Conversor duplo - o próprio nome indica que ele possui dois conversores. É um dispositivo elétrico encontrado principalmente em drivers de velocidade variável. É um sistema de controle eletrônico de potência para obter a polaridade CC da retificação CA pelo conversor direto e conversor reverso. Em um conversor duplo, dois conversores são conectados costas com costas.
Uma das pontes funciona como um retificador (converte AC em DC) , outra meia ponte funciona como um inversor (converte CC em CA) e normalmente conectada a uma carga CC. Aqui, dois processos de conversão ocorrem simultaneamente, por isso é chamado de conversor duplo. O conversor duplo pode fornecer quatro operações em quadrantes. A operação dos quatro quadrantes é mostrada abaixo.
Operações de quatro quadrantes do conversor duplo
Princípio do conversor duplo
O princípio básico de operação do conversor duplo pode ser explicado com referência ao diagrama equivalente simplificado do circuito CC mostrado na figura abaixo. Nesta representação simplificada, duas suposições são feitas.
- Os conversores duplos são ideais, o que significa que eles produzem terminais de saída DC puros sem conter quaisquer ondulações.
- Cada conversor de dois quadrantes é considerado uma fonte de tensão direta controlável, conectada em série com um diodo.
Aqui, os diodos D1 e D2 representam as características do fluxo de corrente unidirecional dos conversores. No entanto, a direção da corrente pode ser de qualquer maneira. Vamos supor que a tensão média de saída do conversor 1 seja V01 e do conversor 2 seja V02. Para tornar a tensão de saída dos dois conversores na mesma polaridade e magnitude, os ângulos de disparo dos tiristores devem ser controlados.
Para saber mais sobre o tiristor, acesse o link: Noções básicas e características do tutorial de tiristor ou retificador controlado por silício
Representação simplificada do conversor duplo ideal
Tensão média de saída do conversor monofásico = 2Vm COSα / π
Tensão média de saída do conversor trifásico = 3Vm COSα / π
Para o conversor 1, a tensão média de saída, V01 = Vmax COSα1
Para o conversor 2, a tensão média de saída, V02 = Vmax COSα2
A tensão de saída é dada por,
O ângulo de disparo nunca pode ser maior que 180. Portanto, α1 + α2 = 1800
Ângulo de Tiro
Modos de operação do conversor duplo
Existem dois modos funcionais: modo de corrente não circulante e modo de circulação.
Modo de corrente não circulante
- Um conversor funcionará por vez. Não há corrente circulando entre os conversores.
- Durante a operação do conversor 1, o ângulo de disparo (α1) será 0<α1< 900(Vdc e Idc são positivos)
- Durante a operação do conversor 2, o ângulo de disparo (α2) será 0<α2< 900(Vdc e Idc são negativos)
Modo de corrente circulante
- Neste modo, os dois conversores estarão na condição LIGADO ao mesmo tempo. Portanto, a corrente circulante está presente.
- Os ângulos de disparo são ajustados de modo que α1 + α2 = 1800. O ângulo de disparo do conversor 1 é α1 e o ângulo de disparo do conversor 2 é α2.
- Neste modo, o conversor 1 funciona como um retificador controlado quando o ângulo de disparo é 0<α1< 900e o Conversor 2 funciona como um inversor quando o ângulo de disparo é 900 <α2< 1800. Nesta condição, Vdc e Idc são positivos.
- O conversor 1 funciona como um inversor quando o ângulo de disparo é 900 <α1< 1800e o conversor 2 funciona como um retificador controlado quando o ângulo de disparo é 0<α2< 900nesta condição, Vdc e Idc são negativos.
Conversor Dual Monofásico
O golpe mostrado na figura mostra um conversor dual monofásico usando tiristores. Conforme explicado acima, no conversor monofásico duplo, usamos o circuito retificador monofásico para converter CA monofásico em CC constante.
O conversor 1 consiste em retificador. Em seguida, a CC retificada alimenta um filtro que remove os pulsos da CC retificada e os converte em CC pura por filtragem.
Depois disso, esta DC pura é alimentada para a carga e da carga, é dada ao circuito do inversor que converte esta DC para AC e, finalmente, esta AC do inversor tomada como saída.
Conversor Dual Monofásico
Conversor Trifásico Dual
No conversor trifásico duplo, usamos um retificador trifásico que converte a alimentação CA trifásica em CC. A estrutura do conversor é a mesma do conversor monofásico duplo.
A saída do retificador trifásico é alimentada para filtrar e depois de filtrar o DC puro é alimentado para a carga. Por fim, a alimentação da carga é dada à última ponte que se inverte. Ele faz o processo de inversão do retificador e converte CC em CA trifásico, que é a saída.
Conversor Trifásico Dual
Aplicações do conversor duplo
- Controle de direção e velocidade de motores DC.
- Aplicável em qualquer lugar, o CD reversível é necessário.
- Drives CC de velocidade variável industrial.
Controle de direção e velocidade de motores DC usando conversor duplo
O conversor duplo é um sistema de controle eletrônico de potência para obter a polaridade CC da retificação CA pelo conversor direto e conversor reverso. Ele pode operar motores DC em qualquer direção com controle de velocidade também.
Este conversor monofásico é obtido usando um par de ponte controlada por tiristor (4 SCRs X 2) que permite que o motor DC obtenha polaridade reversa para qualquer direção de rotação e controle de velocidade também reduzido em etapas pelo microcontrolador acionando cada banco de SCR da ponte devidamente com interface através de opto-isoladores.
Um par de interruptores é usado para inserir o sinal lógico para a saída desejada. Se a entrada de 230 volts AC for fornecida para a ponte SCR dupla, podemos ter uma carga de lâmpada de 100 watts e a polaridade DC através da lâmpada é verificada ou um motor DC de baixa potência de 220 volts pode ser usado.
Este projeto usa 12 volts CA na entrada e um motor de 12 volts CC para verificar a rotação de qualquer direção conforme a polaridade é invertida.
Mais detalhes sobre este projeto, acesse o link: Conversor duplo usando tiristores.
Espero que você tenha entendido claramente o tópico do conversor Dual. É um sistema de controle eletrônico de potência para obter a polaridade CC da retificação CA por meio do conversor de encaminhamento e do conversor reverso. Se houver alguma dúvida sobre este tema ou sobre os projetos elétricos e eletrônicos deixe a seção de comentários abaixo.
