Có một thiết bị chuyển đổi bất kỳ tần số AC thành 60 hz?


8

Nếu tôi có một cái gì đó giống như một máy phát điện cối xay gió tạo ra dòng điện xoay chiều, nhưng ở tần số thay đổi, tôi cần thiết bị nào để chuyển đổi tần số biến đổi đó thành tần số 60hz không đổi, để có thể sử dụng năng lượng để đo lường mạng?

Câu trả lời:


11

Theo ghi nhận của một số người AC-> DC-> AC là cách dễ nhất và sẽ là bình thường nhất.

Nhưng -

Cycloconverter - Hệ thống công nghệ Olde - một cái gì đó để suy nghĩ về thông tin kỹ thuật hơn.

Tuy nhiên, nếu tần số AC của tua-bin gió của bạn luôn cao so với AC, bạn có thể có được kết quả tốt vừa phải bằng cách sử dụng cái được gọi là bộ chuyển đổi xích.

Đây là một tùy chọn mà tôi chưa từng nghe đến khi được sử dụng trong thị trường WT trong nước và thường được kết hợp với công suất cao hoặc công nghệ Olde NHƯNG
một Cycloconverter có thể được thực hiện cực kỳ dễ dàng với chi phí tốt trong phạm vi kích thước 100 watt - 30KW với hiện đại thiết bị điện tử.

Nó được nêu ở một số nơi trên web rằng Honda sử dụng bộ chuyển đổi cyclocon trong một số đơn vị phát điện động cơ cầm tay của họ. Điều này không chắc chắn nhưng cũng có thể đúng vì điều này sẽ cho phép họ sử dụng tần số cao với từ tính giảm kích thước và cũng sẽ cho phép mức độ ổn định tần số. Tôi đã nhận thấy kích thước rất nhỏ của các đơn vị của họ đạt được mức sức mạnh và tự hỏi họ đã làm phép thuật gì.

Một cycloconverter lấy các dạng sóng có sẵn và so sánh chúng với dạng sóng đầu ra mong muốn tham chiếu. Sau đó, nó lấy năng lượng từ dạng sóng gần nhất với những gì được yêu cầu.

Biến dạng dạng sóng rõ ràng xảy ra nhưng nếu tần số tương đối cao và có nhiều pha, lọc đầu ra khá khiêm tốn có thể tạo ra kết quả chấp nhận được trong nhiều trường hợp.

Một lợi thế là hiệu quả có thể rất cao, vì pha máy phát điện "tốt nhất" chỉ đơn giản là được chuyển sang đầu ra bất cứ lúc nào và tổn thất chủ yếu là tổn thất tiêu tan (thường là MOSFET) cộng với tổn thất chuyển mạch. Tổn thất chuyển đổi rất khiêm tốn vì ngay cả ở đầu vào 10: 1 đến tốc độ chuyển đổi tần số đầu ra chỉ khoảng vài kHz. (Nhiều chuyển đổi trên mỗi chu kỳ đầu ra có nghĩa là tốc độ chuyển đổi là> N x fout)

Sơ đồ dưới đây cho thấy hoạt động cơ bản với 3 pha vào và 1 pha ra. Một lợi thế lớn là bởi vì đầu vào và đầu ra nổi tương đối với nhau, và pha đầu vào đã cho có thể được đảo ngược ngay lập tức theo cực tính so với đầu ra nếu được yêu cầu. Điều này làm tăng đáng kể số lượng phân đoạn dạng sóng để lựa chọn và do đó độ tinh khiết phổ có sẵn cho một đầu vào nhất định: sắp xếp đầu ra.

Nhiều giai đoạn đầu vào được yêu cầu để lựa chọn - càng nhiều càng tốt. Vì WT thường có đầu ra 3 pha và có thể có nhiều hơn nên phương pháp này có thể phù hợp với yêu cầu. (Số có sẵn được tăng lên một cách hiệu quả bằng đảo ngược cực - xem bên dưới).

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Từ đây

Nhận xét kỹ thuật - không liên quan đến người hỏi:

Điều này rất BẬT nhưng có vẻ ổn - Tần số đầu vào biến đổi dễ dàng được xử lý với một số ảnh hưởng đến độ tinh khiết quang phổ. Miễn là tốc độ thay đổi tần số nhỏ so với tần số thì đây không phải là vấn đề lớn. Quán tính cánh quạt tải điển hình thường sẽ làm cho điều này không phải là một vấn đề. ví dụ: trong sơ đồ trên pha fin_3 là khoảng 3 x pha Fout_1. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa các lần chuyển đổi là khoảng 10% vây. Dài nhất là khoảng 25% Vây. Nếu fout = 50 Hz thì khoảng thời gian của đoạn dài nhất ~ ~ = 1 / (50 x 3 x 10) = <1 mS. WT prop với tốc độ 3000 RPM = 50 RPS = 20 mS mỗi vòng quay = 20 lần đoạn dài nhất. Quán tính lưỡi cần phải sao cho tốc độ lưỡi cắt không thay đổi quá nhiều so với cách mạng 1. Nếu tốc độ quay WT tăng gấp đôi sau 1 giây (wow) thì tốc độ sẽ thay đổi ~ = 2% / Revolution = OK.

Lưu ý rằng các thỏa thuận trên với tần số nhưng không thay đổi điện áp. Trong nhiều trường hợp, một hệ thống AC-DC-AC sẽ được ưu tiên do sự tự do của tôi mang lại để thay đổi tần số và điện áp.

Wikipedia - bộ chuyển đổi cyclocon

[Sách, năm 1972, báo chí MIT Lý thuyết và thiết kế của cycloconverters

Khoảng 20 trang giấy UoTK, Knoxville. Khoảng 2000 hướng dẫn Cycloconverter

Hình ảnh được liên kết đến các trang. Nhiều ... nhiều


1
Câu trả lời tuyệt vời, tôi có rất nhiều để đọc về bây giờ, cảm ơn rất nhiều.
wfbarksdale

7

Bạn cần chỉnh nguồn điện thành DC, sau đó sử dụng biến tần để tạo dạng sóng 60Hz.


Đây có phải là rất mất mát?
wfbarksdale

3
@Madcow: Tôi sẽ thực sự ấn tượng nếu bạn có thể chỉ cho tôi một công cụ chuyển đổi AC sang AC hiệu quả 98%.
Olin Lathrop

Nó phụ thuộc vào cách bạn thực hiện nó. Hầu hết các bộ biến tần thương mại giá rẻ là khoảng 80-90% tôi đoán, và hiệu quả của các cầu diode đơn giản nhất để chỉnh lưu phụ thuộc rất nhiều vào dòng điện bạn vẽ. Để triển khai tốt với các MOSFE chuyển đổi hoạt động ở cả hai bên và bộ điều khiển tốt, có lẽ bạn có thể thực hiện toàn bộ chuyển đổi hiệu quả 90-95%. @OlinLathrop. Bạn nói đúng, tôi đã nhanh chóng bỏ qua những thứ không phải của MOSFET. Chỉnh sửa thành một con số hợp lý hơn ..
Madcowswe

@weezybizze vì tần số đầu vào có thể thay đổi, tôi thực sự không thể thấy bất kỳ cách nào khác để làm những gì bạn cần (ngoại trừ những thứ rất ngớ ngẩn như máy biến áp quay ...)
Madcowswe

1

Chuyển đổi đầu ra của máy phát điện cối xay gió AC của bạn sang DC. Sau đó đưa DC vào biến tần GRID-TIE.

Bạn có thể mua một biến tần nối lưới hầu hết mọi nơi cung cấp các tấm pin mặt trời và máy phát điện gió.

Một nguồn khác của bộ biến tần nối lưới là eBay. Tôi mua một số đơn vị 250 watt với giá dưới $ 80US. Chúng cũng có kích thước lớn hơn nhiều nhưng tôi quyết định chia hệ thống lớn của mình thành nhiều hệ thống nhỏ hơn. Bằng cách đó, một lần thất bại sẽ không khiến toàn bộ hệ thống bị lỗi.

Từ: https://en.wikipedia.org/wiki/Grid-tie_inverter

"Biến tần nối lưới (GTI) hoặc biến tần đồng bộ là một loại biến tần nguồn đặc biệt chuyển đổi dòng điện trực tiếp (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) và đưa nó vào lưới điện hiện có. GTI thường được sử dụng để chuyển đổi dòng điện trực tiếp. được sản xuất bởi nhiều nguồn năng lượng tái tạo, như các tấm pin mặt trời hoặc tua-bin gió nhỏ, thành dòng điện xoay chiều dùng để cung cấp năng lượng cho các gia đình và doanh nghiệp. "

Lưu ý: Đã xóa "Lưu ý tới SYSOP", những tin nhắn như vậy sẽ không được đưa vào Meta Electronics .


0

Ngoài các giải pháp chỉnh lưu + biến tần tiêu chuẩn và bộ chuyển đổi cyclocon, còn có bộ chuyển đổi ma trận ít được biết đến (chúng có một ma trận các công tắc để kết nối bất kỳ đầu vào nào với bất kỳ đầu ra nào), như chỉnh lưu + biến tần, sử dụng điện tử công suất để chuyển đổi từ một đầu vào AC cho đầu vào khác, nhưng không có liên kết DC ở giữa.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.