Циклопреобразователь — это устройство, которое преобразует переменный ток или AC, мощность одной частоты в мощность переменного тока регулируемой, но более низкой частоты без постоянного тока, или DC, промежуточный этап. Он также может рассматриваться как статический преобразователь частоты и обычно содержит выпрямители с кремниевым управлением. Устройство состоит из массива, содержащего встречно-параллельно соединенные переключатели, которые используются для создания желаемых выходных сигналов переменного тока. Можно контролировать частоту этих выходных сигналов переменного тока, открывая и закрывая переключатели контролируемым образом.
Этот преобразователь преобразует однофазную или трехфазную мощность переменного тока в однофазную или трехфазную мощность с переменной частотой и величиной. Как правило, выходная частота переменного тока ниже, чем входная частота. Циклоконвертер может работать с нагрузками с переменными коэффициентами мощности, а также допускает двунаправленный поток мощности. В целом их можно разделить на два типа — циклопреобразователи с фазовым управлением и циклопреобразователи огибающей. В первом случае управление углом открытия осуществляется с помощью регулируемых импульсов затвора, а во втором переключатели остаются во включенном состоянии и проводят последовательные полупериоды.
Они в основном используются для управления скоростью приводов и для преобразования мощности с переменной входной частотой в выходную с постоянной частотой, например, в очень мощных приложениях, включая синхронные двигатели и асинхронные двигатели. Некоторые из мест, где используются циклоконвертеры, включают приводы цементных мельниц, шахтные подъемные машины и мельницы для измельчения руды. Они также используются в судовых движителях, приводах Шербиуса и приводах прокатных станов.
Имея множество преимуществ, циклоконвертер может использоваться во многих низкоскоростных приложениях, а также является компактной системой. Его способность напрямую влиять на преобразование частоты мощности без какой-либо промежуточной стадии, включающей мощность постоянного тока, является еще одним огромным преимуществом. Если в циклопреобразователе происходит сбой коммутации, результаты минимальны, например, перегорание отдельных предохранителей.
Он также обладает способностью регенерации, охватывающей весь диапазон скоростей. Еще одним огромным преимуществом циклопреобразователя является его способность формировать синусоидальный сигнал на более низкой выходной частоте. Это преимущество связано с его способностью синтезировать выходной сигнал, используя большое количество сегментов входного сигнала.
Однако у этой технологии есть некоторые недостатки. Во-первых, частота выходной мощности составляет около одной трети или меньше входной частоты. Можно улучшить качество выходного сигнала, если использовать большее количество переключающих устройств. Циклопреобразователь требует довольно сложного механизма управления, а также использует большое количество тиристоров. Его использование также ограничено сильными гармониками и низким выходным частотным диапазоном.
