एसी-टू-एसी परिवर्त्तक: Difference between revisions
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| Power engineering |
|---|
| Electric power conversion |
| Electric power infrastructure |
| Electric power systems components |
ठोस अवस्था (सॉलिड-स्टेट) एसी-टू-एसी (प्रत्यावर्ती धारा) परिवर्त्तक परिवर्त्तक एक प्रत्यावर्ती धारा तरंग को दूसरे प्रत्यावर्ती धारा वेवफॉर्म में परिवर्तित करता है, जहां आउटपुट वोल्टेज और आवृति को अव्यवस्थित तरीके से सेट किया जा सकता है।
श्रेणियां
चित्र 1 के संदर्भ में, एसी-टू-एसी परिवर्त्तक को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:
- अप्रत्यक्ष एसी-एसी (या एसी/दिष्ट धारा (डीसी) -प्रत्यावर्ती धारा) परिवर्त्तक (यानी, दिष्टकारी, दिष्ट धारा लिंक और इन्वर्टर के साथ),[2] जैसे चर आवृत्ति ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले
- साइक्लो परिवर्त्तक
- हाइब्रिड मैट्रिक्स परिवर्त्तक
- मैट्रिक्स परिवर्त्तक (एमसी)
- एसी वोल्टेज नियंत्रक
डीसी लिंक परिवर्त्तक
दिष्ट धारा लिंक के साथ दो प्रकार के परिवर्त्तक हैं:
- वोल्टेज-स्रोत इन्वर्टर (वीएसआई) परिवर्त्तक (चित्र 2): वीएसआई परिवर्त्तक में, दिष्टकारी में एक डायोड-ब्रिज होता है और दिष्ट धारा लिंक में एक शंट संधारित्र होता है।
- करंट-सोर्स इन्वर्टर (सीएसआई) परिवर्त्तक (चित्र 3): सीएसआई परिवर्त्तक में, दिष्टकारी में एक फेज़-नियंत्रित स्विचिंग डिवाइस ब्रिज होता है और दिष्ट धारा लिंक में एक या दो सिरों के बीच कनेक्शन के एक या दोनों पैरों के बीच 1 या 2 सीरीज़ इंडक्टर्स होते हैं। सही करनेवाला और इन्वर्टर।
मोटर के लिए आवश्यक किसी भी गतिशील ब्रेक हेलिकॉप्टर को दिष्टकारी से जुड़े ब्रेकिंग हेलिकॉप्टर और प्रतिरोधी शंट के माध्यम से महसूस किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, एसी लाइन में ऊर्जा को वापस फीड करने के लिए दिष्टकारी (रेक्टीफायर) सेक्शन में एक एंटी-पैरेलल थाइरिस्टर ब्रिज प्रदान किया जाना चाहिए। इस तरह के चरण-नियंत्रित थाइरिस्टर-आधारित दिष्टकारी में डायोड-आधारित दिष्टकारी की तुलना में उच्च प्रत्यावर्ती धारा लाइन विरूपण और कम भार पर कम शक्ति कारक होता है।
डीसी-लिंक के लिए पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव (पीडब्लूएम) दिष्टकारी और पीडब्लूएम इन्वर्टर को जोड़कर लगभग साइनसॉइडल इनपुट धाराओं और द्विदिश शक्ति प्रवाह के साथ एक प्रत्यावर्ती धारा-प्रत्यावर्ती धारा परिवर्तित महसूस किया जा सकता है। डीसी-लिंक मात्रा तब एक ऊर्जा भंडारण तत्व से प्रभावित होती है जो दोनों चरणों के लिए आम है, जो वोल्टेज दिष्ट धारा-लिंक के लिए संधारित्र सी है या वर्तमान दिष्ट धारा-लिंक के लिए प्रारंभ करनेवाला एल है। पीडब्लूएम दिष्टकारी को इस तरह से नियंत्रित किया जाता है कि एक साइनसॉइडल प्रत्यावर्ती धारा लाइन करंट खींचा जाता है, जो संबंधित प्रत्यावर्ती धारा लाइन फेज वोल्टेज के साथ फेज या एंटी-फेज (एनर्जी फीडबैक के लिए) में होता है।
डीसी-लिंक स्टोरेज तत्व के कारण, यह लाभ है कि दोनों परिवर्तित चरण नियंत्रण उद्देश्यों के लिए काफी हद तक अलग हो गए हैं। इसके अलावा, पीडब्लूएम इन्वर्टर चरण के लिए एक स्थिर, प्रत्यावर्ती धारा लाइन स्वतंत्र इनपुट मात्रा मौजूद है, जिसके परिणामस्वरूप परिवर्तित की शक्ति क्षमता का उच्च उपयोग होता है। दूसरी तरफ, दिष्ट धारा-लिंक ऊर्जा भंडारण तत्व में अपेक्षाकृत बड़ी भौतिक मात्रा होती है, और जब वोल्टेज डीसी-लिंक के मामले में इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र का उपयोग किया जाता है, तो संभावित रूप से कम प्रणाली जीवनकाल होता है।
साइक्लोकन्वर्टर
एक साइक्लोकन्वर्टर एक आउटपुट, वेरिएबल-आवृति, लगभग साइनसॉइड वेवफॉर्म का निर्माण करता है, जो इनपुट वेवफॉर्म के सेगमेंट को आउटपुट में स्विच करता है; कोई मध्यवर्ती डीसी लिंक नहीं है। सिलिकॉन नियंत्रित शुद्धि कारक जैसे स्विचिंग तत्वों के साथ, आउटपुट आवृत्ति इनपुट से कम होनी चाहिए। बहुत बड़े साइक्लोकोनवर्टर (10 मेगावाट के क्रम में) कंप्रेसर और पवन-सुरंग ड्राइव के लिए या चर-गति अनुप्रयोगों जैसे सीमेंट भट्टों के लिए निर्मित होते हैं।
मैट्रिक्स परिवर्त्तक
उच्च शक्ति घनत्व और विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए, मैट्रिक्स परिवर्त्तक पर विचार करना समझ में आता है जो बिना किसी मध्यवर्ती ऊर्जा भंडारण तत्व के तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा-प्रत्यावर्ती धारा रूपांतरण प्राप्त करते हैं। पारंपरिक डायरेक्ट मैट्रिक्स परिवर्त्तक (चित्र 4) एक ही चरण में वोल्टेज और वर्तमान रूपांतरण करते हैं।
अप्रत्यक्ष मैट्रिक्स कन्वर्टर (चित्र 5) या विरल मैट्रिक्स परिवर्तित को नियोजित करके अप्रत्यक्ष ऊर्जा रूपांतरण का वैकल्पिक विकल्प है, जिसका आविष्कार ईटीएच ज्यूरिख के प्रो. जोहान डब्ल्यू कोलार ने किया था। डीसी-लिंक आधारित वीएसआई और सीएसआई नियंत्रकों (छवि 2 और छवि 3) के साथ, वोल्टेज और वर्तमान रूपांतरण के लिए अलग-अलग चरण प्रदान किए जाते हैं, लेकिन डीसी-लिंक में कोई मध्यवर्ती भंडारण तत्व नहीं होता है। आम तौर पर, मैट्रिक्स परिवर्त्तक को नियोजित करके, बड़ी संख्या में अर्धचालकों की कीमत पर दिष्ट धारा-लिंक में भंडारण तत्व समाप्त हो जाता है। मैट्रिक्स परिवर्त्तक को अक्सर चर गति ड्राइव प्रौद्योगिकी के लिए एक भविष्य की अवधारणा के रूप में देखा जाता है, लेकिन दशकों से गहन शोध के बावजूद वे अब तक केवल कम औद्योगिक पैठ हासिल कर पाए हैं। हालांकि, कम लागत, उच्च प्रदर्शन अर्धचालकों की हाल की उपलब्धता का हवाला देते हुए, एक बड़ा ड्राइव निर्माता पिछले कुछ वर्षों में मैट्रिक्स परिवर्त्तक को सक्रिय रूप से बढ़ावा दे रहा है।[11]
यह भी देखें
- चर आवृत्ति ड्राइव
- आवृत्ति परिवर्तक
- विरल मैट्रिक्स परिवर्तित
संदर्भ
- ↑ J. W. Kolar, T. Friedli, F. Krismer, S. D. Round, “The Essence of Three-Phase AC/AC Converter Systems”, Proceedings of the 13th Power Electronics and Motion Control Conference (EPE-PEMC'08), Poznan, Poland, pp. 27 – 42, Sept. 1 - 3, 2008.
- ↑ Lee, M. Y. (2009). Three-level Neutral-point-clamped Matrix Converter Topology (PDF). University of Nottingham. p. 8. Archived from the original (PDF) on 2014-02-01. Retrieved 2012-04-21.
- ↑ I. Takahashi, Y. Itoh, “Electrolytic Capacitor-Less PWM Inverter“, in Proceedings of the IPEC’90, Tokyo, Japan, , pp. 131 – 138, April 2 – 6, 1990.
- ↑ K. Kuusela, M. Salo, H. Tuusa, “A Current Source PWM Converter Fed Permanent Magnet Synchronous Motor Drive with Adjustable DC-Link Current“, in Proceedings of the NORPIE’2000, Aalborg, Denmark, pp. 54 – 58, June 15 – 16, 2000.
- ↑ M. H. Bierhoff, F. W. Fuchs, “Pulse Width Modulation for Current Source Converters – A Detailed Concept,“ in Proceedings of the 32nd IEEE IECON’06, Paris, France, Nov. 7–10, 2006.
- ↑ L. Gyugyi, B. R. Pelly, “Static Power Frequency Changers - Theory, Performance, & Application“, New York: J. Wiley, 1976.
- ↑ W. I. Popow, “Der zwangskommutierte Direktumrichter mit sinusförmiger Ausgangsspannung,“ Elektrie 28, No. 4, pp. 194 – 196, 1974
- ↑ J. Holtz, U. Boelkens, “Direct Frequency Converter with Sinusoidal Line Currents for Speed-Variable AC Motors“, IEEE Transactions on Industry Electronics, Vol. 36, No. 4, pp. 475–479, 1989.
- ↑ K. Shinohara, Y. Minari, T. Irisa, “Analysis and Fundamental Characteristics of Induction Motor Driven by Voltage Source Inverter without DC Link Components (in Japanese)“, IEEJ Transactions, Vol. 109-D, No. 9, pp. 637 – 644, 1989.
- ↑ L. Wei, T. A. Lipo, “A Novel Matrix Converter Topology with Simple Commutation“, in Proceedings of the 36th IEEE IAS’01, Chicago, USA, vol. 3, pp. 1749–1754, Sept. 30 – Oct. 4, 2001.
- ↑ Swamy, Mahesh; Kume, Tsuneo (Dec 16, 2010). "Present State and Futuristic Vision of Motor Drive Technology" (PDF). Power Transmission Engineering. www.powertransmission.com. Retrieved 8 October 2016.
