是否有将任何交流频率转换为60 Hz的设备?


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如果我有一个像风车发电机那样产生交流电流但频率可变的东西,我需要什么设备将那个可变频率转换为恒定的60hz频率,以便可以将其用于净计量?

Answers:


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正如一些人所指出的那样,AC-> DC-> AC是最简单的方法,也是最正常的方法。

但是-

Cycloconverter-旧的技术系统-需要更多技术知识的人。

但是,如果您的风力涡轮机AC频率始终相对于AC高,则可以通过使用所谓的“循环变换器”来获得中等程度的良好效果。

这是我从未听说过的在国内WT市场上使用的一种选择,通常与大功率或Olde技术相关联,但在100瓦-30 KW尺寸范围内,采用现代技术
可以非常容易地以很高的成本实现Cycloconverter。电子产品。

网络上的许多地方都说本田在其某些便携式电动发电机组中使用了循环变流器。这并不确定,但很可能是正确的,因为这将允许他们使用高频,从而减小磁件的尺寸,并允许一定程度的频率稳定。我注意到它们的单位功率水平很小,想知道他们的作用是什么。

循环转换器获取可用波形并将其与参考所需输出波形进行比较。然后,它从最接近所需波形的波形中汲取功率。

显然会发生波形失真,但是如果相对频率很高并且有多个相位可用,那么在许多情况下,相当适度的输出滤波可能会产生可接受的结果。

优点是效率非常高,因为“最佳”交流发电机相位可以随时随地切换到输出,并且损耗主要是开关(通常为MOSFET)耗散损耗加上开关损耗。开关损耗很小,因为即使在10:1的输入到输出频率之间,开关速率也只有几kHz左右。(每个输出周期多次开关,平均开关速率> N x fout)

下图显示了3相输入和1相输出的基本操作。一个主要优点是,因为输入和输出相对于彼此浮动,并且如果需要,给定的输入相位可以相对于输出立即反转极性。这显着增加了要选择的波形段的数量,从而增加了给定输入输出布局的可用频谱纯度。

需要选择多个输入阶段-越多越好。由于WT通常具有3相输出,并且可能具有更多输出,因此该方法可以很好地满足要求。(可用数量通过极性反转有效增加-见下文)。

在此处输入图片说明

从这里

技术评论-与提问者无关:

这非常适合,但似乎还可以-易于输入的可变频率对频谱纯度有一定影响。只要频率的变化率比频率小,这将不是主要问题。典型的负载转子惯性通常不会造成问题。例如,在上图中,fin_3阶段约为3 x Fout_1阶段。切换之间的最短时间约为鳍的10%。最长的是大约25%的鳍。如果fout = 50 Hz,则最长段的时间段~~ = 1 /(50 x 3 x 10)= <1 mS。WT道具的转速为3000 RPM = 50 RPS = 20 mS /转=最长片段的20倍。叶片惯性必须使得叶片速度在1圈内不会发生很大变化。如果WT旋转速度在1秒内(哇)加倍,那么速度将以〜= 2%/公转= OK的速度变化。

请注意,以上内容涉及频率变化,但不涉及电压变化。在许多情况下,由于我会改变比特频率和电压的自由度,因此首选AC-DC-AC系统。

维基百科-转换器

[书籍,1972年,麻省理工学院出版社。循环转换器的理论和设计

诺克斯维尔约20页纸UoTK。关于2000 Cycloconverter教程

图片链接到页面。很多很多很多...


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太棒了,非常感谢。
wfbarksdale 2012年

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您需要将电源整流为DC,然后使用逆变器生成60Hz波形。


这有损吗?
wfbarksdale 2012年

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@Madcow:如果您能向我展示效率高达98%的AC到AC转换器,我会真的印象深刻。
奥林·拉斯罗普

这取决于您如何实施。我猜最便宜的商用逆变器大约为80-90%,最简单的整流二极管桥的效率非常依赖于您汲取的电流。为了在两侧均采用有源开关MOSFET和良好的控制器来实现良好的效果,您可以将整个转换效率提高90-95%。@OlinLathrop。没错,我有点不明白MOSFET以外的东西。编辑到一个比较合理的数字..
Madcowswe

@weezybizze,因为输入频率是可变的,所以我看不到有其他任何方式
可以满足

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将交流风车发电机的输出转换为直流电。然后将直流电馈入GRID-TIE逆变器。

您可以在大多数为太阳能电池板和风力发电机供电的地方购买并网逆变器。

并网逆变器的另一个廉价来源是eBay。我以低于80美元的价格购买了数个250瓦的设备。它们的尺寸也大得多,但我决定将大型系统分解为几个较小的系统。这样一来,一个单一的故障就不会导致整个系统故障。

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

“并网逆变器(GTI)或同步逆变器是一种特殊类型的功率逆变器,它将直流(DC)电转换为交流(AC)并将其馈入现有的电网。GTI通常用于转换直流电由许多可再生能源(例如太阳能电池板或小型风力涡轮机)产生的电能转化成用于为家庭和企业供电的交流电。”

注意: “ SYSOP注释”已删除,此类消息应进入Meta Electronics而不是答案。


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除了标准的整流器+逆变器解决方案和循环转换器之外,还有不太为人所知的矩阵转换器(这些矩阵转换器具有将任何输入连接到任何输出的开关矩阵),与整流器+逆变器一样,它们使用功率电子从一个交流输入到另一个,但中间没有直流链路。

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