Un cycloconvertisseur est un appareil qui convertit le courant alternatif, ou courant alternatif, à une fréquence en courant alternatif d’une fréquence réglable mais inférieure sans aucun courant continu, ou courant continu, entre les deux. Il peut également être considéré comme un changeur de fréquence statique et contient généralement des redresseurs commandés au silicium. Le dispositif se compose d’un réseau contenant des commutateurs connectés dos à dos en parallèle, qui sont utilisés pour fabriquer les formes d’onde CA de sortie souhaitées. Il est possible de contrôler la fréquence de ces formes d’onde CA de sortie en ouvrant et en fermant les commutateurs de manière contrôlée.
Ce convertisseur convertit le courant alternatif monophasé ou triphasé en courant monophasé ou triphasé ayant une fréquence et une amplitude variables. En règle générale, la fréquence de sortie du courant alternatif est inférieure à la fréquence d’entrée. Un cycloconvertisseur a la capacité de fonctionner avec des charges de facteurs de puissance variables et permet également un flux de puissance bidirectionnel. Ils peuvent être classés en deux grands types : les cycloconvertisseurs à commande de phase et les cycloconvertisseurs à enveloppe. Dans le premier cas, le contrôle de l’angle d’amorçage est effectué par des impulsions de grille réglables, tandis que dans le second, les commutateurs restent dans un état passant et conduisent par demi-cycles consécutifs.
Ils sont principalement utilisés pour contrôler la vitesse des entraînements et pour convertir la puissance à fréquence d’entrée variable en sortie à fréquence constante, comme dans les applications à très haute puissance, y compris l’entraînement de moteurs synchrones et de moteurs à induction. Certains des endroits où les cycloconvertisseurs sont utilisés comprennent les entraînements de broyeurs à ciment, les enrouleurs de mines et les broyeurs de minerai. Ils sont également utilisés dans les entraînements de propulsion de navires, les entraînements scherbius et les entraînements de laminoirs.
Offrant de nombreux avantages, un cycloconvertisseur peut être utilisé dans de nombreuses applications à basse vitesse et est également un système compact. Sa capacité à affecter directement la conversion de fréquence de l’énergie sans aucune étape intermédiaire impliquant une alimentation CC est un autre énorme avantage. Si le cycloconvertisseur subit un échec de commutation, les résultats sont minimes, comme le soufflage de fusibles individuels.
Il a également la capacité de régénération, couvrant toute la plage de vitesses. Un autre énorme avantage du cycloconvertisseur est sa capacité à fournir une forme d’onde sinusoïdale à une fréquence de sortie inférieure. Cet avantage vient de sa capacité à synthétiser la forme d’onde de sortie en utilisant un grand nombre de segments de la forme d’onde d’entrée.
Cette technologie présente cependant quelques inconvénients. Premièrement, la fréquence de la puissance de sortie est d’environ un tiers ou moins de la fréquence d’entrée. Il est possible d’améliorer la qualité de la forme d’onde de sortie si un plus grand nombre de dispositifs de commutation est utilisé. Un cycloconvertisseur nécessite un mécanisme de contrôle assez complexe et utilise également une grande quantité de thyristors. Son utilisation est également limitée par les harmoniques sévères et la plage de fréquences de faible sortie.