இரட்டை மாற்றிகள் பற்றிய கண்ணோட்டம்

முந்தைய டுடோரியலில், இரட்டை மின்சாரம் வழங்கல் சுற்று எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது என்பதைக் கண்டோம், இப்போது இரட்டை மாற்றிகள் பற்றி அறிந்து கொள்கிறோம், இது ஏ.சி.யை டி.சி மற்றும் டி.சி.யை ஒரே நேரத்தில் ஏ.சி.க்கு மாற்றும். பெயர் குறிப்பிடுவது போல இரட்டை மாற்றிக்கு இரண்டு மாற்றிகள் உள்ளன, ஒரு மாற்றி ஒரு திருத்தி (AC ஐ DC ஆக மாற்றுகிறது) மற்றும் பிற மாற்றி ஒரு இன்வெர்ட்டராக செயல்படுகிறது (DC ஐ AC ஆக மாற்றுகிறது). இரண்டு மாற்றிகளும் மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி பொதுவான சுமை மூலம் பின்னால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ரெக்டிஃபையர் மற்றும் இன்வெர்ட்டர் பற்றி மேலும் அறிய, இணைப்புகளைப் பின்பற்றவும்.

நாம் ஏன் இரட்டை மாற்றி பயன்படுத்துகிறோம்? ஒரே ஒரு மாற்றி மட்டுமே சுமைகளை வழங்க முடியும் என்றால், நாம் ஏன் இரண்டு மாற்றிகள் பயன்படுத்துகிறோம்? இந்த கேள்விகள் எழக்கூடும், இந்த கட்டுரையில் உங்களுக்கு பதில் கிடைக்கும்.

இங்கே எங்களிடம் இரண்டு மாற்றிகள் பின்னால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த வகை இணைப்பு காரணமாக, இந்த சாதனம் நான்கு-நான்கு செயல்பாடுகளுக்கு வடிவமைக்கப்படலாம். சுமை மின்னழுத்தம் மற்றும் சுமை மின்னோட்டம் இரண்டும் மீளக்கூடியதாக மாறும் என்பதாகும். இரட்டை மாற்றியில் நான்கு-நான்கு செயல்பாடு எவ்வாறு சாத்தியமாகும்? இந்த கட்டுரையில் மேலும் பார்ப்போம்.

பொதுவாக, மீளக்கூடிய டிசி டிரைவ்கள் அல்லது மாறி வேகம் டிசி டிரைவ்களுக்கு இரட்டை மாற்றிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது உயர் சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இரட்டை மாற்றி நான்கு குவாட்ரண்ட் ஆபரேஷன்

முதல் இருபடி: மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் இரண்டும் நேர்மறை.

இரண்டாவது அளவு: மின்னழுத்தம் நேர்மறை மற்றும் மின்னோட்டம் எதிர்மறையானது.

மூன்றாவது இருபடி: மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் இரண்டும் எதிர்மறை.

நான்காவது அளவு: மின்னழுத்தம் எதிர்மறையானது மற்றும் மின்னோட்டம் நேர்மறையானது.

இந்த இரண்டு மாற்றிகளில், முதல் மாற்றி துப்பாக்கி சூடு கோணத்தின் மதிப்பைப் பொறுத்து இரண்டு நால்வகைகளில் செயல்படுகிறது. Conver இன் மதிப்பு 90˚ க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது இந்த மாற்றி ஒரு திருத்தியாக செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், மாற்றி நேர்மறை சராசரி சுமை மின்னழுத்தம் மற்றும் சுமை மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் முதல் நால்வரில் இயங்குகிறது .

Of இன் மதிப்பு 90˚ ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​இந்த மாற்றி ஒரு இன்வெர்ட்டராக செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், மாற்றி எதிர்மறை சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் மின்னோட்டத்தின் திசை மாற்றப்படாது. அதனால்தான் சுமை மின்னோட்டம் நேர்மறையாக உள்ளது. முதல் இருபடி செயல்பாட்டில், ஆற்றல் மூலத்திலிருந்து சுமைக்கு மாறுகிறது மற்றும் நான்காவது இருபடி செயல்பாட்டில், ஆற்றல் சுமையிலிருந்து மூலத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது.

இதேபோல், கோணம் 90 90 angle க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது இரண்டாவது மாற்றி ஒரு திருத்தியாக செயல்படுகிறது மற்றும் துப்பாக்கி கோணம் 90 90 α ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது அது இன்வெர்ட்டராக செயல்படுகிறது. இந்த மாற்றி ஒரு திருத்தியாக செயல்படும்போது, ​​சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் இரண்டும் எதிர்மறையானவை. எனவே, இது மூன்றாவது நால்வரில் இயங்குகிறது மற்றும் சக்தி ஓட்டம் சுமை முதல் மூலத்திற்கு. இங்கே, மோட்டார் தலைகீழ் திசையில் சுழல்கிறது. இந்த மாற்றி ஒரு இன்வெர்ட்டராக செயல்படும்போது, ​​சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் நேர்மறையானது மற்றும் மின்னோட்டம் எதிர்மறையானது. எனவே, இது இரண்டாவது நால்வரில் இயங்குகிறது மற்றும் மின்சாரம் ஓட்டத்திலிருந்து மூலத்திற்கு உள்ளது.

மின்சாரம் ஓட்டத்திலிருந்து மூலத்திற்கு வரும்போது, ​​மோட்டார் ஒரு ஜெனரேட்டரைப் போல செயல்படுகிறது, மேலும் இது மீளுருவாக்கம் முறிப்பை சாத்தியமாக்குகிறது.

கொள்கை

இரட்டை மாற்றியின் கொள்கையைப் புரிந்து கொள்ள, இரு மாற்றிகளும் சிறந்தவை என்று கருதுகிறோம். அவை தூய டிசி வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகின்றன, வெளியீட்டு முனையங்களில் சிற்றலை இல்லை. இரட்டை மாற்றியின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சமமான வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மேலே உள்ள சுற்று வரைபடத்தில், மாற்றி கட்டுப்படுத்தக்கூடிய டிசி மின்னழுத்த மூலமாகக் கருதப்படுகிறது, மேலும் இது டையோடு தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மாற்றிகளின் துப்பாக்கி சூடு கோணம் ஒரு கட்டுப்பாட்டு சுற்று மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, இரு மாற்றிகளின் டிசி மின்னழுத்தங்களும் அளவிலும் சமமாக துருவமுனைப்பிலும் உள்ளன. சுமை வழியாக மின்னோட்டத்தை தலைகீழ் திசையில் இயக்க இது உதவுகிறது.

ஒரு திருத்தியாக செயல்படும் மாற்றி நேர்மறை குழு மாற்றி என்றும், இன்வெர்ட்டராக செயல்படும் மற்ற மாற்றி எதிர்மறை குழு மாற்றி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் துப்பாக்கி சூடு கோணத்தின் செயல்பாடாகும். ஒற்றை-கட்ட இன்வெர்ட்டர் மற்றும் மூன்று-கட்ட இன்வெர்ட்டருக்கு, சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் கீழே உள்ள சமன்பாடுகளின் வடிவத்தில் உள்ளது.

E _DC1 = E _max Cos⍺ ₁ E _DC2 = E _max Cos⍺ ₂

எங்கே α ₁ மற்றும் α ₂ என்பது முறையே மாற்றி -1 மற்றும் மாற்றி -2 இன் துப்பாக்கி சூடு கோணம்.

க்கு, ஒற்றை-கட்ட இரட்டை மாற்றி, மின் _{அதிகபட்சம்} = 2 இ _மீ /

க்கு, மூன்று கட்ட இரட்டை மாற்றி, மின் _{அதிகபட்சம்} = 3√3E _மீ /

சிறந்த மாற்றி, E _DC = E _DC1 = -E _DC2 E _max Cos⍺ ₁ = -E _max Cos⍺ ₂ Cos⍺ ₁ = -Cos⍺ ₂ Cos⍺ ₁ = Cos (180⁰ - ⍺ ₂) ⍺ ₁ = 180⁰ - ⍺ ₂ ⍺ ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰

மேலே விவாதிக்கப்பட்டபடி, சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் துப்பாக்கி சூடு கோணத்தின் செயல்பாடாகும். இது விரும்பிய வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு நாம் துப்பாக்கி சூடு கோணத்தை கட்டுப்படுத்த வேண்டும். கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞை E _c மாறும்போது, ​​துப்பாக்கி சூடு கோணம் α ₁ மற்றும் α _{2 ஆகியவை} வரைபடத்திற்குக் கீழே திருப்தி அளிக்கும் வகையில் மாறும்.

நடைமுறை இரட்டை மாற்றி

நடைமுறையில் நாம் இரு மாற்றிகளையும் ஒரு சிறந்த மாற்றி என்று கருத முடியாது. மாற்றிகளின் துப்பாக்கி சூடு கோணம் ⍺ ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰ என்று அமைக்கப்பட்டால். இந்த நிலையில், இரு மாற்றிகளின் சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மிமிக்னிட்யூட்டில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், ஆனால் துருவமுனைப்பில் எதிர்மாறாக இருக்கும். ஆனால் சிற்றலை மின்னழுத்தத்தின் காரணமாக, அதே மின்னழுத்தத்தை நாம் சரியாகப் பெற முடியாது. எனவே, இரண்டு மாற்றிகளின் டி.சி டெர்மினல்களில் உடனடி மின்னழுத்த வேறுபாடு உள்ளது, அவை மாற்றிகள் இடையே மகத்தான சி சுற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன, மேலும் அவை சுமை வழியாக பாயும்.

எனவே, நடைமுறை இரட்டை மாற்றியில், சுற்றும் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம். சுற்றும் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த இரண்டு முறைகள் உள்ளன.

1) மின்னோட்டத்தை சுழற்றாமல் செயல்பாடு

2) சுழலும் மின்னோட்டத்துடன் செயல்பாடு

1) மின்னோட்டத்தை சுற்றாமல் இரட்டை மாற்றி செயல்பாடு

இந்த வகை இரட்டை மாற்றியில், ஒரு மாற்றி மட்டுமே கடத்தலில் உள்ளது, மற்றொரு மாற்றி தற்காலிகமாக தடுக்கப்படுகிறது. எனவே, ஒரு நேரத்தில் ஒரு மாற்றி இயங்குகிறது மற்றும் மாற்றிகள் இடையே உலை தேவையில்லை. ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில், மாற்றி -1 ஒரு திருத்தியாக செயல்படுகிறது மற்றும் சுமை மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது. இந்த நேரத்தில், துப்பாக்கி சூடு கோணத்தை அகற்றுவதன் மூலம் மாற்றி -2 தடுக்கப்படுகிறது. தலைகீழ் செயல்பாட்டிற்கு, மாற்றி -1 தடுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் மாற்றி -2 சுமை மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது.

மாற்றி -2 க்கான பருப்பு வகைகள் தாமத நேரத்திற்குப் பிறகு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தாமத நேரம் 10 முதல் 20 எம்எஸ்சி ஆகும். செயல்பாட்டு மாற்றத்திற்கு இடையில் தாமத நேரத்தை ஏன் பயன்படுத்துகிறோம்? இது தைரிஸ்டர்களின் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது. மாற்றி -1 முழுவதுமாக அணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு மாற்றி -2 தூண்டினால், மாற்றிகள் இடையே அதிக அளவு சுழலும் மின்னோட்டம் பாயும்.

இரட்டை மாற்றியின் தற்போதைய இலவச செயல்பாட்டை பரப்புவதற்கு துப்பாக்கி சூடு கோணத்தை உருவாக்க பல கட்டுப்பாட்டு திட்டங்கள் உள்ளன. இந்த கட்டுப்பாட்டு திட்டங்கள் மிகவும் அதிநவீன கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை இயக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இங்கே, ஒரு நேரத்தில் ஒரு மாற்றி மட்டுமே கடத்தலில் உள்ளது. எனவே, ஒரே ஒரு துப்பாக்கி சூடு கோண அலகு மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். சில அடிப்படை திட்டங்கள் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன.

அ) கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞை துருவமுனைப்பு மூலம் மாற்றி தேர்வு

ஆ) சுமை தற்போதைய துருவமுனைப்பு மூலம் மாற்றி தேர்வு

சி) கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் சுமை மின்னோட்டம் இரண்டாலும் மாற்றி தேர்வு

2) சுழலும் மின்னோட்டத்துடன் இரட்டை மாற்றி செயல்பாடு

தற்போதைய மாற்றி சுற்றாமல், இதற்கு மிகவும் அதிநவீன கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு தேவைப்படுகிறது மற்றும் சுமை மின்னோட்டம் தொடர்ச்சியாக இல்லை. இந்த சிக்கல்களை சமாளிக்க, இரட்டை மாற்றி உள்ளது, இது சுழலும் மின்னோட்டத்துடன் செயல்பட முடியும். ஒரு தற்போதைய கட்டுப்படுத்தும் உலை இருவரும் மாற்றிகள் என்பது DC முனைகளுக்கு இடையே இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இரு மாற்றிகளின் துப்பாக்கி சூடு கோணம் அணு உலை வழியாக மின்னோட்ட ஓட்டத்தின் குறைந்தபட்ச அளவு அமைக்கப்பட்டுள்ளது. இலட்சிய இன்வெர்டரில் விவாதிக்கப்பட்டபடி, current ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰ என்றால் சுழலும் மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியமாகும்.

மாற்றி -1 இன் துப்பாக்கி சூடு 60˚ என்று சொல்லலாம், பின்னர் மாற்றி -2 இன் துப்பாக்கி சூடு 120 angle இல் பராமரிக்கப்பட வேண்டும். இந்த செயல்பாட்டில், மாற்றி -1 ஒரு திருத்தியாகவும், மாற்றி -2 இன்வெர்ட்டராகவும் செயல்படும். எனவே, இந்த வகை செயல்பாட்டில், ஒரு நேரத்தில் இரு மாற்றிகளும் நிலையை நடத்துகின்றன. சுமை மின்னோட்டம் தலைகீழாக மாற்றப்பட்டால், ஒரு திருத்தியாக இயக்கப்படும் மாற்றி இப்போது இன்வெர்ட்டராக இயங்குகிறது, அதே நேரத்தில் இன்வெர்ட்டராக இயக்கப்படும் மாற்றி இப்போது ஒரு திருத்தியாக செயல்படுகிறது. இந்த திட்டத்தில், இரு மாற்றிகளும் ஒரே நேரத்தில் நடத்துகின்றன. எனவே, இதற்கு இரண்டு துப்பாக்கி சூடு கோண ஜெனரேட்டர் அலகு தேவைப்படுகிறது.

இந்த திட்டத்தின் நன்மை என்னவென்றால், தலைகீழ் நேரத்தில் மாற்றியின் மென்மையான செயல்பாட்டை நாம் பெற முடியும். திட்டத்தின் நேர பதில் மிக வேகமாக உள்ளது. தற்போதைய இலவச செயல்பாட்டை சுற்றும் வழக்கில் சாதாரண தாமத காலம் 10 முதல் 20 எம்எஸ்சி ஆகும்.

இந்த திட்டத்தின் தீமை என்னவென்றால் , உலை அளவு மற்றும் செலவு அதிகம். சுற்றும் மின்னோட்டத்தின் காரணமாக, சக்தி காரணி மற்றும் செயல்திறன் குறைவாக உள்ளது. சுற்றும் மின்னோட்டத்தைக் கையாள, அதிக மின்னோட்ட மதிப்பீடுகளைக் கொண்ட தைரிஸ்டர்கள் தேவை.

சுமை வகையின் படி , ஒற்றை-கட்ட மற்றும் மூன்று-கட்ட இரட்டை மாற்றிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

1) ஒற்றை-கட்ட இரட்டை மாற்றி

இரட்டை மாற்றியின் சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. தனித்தனியாக உற்சாகமான டிசி மோட்டார் ஒரு சுமையாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டு மாற்றிகளின் டிசி முனையங்களும் ஆர்மேச்சர் முறுக்கு முனையங்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இங்கே, இரண்டு ஒற்றை-கட்ட முழு மாற்றிகள் பின்னால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டு மாற்றிகள் பொதுவான சுமைகளை வழங்குகின்றன.

மாற்றி -1 இன் துப்பாக்கி சூடு α ₁ மற்றும் α ₁ 90˚ க்கும் குறைவாக உள்ளது. எனவே, மாற்றி -1 ஒரு திருத்தியாக செயல்படுகிறது. நேர்மறை அரை சுழற்சிக்கு (0 <t <π), தைரிஸ்டர் எஸ் 1 மற்றும் எஸ் 2 நடத்தும் மற்றும் எதிர்மறை அரை சுழற்சிக்கு (π <t <2π), தைரிஸ்டர் எஸ் 3 மற்றும் எஸ் 4 ஆகியவை நடக்கும். இந்த செயல்பாட்டில், வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் இரண்டும் நேர்மறையானவை. எனவே, இந்த செயல்பாடு முன்னோக்கி மோட்டார் செயல்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் மாற்றி முதல் நால்வரில் செயல்படுகிறது.

மாற்றி -2 இன் துப்பாக்கி சூடு கோணம் 180 - α ₁ = α ₂ மற்றும் α ₂ 90˚ ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. எனவே, மாற்றி -2 இன்வெர்ட்டராக செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், சுமை மின்னோட்டம் அதே திசையில் உள்ளது. வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் துருவமுனைப்பு எதிர்மறையானது. எனவே, மாற்றி நான்காவது நால்வரில் செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாடு மீளுருவாக்கம் பிரேக்கிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

டிசி மோட்டரின் தலைகீழ் சுழற்சிக்கு, மாற்றி -2 திருத்தியாகவும், மாற்றி -1 இன்வெர்ட்டராகவும் செயல்படுகிறது. மாற்றி -2 α ₂ இன் துப்பாக்கி சூடு 90˚ க்கும் குறைவாக உள்ளது. மாற்று மின்னழுத்த மூலமானது சுமைகளை வழங்குகிறது. இந்த செயல்பாட்டில், சுமை மின்னோட்டம் எதிர்மறையானது மற்றும் வெளியீட்டு சராசரி மின்னழுத்தமும் எதிர்மறையானது. எனவே, மாற்றி -2 மூன்றாவது நால்வரில் செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாடு தலைகீழ் மோட்டார் என அழைக்கப்படுகிறது.

தலைகீழ் செயல்பாட்டில், மாற்றி -1 இன் துப்பாக்கி சூடு 90˚ க்கும் குறைவாகவும், மாற்றி -2 இன் துப்பாக்கி சூடு கோணம் 90˚ ஐ விடவும் அதிகமாகவும் உள்ளது. எனவே, இந்த செயல்பாட்டில், சுமை மின்னோட்டம் எதிர்மறையானது, ஆனால் சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் நேர்மறையானது. எனவே, மாற்றி -2 இரண்டாவது நால்வரில் செயல்படுகிறது. இந்த செயல்பாடு தலைகீழ் மீளுருவாக்கம் பிரேக்கிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒற்றை-கட்ட இரட்டை மாற்றியின் அலைவடிவம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

2) மூன்று கட்ட இரட்டை மாற்றி

மூன்று கட்ட இரட்டை மாற்றியின் சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே, இரண்டு மூன்று-கட்ட மாற்றிகள் மீண்டும் பின்னால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. செயல்பாட்டின் கொள்கை ஒற்றை-கட்ட இரட்டை மாற்றிக்கு சமம்.

ஆகவே இரட்டை மாற்றிகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஏற்கனவே கூறியது போல அவை பொதுவாக உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில் மீளக்கூடிய டிசி டிரைவ்கள் அல்லது மாறி வேக டிசி டிரைவ்களை உருவாக்க பயன்படுகின்றன.