PENUKAR AU KE AU PENGAWAL VOLTAN AU

1. PENUKAR AU KE AUPENGAWAL VOLTAN AU

2. PENUKAR AU KE AU (pengawalvoltan au) Pengawal voltan satu fasa. Kawalan fasa kawalan ON/OFF Pengawal voltan tiga fasa. Kawalan fasa kawalan penuh 3 wayer. Pengawal frekuensi (Cycloconverter). Satu fasa tiga fasa

3. PENUKAR AU KE AU (pengawal voltan au) Menerimakuasaelektrikdarisistem AU danmenukarkannyauntukdihantarkepadasistem AU yang lain denganbentukgelombang yang berbeza amplitude, frekuensi, danfasa. Ianyamungkindarisatufasaataupuntigafasabergantungpadakadarkuasa. Pengawalvoltan ac menyediakanvoltankeluaran yang berubah, tetapifrekuensivoltankeluaranadalahtetap. Kawalanvoltanbolehdicapaidengan: kawalanfasadenganpenukarantertibsemulajadidenganpenggunaanpasangan SCR ataupun TRIAC. kawalan ON/OFF dengandayapenukartertibataupenukartertibdirimenggunakankawalanpenuhsuispenukartertibdiriseperti GTOs, transistor kuasa, IGBTs, Most-controlled thyristor (MCTs), integrated gate-commutated thyristor (IGCTs) dansebagainya. disediakan oleh : Roslan

4. PENUKAR AU KE AU Cycloconvertermerupakanpenukarkuasa AC-AC dengankuasa AC padasatufrekuensiditukarkanteruskepadakuasa AC yang lain padafrekuensi yang lain tanpasambunganpenukaran DC pertengahan. Kegunaanpengawalvoltan AC termasuklahkawalanpencahayaandanpemanasan, penukaranatastalian tap pengubah, soft-starting dankawalankelajuan motor AC. Manakalacycloconverterbiasanyadigunakanuntukkuasatinggi, low-speed, pacuan motor AC yang besar yang digunakanpadakipaskapaldanmesinpenggelek. disediakan oleh : Roslan

5. 1. Pengawal Voltan AC-AC satu fasa PENUKAR AU KE AU Rajah dibawah menunjukkan litar asas pengawal AC-AC satu fasa yang mengandungi pasangan SCR disambung antara belakang ke belakang (dikenali balikan-selari @ anti-selari) diantara bekalan dan beban. pasangan SCR juga boleh diganti dengan TRIAC untuk kegunaan kuasa rendah. sambungan ini menghasilkan kawalan simetri dwiarah gelombang penuh. disediakan oleh : Roslan

6. 1.1 Pengawal Voltan AC-AC satu fasa (Kawalan Fasa) PENUKAR AU KE AU Kawalan sudut fasa:- Suis Tiristor menyambungkan beban kepada bekalan AC untuk mana-mana kitaran atau setiap tiristor dipicu pada titik sudut tertentu dengan rujukan ke voltan anod, gelombang voltan beban dihuraikan sebagai “kawalan sudut fasa”. Dengan kawalan sudut fasa atau sudut picuan “α” (lengah sudut), voltan keluaran RMS susut pada beban boleh dikawal. Sudut picuan didifinasikan dimana ketika tiristor dikendalikan dan arus beban mula mengalir. Untuk penggunaan sehingga 400Hz dan jika voltan dan kadar arus mengikut kesuaian Triac , maka triac sesuai digunakan. disediakan oleh : Roslan

7. 1.1 Pengawal Voltan AC-AC (Kawalan Fasa) PENUKAR AU KE AU Pengawal voltan AC satu fasa. Unidirectional atau kawalan separuh gelombang. Bidirectional atau kawalan gelombang penuh. Pengawal voltan AC tiga fasa. Unidirectional atau kawalan separuh gelombang. Bidirectional atau kawalan gelombang penuh. Pengawal voltan AC satu fasa beroperasi dengan voltan bekalan AC satu fasa RMS 230V 50Hz. Pengawal voltan AC tiga fasa beroperasi dengan voltan bekalan AC 415V RMS 50Hz Triac biasanya digunakan jika kadar voltan dan arus bersesuaian. disediakan oleh : Roslan

8. 1.1 Pengawal Voltan AC-AC satu fasa (Kawalan Fasa) PENUKAR AU KE AU Kawalan fasa semetri gelombang penuh, SCR T1 dan T2 dalam rajah dibawah dipicu pada α dan π + α dengan rujukan ke kosong yang melalui voltan masukan. Dengan mengubah α, aliran kuasa kepada beban dikawal melalui kawalan voltan dalam separuh kitaran. Satu SCR akan membawa arus, SCR lain masih pincang-balikan oleh kerana kejatuhan voltan merintangi SCR. Prinsip operasi dalam setiap separuh kitaran adalah serupa dengan penerus separuh gelombang terkawal. Rajah 1.3 disediakan oleh : Roslan

9. pengoperasian dengan beban rintangan “r” PENUKAR AU KE AU Rajah dibawah menunjukkan pelbagai jenis gelombang voltan dan arus bagi pengawal voltan AC satu-fasa dwiarah kawalan fasa dengan beban rintangan tulin berdasarkan rajah 1.3. jika voltan bekalan , voltan keluaran rms dengan T1 dipincang α, boleh diperolehi dari simetri separuh gelombang seperti : Rajah 2. Rajah 2. disediakan oleh : Roslan

10. pengoperasian dengan beban rintangan “r” PENUKAR AU KE AU kuasa beban boleh dipelbagaikan dengan menukar α sehingga julat penuh dari kosong ke 180° disediakan oleh : Roslan

11. pengoperasian dengan beban rintangan “r” PENUKAR AU KE AU Faktor kuasa masukan = Arus purata SCR ialah Apabila kedua-dua SCR membawa separuh arus talian, arus RMS kedua-dua SCR ialah : disediakan oleh : Roslan

12. pengoperasian dengan beban rintangan dan pearuh “rL” PENUKAR AU KE AU Rajah dibawah menunjukkan bentuk gelombang voltan dan arus bagi pengawal dirajah 1.3 dengan beban RL. Disebabkan oleh pengaruh, arus yang dibawa oleh SCR T1 tidak akan jatuh ke kosong ketika apabila voltan masukan pergi ke negatif dan mungkin berterusan sehingga . Sudut pemupusan seperti ditunjukkan. Sudut pengaliran : . bagi SCR bergantung kepada kelewatan sudut picuan α dan sudut galangan beban Ø . disediakan oleh : Roslan

13. pengawal voltan ac satu fasa dengan beban rintangan dan pearuh “rL” PENUKAR AU KE AU disediakan oleh : Roslan

14. keperluan isyarat pemicuan PENUKAR AU KE AU Bagi SCR selarisongsangseperti yang ditunjukkandalamRajah 1.3, isyaratpicuanSCR mestidiasingkandaripadasatusama lain keranatiadaasaskatod. Untukbeban R, setiap SCR berhentiberoperasipadaakhirsetiapseparuhgelombangdandengankeadaanini, satudenyutanpendekbolehdigunakanuntukpicuanseperti yang ditunjukkandalamRajah 2.a. Denganbeban RL, satudenyutpendektidaksesuaisepertidi rajah 4 Apabila SCR T2 dipicuketika , SCR T1 masihberopersidisebabkanolehbebanpengaruh. disediakan oleh : Roslan

15. Padamasa T1 SCR berhentiberoperasidiβ, denyut get untuk SCR T2 telahberhentidan T2 akangagaluntukberoperasimengakibatkanpenukarberoperasisebagaipenerusfasatunggaldenganpengaliran T1 sahaja. • Inimemerlukanaplikasidenyutan get berterusansamaadadalambentukisyaratberterusanbagitempohseparuhgelombang, yang meningkatkanpelesapandilitar get SCR dandenyutpengasinganpengubah yang besarataulebihbaikdenganderetandenyut (pembawafrekuensipicuan) untukmengatasimasalahini. disediakanoleh : Roslan

16. keperluan isyarat pemicuan PENUKAR AU KE AU Pengawal gelombang penuh satu fasa dengan keperluan denyut picuan get disediakan oleh : Roslan

17. faktor kuasa dan harmoni PENUKAR AU KE AU Sepertidalamkespenerusterkawalfasa, batasanyang pentingpengawalvoltan ac kawalanfasaadalahfaktorkuasa yang terukdankewujudanharmonikdalamarusbekalan. Seperti yang dapatdilihatdaripada Pers ................................... , faktorinput kuasabergantungpadaα danapabilaαmeningkat, faktorkuasaakanberkurangan. Kenaikanherotanharmonikdankualitiarusmasukanberkurangandenganpeningkatansudutpicuan. disediakan oleh : Roslan

18. 1.2 PEngawal voltan AC-AC satu fasa dengan kawalan ON/OFF(Integral Cycle Control) PENUKAR AU KE AU Kawalan ON-OFF :- Suis tiristor menyambungkan beban kepada bekalan AC untuk beberapa kitaran voltan masukan dan dinyahsambung untuk beberapa kitaran. Ia juga dipanggil burst firing, zero voltage switching, cycle selection ataupun integral cycle switching. Tiristor ini bertindak sebagai sesentuh kelajuan tinggi atau suis AC kelajuan tinggi. Kuasa beban boleh dikawal dengan menyambungkan bekalan kepada beban untuk beberapa kitaran lengkap kemudian memutuskan bekalan dari beban bagi bilangan kitaran yang lain, dan mengulangi kitaran pensuisan. Sesuai untuk sistem dengan pemalar masa yang besar. Purata kuasa kepada beban boleh diubah dari 0% sehingga 100%. Kawalan kitaran Kamilan diaplikasikan dalam beban pemanas dan untuk mengawal kelajuan motor. disediakan oleh : Roslan

19. 1.2 PEngawal voltan AC-AC satu fasa dengan kawalan ON/OFF(Integral Cycle Control) PENUKAR AU KE AU disediakan oleh : Roslan

20. 1.2 PEngawal voltan AC-AC satu fasa dengan kawalan ON/OFF(Integral Cycle Control) PENUKAR AU KE AU disediakan oleh : Roslan

21. 1.2 PEngawal voltan AC-AC satu fasa dengan kawalan ON/OFF(Integral Cycle Control) PENUKAR AU KE AU Kuasapuratabebandiberi : Po(avg.) = Vi² TON = Vi² d = Po(max) d RT R nilai RMS voltankeluaranialah : Vo= Vm√(TON /T) = Vi√d √2 Kadar daripadamasa on kepada Ratio of on time to total cycle time controls average load power as well as rms output voltage. disediakan oleh : Roslan

22. 1.2 PEngawal voltan AC-AC satu fasa dengan kawalan ON/OFF(Integral Cycle Control) PENUKAR AU KE AU Faktor kuasa: PF = √(TON/T) = √d Arus bekalan adalah sentiasa dalam fasa masa dengan voltan bekalan. Ini tidak bermakna bahawa kawalan kitaran kamiran litar beroperasi pada factor kuasa uniti, bagi sebahagian masa, arus bekalan tidak wujud pada semua oleh itu ianya tidak sefasa dengan voltan bekalan. disediakan oleh : Roslan

23. 1.3 PEngawal voltan AC-AC tiga fasa kawalan fasa PENUKAR AU KE AU Litar konfigurasi Pengawal AC Tiga Fasa Kawalan Fasa disediakan oleh : Roslan

24. 1.3 PEngawal voltan AC-AC tiga fasa kawalan fasa PENUKAR AU KE AU Litar konfigurasi Pengawal AC Tiga Fasa Kawalan Fasa disediakan oleh : Roslan

25. 1.4 PEngawal voltan AC-AC tiga fasa 3 talian kawalan penuh PENUKAR AU KE AU • SambunganBintangdengantalian neutral ditebat. • Analisisoperasikawalangelombangpenuhdengantalian neutral ditebatadalahseperti rajah dibawah. • Ianyalebihkomplekberbandingsatufasaterutamaapabilamelibatkanbeban RL ataupun motor. • 6 SCR akanberkendalidalamturutan 1-2-3-4-5-6 padasudut 60º. disediakan oleh : Roslan

26. 1.4 PEngawal voltan AC-AC tiga fasa 3 talian kawalan penuh PENUKAR AU KE AU • Sambungan Bintang dengan talian neutral ditebat. • Gelombang keluaran voltan fasa bagi sudut picuan α = 30º, 75º dan 120º untuk beban seimbang adalah seperti rajah disebelah. • . disediakan oleh : Roslan

27. 1.4 PEngawal voltan AC-AC tiga fasa 3 talian kawalan penuh PENUKAR AU KE AU • Mod 1 (dikenali Mode 2/3) : 0 ≤ α ≤ 60º : Tempoh apabila tiga SCR berkendali, satu pada setiap fasa pada kedua-dua arah dan dua SCR sahaja akan berkendali pada tempoh tertentu. • Contohnya : α = 30º , pada ωt = 0SCR T5 dan T6 akan berkendali dan arus mengalir melalui beban R dalam fasa Van = 0. Pada ωt = 30º, T1 dipicu dan mula berkendali, T5 dan T6 tetap berkendali dan Van = VAN. Arus melalui T5 sampai ke 0 pada 60º dan T5 akan berhenti. • . disediakan oleh : Roslan

28. CYCLOCONVERTER PENUKAR AU KE AU frekuensi keluaran yang berubah boleh diperolehi dengan AC ke DC ke AC menggunakan penukar kawalan fasa (penerus diikuti oleh penyongsang). Ini adalah dua peringkat penukaran frekuensi. Satu peringkat penukar frekuensi dipanggil Cycloconverter. Cycloconverter adalah peranti yang menukarkan frekuensi kuasa masukan kepada frekuensi kuasa keluaran yang bebeza dengan satu peringkat penukaran. Terdapat dua jenis iaitu : cyclocenverter langkah-turun : frekuensi keluaran adalah lebih rendah daripada frekuensi bekalan. cycloconverter langkah-naik : frekuensi keluaran adalah lebih tinggi daripada frekuensi bekalan. Masukan kepada cycloconverter boleh terdiri daripada fasa tunggal atau tiga fasa. Kegunaan cycloconverter : Untuk memberikan frekuensi keluaran bolehubah daripada frekuensi masukan tetap (seperti dalam kawalan kelajuan motor AC ). Untuk memberi frekuensi keluaran tetap daripada frekuensi masukan berubah-ubah (seperti dalam bekalan kuasa pesawat atau kapal atau penjana angin). Untuk pengendalian yang cekap, cycloconverters biasanya dikendalikan dalam julat frekuensi sifar sehingga kurang daripada satu pertiga frekuensi bekalan. disediakan oleh : Roslan

29. CYCLOCONVERTER SATU FASA PENUKAR AU KE AU Jika αp adalah sudut kelewatan penukar positif, sudut kelewatan penukar negatif ialah: αn = π – αp disediakan oleh : Roslan

30. KENDALIAN ASAS CYCLOCONVERTER PENUKAR AU KE AU CycloconverterSatuFasa, Langkah-naik, Tab-tengah. P1, P2 adalahkumpulan +ve & N1, N2 adalahkumpulan –ve. SCR P1 & N2 adalahpincanghadapanuntukt=0 ke SCR P2 & N1 adalahpincanghadapanuntukt= ke2 Padat1 P1 adalahdayatertibdanN2 dihidupkan , padat2 N2 adalahdayatertibdan P1 dihidupkandanseterusnya. Frekuensikeluaranfo=6fs (frekuensimasukan). disediakan oleh : Roslan

31. CYCLOCONVERTER TIGA FASA PENUKAR AU KE AU Jika enam penukar tiga fasa gelombang penuh digunakan, 36 thyristor diperlukan. disediakan oleh : Roslan

32. istilah Ø = load impedance angle disediakan oleh : Roslan