Procedura di funzionamento del doppio convertitore utilizzando il tiristore e le sue applicazioni

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Doppio convertitore: il nome stesso indica che contiene due convertitori. È un dispositivo elettrico che si trova principalmente nei driver a velocità variabile. È un sistema di controllo dell'elettronica di potenza per ottenere entrambe le polarità CC dalla rettifica CA dal convertitore diretto e dal convertitore inverso. In un doppio convertitore, due convertitori sono collegati insieme schiena contro schiena.

Uno dei ponti funziona come un raddrizzatore (converte AC in DC) , un altro mezzo ponte funziona come un inverter (converte CC in CA) e collegato comunemente a un carico CC. Qui due processi di conversione avvengono contemporaneamente, quindi è chiamato doppio convertitore. Il doppio convertitore può fornire operazioni su quattro quadranti. Di seguito viene mostrato il funzionamento a quattro quadranti.




Doppio convertitore a quattro quadranti

Doppio convertitore a quattro quadranti

Principio del doppio convertitore

Il principio di funzionamento di base del doppio convertitore può essere spiegato con riferimento allo schema equivalente semplificato del circuito CC mostrato nella figura seguente. In questa rappresentazione semplificata, vengono fatte due ipotesi.



  • I convertitori doppi sono ideali, il che significa che producono terminali di uscita CC puri senza contenere ondulazioni.
  • Si presume che ogni convertitore a due quadranti sia una sorgente di tensione continua controllabile, collegata in serie con un diodo.

Qui i diodi D1 e D2 rappresentano le caratteristiche di flusso di corrente unidirezionale dei convertitori. Tuttavia, la direzione della corrente può essere in qualsiasi modo. Supponiamo che la tensione di uscita media del convertitore 1 sia V01 e il convertitore 2 sia V02. Per rendere la tensione di uscita dei due convertitori con la stessa polarità e ampiezza, è necessario controllare gli angoli di accensione dei tiristori.

Per saperne di più sui tiristori, segui il link: Basi e caratteristiche del tutorial sul raddrizzatore controllato a tiristori o silicio

Rappresentazione semplificata del convertitore doppio ideale

Rappresentazione semplificata del convertitore doppio ideale

Tensione di uscita media del convertitore monofase = 2Vm COSα / π


Tensione di uscita media del convertitore trifase = 3Vm COSα / π

Per il convertitore 1, la tensione di uscita media, V01 = Vmax COSα1

Per il convertitore 2, la tensione di uscita media, V02 = Vmax COSα2

La tensione di uscita è data da,

Voltaggio in uscita

L'angolo di tiro non può mai essere maggiore di 180. Quindi, α1 + α2 = 1800

Angolo di tiro

Angolo di tiro

Modalità di funzionamento del doppio convertitore

Sono disponibili due modalità funzionali: modalità corrente non circolante e modalità circolazione.

Modalità corrente non circolante

  • Un convertitore si esibirà alla volta. Non c'è corrente circolante tra i convertitori.
  • Durante il funzionamento del convertitore 1, l'angolo di accensione (α1) sarà 0<α1< 900(Vdc e Idc sono positivi)
  • Durante il funzionamento del convertitore 2, l'angolo di accensione (α2) sarà 0<α2< 900(Vdc e Idc sono negativi)

Modalità corrente circolante

  • In questa modalità, entrambi i convertitori saranno nello stato ON contemporaneamente. Quindi la corrente circolante è presente.
  • Gli angoli di tiro sono regolati in modo tale che α1 + α2 = 1800. L'angolo di accensione del convertitore 1 è α1 e l'angolo di accensione del convertitore 2 è α2.
  • In questa modalità, il Convertitore 1 funziona come un raddrizzatore controllato quando l'angolo di accensione è 0<α1< 900e il convertitore 2 funziona come un inverter quando l'angolo di accensione è 900 <α2< 1800. In questa condizione Vdc e Idc sono positivi.
  • Il convertitore 1 funziona come un inverter quando l'angolo di accensione è 900 <α1< 1800e il convertitore 2 funziona come un raddrizzatore controllato quando l'angolo di accensione è 0<α2< 900in questa condizione Vdc e Idc sono negativi.

Convertitore doppio monofase

La figura mostrata mostra il doppio convertitore monofase che utilizza tiristori. Come spiegato sopra, nel doppio convertitore monofase utilizziamo un circuito raddrizzatore monofase per convertire la CA monofase in CC costante.

Il Converter 1 è costituito da Rectifier. Quindi la CC rettificata viene alimentata a un filtro che rimuove gli impulsi dalla CC rettificata e la converte in CC pura mediante filtraggio.

Dopodiché, questa pura CC viene alimentata al carico e dal carico, viene data al circuito dell'inverter che converte questa CC in CA e infine questa CA dell'inverter presa come uscita.

Convertitore doppio monofase

Convertitore doppio monofase

Doppio convertitore trifase

Nel doppio convertitore trifase, utilizziamo un raddrizzatore trifase che converte l'alimentazione CA trifase in CC. La struttura del convertitore è la stessa del doppio convertitore monofase.

L'uscita del raddrizzatore trifase viene alimentata al filtro e dopo il filtraggio la pura CC viene alimentata al carico. Infine, l'alimentazione dal carico viene data all'ultimo ponte invertito. Esegue il processo di inversione del raddrizzatore e converte la CC in CA trifase, che viene emessa.

Doppio convertitore trifase

Doppio convertitore trifase

Applicazioni di Dual Converter

  • Controllo della direzione e della velocità dei motori CC.
  • Applicabile ovunque sia richiesta la CC reversibile.
  • Azionamenti CC industriali a velocità variabile.

Controllo della direzione e della velocità dei motori CC utilizzando il doppio convertitore

Il doppio convertitore è un sistema di controllo dell'elettronica di potenza per ottenere entrambe le polarità CC dalla rettifica CA dal convertitore diretto e dal convertitore inverso. Può far funzionare un motore CC in entrambe le direzioni con il controllo della velocità.

Questo convertitore monofase è ottenuto utilizzando una coppia di un ponte controllato a tiristori (4 SCR X 2) che consente al motore CC di ottenere la polarità invertita per entrambe le direzioni di rotazione e il controllo della velocità viene anche abbassato gradualmente dal microcontrollore che attiva ogni banco SCR del ponte debitamente interfacciato tramite optoisolatori.

Una coppia di interruttori viene utilizzata per immettere il segnale logico per l'uscita desiderata. Se l'ingresso di 230 volt CA viene fornito al doppio ponte SCR, possiamo avere un carico della lampada da 100 watt e viene controllata la polarità CC attraverso la lampada oppure è possibile utilizzare un motore CC a bassa potenza di 220 volt.

Questo progetto utilizza 12 volt CA all'ingresso e un motore CC da 12 volt per verificare entrambe le direzioni di rotazione quando la polarità viene invertita.

Ulteriori dettagli su questo progetto si prega di seguire il link: Doppio convertitore utilizzando tiristori.

Spero che tu abbia capito chiaramente l'argomento del convertitore doppio, è un sistema di controllo dell'elettronica di potenza per ottenere entrambe le polarità CC dalla rettifica CA mediante convertitore di inoltro e convertitore inverso. In caso di ulteriori domande su questo argomento o sui progetti elettrici ed elettronici lasciare la sezione commenti qui sotto.