Apakah ada perangkat yang mengubah frekuensi AC menjadi 60 hz?

Jika saya memiliki sesuatu seperti generator kincir angin yang menghasilkan arus AC, tetapi pada frekuensi variabel, perangkat apa yang saya perlukan untuk mengubah frekuensi variabel itu menjadi frekuensi konstan 60 hz, sehingga daya dapat digunakan untuk pengukuran-net?

Seperti dicatat oleh beberapa orang AC-> DC-> AC adalah cara termudah dan akan menjadi yang paling normal.

Tapi -

Cycloconverter - Sistem teknologi lawas - sesuatu yang perlu dipikirkan untuk mendapatkan informasi lebih teknis.

Namun, jika frekuensi AC turbin angin Anda selalu tinggi relatif terhadap AC, Anda bisa mendapatkan hasil yang cukup baik dengan menggunakan apa yang dikenal sebagai cyclo-converter.

Ini adalah opsi yang saya belum pernah dengar digunakan di pasar WT domestik dan yang biasanya dikaitkan dengan kekuatan tinggi atau teknologi lama. TETAPI
Cycloconverter bisa sangat mudah diimplementasikan dengan biaya yang baik dalam kisaran ukuran 100 Watt - 30 KW dengan modern elektronik.

Disebutkan di sejumlah tempat di web bahwa Honda menggunakan cycloconverters di beberapa unit generator motor portabel mereka. Ini tidak pasti tetapi mungkin benar karena ini akan memungkinkan mereka untuk menggunakan frekuensi tinggi dengan akibat berkurangnya ukuran magnet dan juga akan memungkinkan tingkat stabilisasi frekuensi. Saya perhatikan ukuran unit mereka yang sangat kecil, tingkat kekuatan dan bertanya-tanya keajaiban apa yang telah mereka kerjakan.

Sebuah cycloconverter mengambil bentuk gelombang yang tersedia dan membandingkannya dengan bentuk gelombang keluaran referensi yang diinginkan. Itu kemudian menarik daya dari bentuk gelombang yang paling dekat dengan apa yang dibutuhkan.

Distorsi bentuk gelombang jelas terjadi tetapi jika frekuensi relatif tinggi dan beberapa fase tersedia, penyaringan output yang cukup sederhana dapat menghasilkan hasil yang dapat diterima dalam banyak kasus.

Keuntungannya adalah efisiensinya bisa sangat tinggi, karena fase alternator "terbaik" hanya dialihkan ke output kapan saja dan kerugian terutama berupa kehilangan disipasi switch (biasanya MOSFET) ditambah kerugian switching. Switching losses sederhana karena bahkan pada 10: 1 input ke output frekuensi switching rate hanya sekitar beberapa kHz. (Berganti banyak per siklus output berarti tingkat switching> N x fout)

Diagram di bawah ini menunjukkan operasi dasar dengan 3 fase dalam dan 1 fase keluar. Keuntungan utama adalah bahwa karena input dan output mengambang relatif satu sama lain, dan fase input yang diberikan dapat langsung dibalik dalam polaritas relatif terhadap output jika diperlukan kembali. Ini secara signifikan meningkatkan jumlah segmen bentuk gelombang untuk dipilih dan dengan demikian kemurnian spektral yang tersedia untuk input yang diberikan: pengaturan keluaran.

Beberapa fase input diperlukan untuk memilih - semakin banyak semakin baik. Karena WT's sering memiliki output 3 fase dan mungkin memiliki lebih banyak metode ini mungkin cocok dengan persyaratan. (Jumlah yang tersedia meningkat secara efektif dengan inversi polaritas - lihat di bawah).

Dari sini

Komentar teknis - tidak relevan untuk penanya:

Ini sangat BOTE tetapi tampaknya OK - Frekuensi input variabel mudah ditangani dengan beberapa efek pada kemurnian spektral. Selama laju perubahan frekuensi kecil dibandingkan dengan frekuensi, ini tidak akan menjadi masalah besar. Inertias rotor dimuat khas biasanya akan membuat ini bukan masalah. misal dalam diagram di atas fase fin_3 adalah sekitar 3 x Fout_1 fase. Periode waktu tersingkat antar switch adalah sekitar 10% dari sirip. Yang terpanjang adalah sekitar 25% Fin. Jika fout = 50 Hz maka periode waktu segmen terpanjang ~~ = 1 / (50 x 3 x 10) = <1 mS. Prop WT katakan 3000 RPM = 50 RPS = 20 mS per rev = 20 kali segmen terpanjang. Blade inersia perlu sedemikian rupa sehingga kecepatan blade tidak banyak berubah selama satu revolusi. Jika laju rotasi WT dua kali lipat dalam 1 detik (wow) maka kecepatan akan berubah dengan ~ = 2% / revolusi = OK.

Perhatikan bahwa penawaran di atas berkaitan dengan frekuensi tetapi tidak perubahan Tegangan. Dalam banyak kasus, sistem AC-DC-AC akan lebih disukai karena kebebasan yang saya berikan untuk mengubah frekuensi dan tegangan.

Wikipedia - cycloconverters

[Book, 1972, MIT press Teori dan desain cycloconverters

Sekitar 20 halaman kertas UoTK, Knoxville. Tentang 2000 tutorial Cycloconverter

Gambar ditautkan ke halaman. Banyak banyak ...

Anda perlu memperbaiki daya ke DC, kemudian menggunakan inverter untuk menghasilkan bentuk gelombang 60Hz Anda.

Ubah output generator kincir angin AC Anda ke DC. Kemudian masukkan DC ke inverter GRID-TIE.

Anda dapat membeli inverter grid-tie paling banyak di mana saja yang memasok panel surya dan generator angin.

Sumber lain dari inverter grid-tie adalah eBay. Saya membeli beberapa unit 250 watt dengan harga kurang dari $ 80US. Mereka datang dalam ukuran yang jauh lebih besar juga, tetapi saya memutuskan untuk memecah sistem besar saya menjadi beberapa sistem yang lebih kecil. Dengan begitu satu kegagalan tunggal tidak akan menyebabkan seluruh sistem gagal.

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

"Inverter grid-tie (GTI) atau sinkron inverter adalah tipe khusus dari power inverter yang mengubah listrik arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) dan memasukkannya ke dalam jaringan listrik yang ada. GTI sering digunakan untuk mengubah arus searah diproduksi oleh banyak sumber energi terbarukan, seperti panel surya atau turbin angin kecil, menjadi arus bolak-balik yang digunakan untuk memberi daya pada rumah dan bisnis. "

NB: "Note to SYSOP" dihapus, pesan seperti itu harus masuk ke Meta Electronics bukan ke jawaban.

Selain dari solusi penyearah + inverter standar, dan cycloconverters, ada juga konverter matriks yang kurang terkenal (ini memiliki matriks switch untuk menghubungkan input ke output apa pun), yang, seperti penyearah + inverter, menggunakan daya elektronik untuk mengkonversi dari satu input AC ke yang lain, tetapi tanpa tautan DC di tengah.