는 유지보수가 덜 필요하며 신뢰성과 효율성이 더 높다. 단상 브리지 CCV는 전기 견인 애플리케이션에도 광범위하게 사용되어 예를 들어 미국에서 25 Hz의 전력을 생산하고 유럽에서는 16 2/3 Hz의 전력을 생산한다.[7][8]

CCV를 포함한 위상 제어 변환기는 IGBT, GTO, IGCT 및 기타 스위칭 장치에 기초한 고속 PWM 자가 제어 변환기로 점차 대체되고 있는 반면에, 이러한 구형 변환기는 여전히 이러한 응용 프로그램의 전력 정격 범위의 상위 끝에서 사용된다.[3]

고조파

CCV 작동은 CCV의 입력과 출력에 전류와 전압 고조파를 생성한다. AC 라인 고조파는 방정식에 따른 CCV의 입력에 생성된다.

  • fh = f1 (kq±1) ± 6nfo,[9]

어디에

  • fh = AC 라인에 부과되는 고조파 주파수
  • k 및 = 정수
  • q = 펄스 번호(6, 12...)
  • fo = CCV의 출력 주파수
  • 방정식의 첫 번째 항은 6-펄스 구성으로 시작하는 펄스 번호 변환기 고조파 성분을 나타낸다.
  • 방정식의 두 번째 항은 관련 상호조화학과 하위조화학을 포함한 컨버터의 사이드밴드 특성 주파수를 나타낸다.

참조

인라인 참조
  1. ^ a b Bose, Bimal K. (2006). Power Electronics and Motor Drives : Advances and Trends. Amsterdam: Academic. p. 126. ISBN 978-0-12-088405-6.
  2. ^ Klug, Dieter-Rolf; Klaassen, Norbert (2005). "High Power Medium Voltage Drives - Innovations, Portfolio, Trends". European Conference on Power Electronics and Applications. p. 5. doi:10.1109/EPE.2005.219669.
  3. ^ a b 보세(2006), 페이지 153
  4. ^ Watzmann, Marcus Watzmann; Raskowetz, Steffen (Sep–Oct 1996). "Chinese rolling mill for extra high grade aluminium strip" (PDF). Archived from the original (PDF) on March 27, 2014. Retrieved Aug 5, 2011. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  5. ^ Pakaste, Risto; et al. (Feb 1999). "Experience with Azipod propulsion systems on board marine vessels" (PDF). Archived from the original (PDF) on 19 March 2012. Retrieved 28 April 2012. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  6. ^ 보세(2006), 페이지 119
  7. ^ Heydt, G.T.; Chu, R.F. (Apr 2005). "The power quality impact of cycloconverter control strategies". IEEE Transactions on Power Delivery. 20 (2): 1711–1718. doi:10.1109/tpwrd.2004.834350.
  8. ^ ACS 6000c. "Cycloconverter application for high performance speed and torque control of 1 to 27 MW synchronous motors" (PDF). Archived from the original (PDF) on 19 July 2011. Retrieved 29 April 2012.
  9. ^ IEEE Std 519 (1992). "IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems". IEEE: 25. doi:10.1109/IEEESTD.1993.114370. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
일반참조
  • Dorf, Richard C., ed. (1993), The Electrical Engineering Handbook, Boca Raton: CRC Press, ISBN 0-8493-0185-8
  • Lander, Cyril W (1993), Power Electronics (3rd ed.), London: McGraw-Hill, ISBN 0-07-707714-8