Ein Zyklokonverter ist ein Gerät, das Wechselstrom oder Wechselstrom mit einer Frequenz in Wechselstrom mit einer einstellbaren, aber niedrigeren Frequenz umwandelt, ohne dass eine Gleichstrom- oder Gleichstromstufe dazwischen liegt. Er kann auch als statischer Frequenzumrichter betrachtet werden und enthält typischerweise siliziumgesteuerte Gleichrichter. Das Gerät besteht aus einem Array mit Back-to-Back, parallel geschalteten Schaltern, die verwendet werden, um die gewünschten AC-Ausgangswellenformen zu erzeugen. Es ist möglich, die Frequenz dieser AC-Ausgangswellenformen durch kontrolliertes Öffnen und Schließen der Schalter zu steuern.
Dieser Wandler wandelt einphasigen oder dreiphasigen Wechselstrom in einen einphasigen oder dreiphasigen Strom mit variabler Frequenz und Größe um. Typischerweise ist die Ausgangsfrequenz des Wechselstroms niedriger als die Eingangsfrequenz. Ein Zyklokonverter kann mit Lasten variabler Leistungsfaktoren betrieben werden und ermöglicht auch einen bidirektionalen Leistungsfluss. Sie können grob in zwei Typen eingeteilt werden – phasengesteuerte Direktumrichter und Hüllkurven-Zyklokonverter. Bei ersteren erfolgt die Steuerung des Zündwinkels durch einstellbare Gate-Impulse, während bei letzteren die Schalter im eingeschalteten Zustand bleiben und in aufeinanderfolgenden Halbzyklen leiten.
Sie werden hauptsächlich verwendet, um die Drehzahl von Antrieben zu steuern und um Leistung mit variabler Eingangsfrequenz in eine Ausgangsfrequenz mit konstanter Frequenz umzuwandeln, z. Einige der Orte, an denen Cyclokonverter eingesetzt werden, umfassen Zementmühlenantriebe, Minenwickler und Erzmahlmühlen. Sie werden auch in Schiffsantrieben, Scherbius-Antrieben und Walzwerksantrieben eingesetzt.
Mit vielen Vorteilen kann ein Direktumrichter in vielen Low-Speed-Anwendungen eingesetzt werden und ist zudem ein kompaktes System. Ein weiterer großer Vorteil ist die Möglichkeit, die Frequenzumwandlung der Leistung ohne Zwischenstufe mit Gleichstrom direkt zu beeinflussen. Wenn der Direktumrichter einen Kommutierungsfehler erleidet, sind die Folgen minimal, wie zum Beispiel das Durchbrennen einzelner Sicherungen.
Es hat auch die Fähigkeit zur Regeneration, die den gesamten Geschwindigkeitsbereich abdeckt. Ein weiterer großer Vorteil des Zyklokonverters ist seine Fähigkeit, eine sinusförmige Wellenform bei einer niedrigeren Ausgangsfrequenz zu liefern. Dieser Vorteil kommt von seiner Fähigkeit, die Ausgangswellenform unter Verwendung einer großen Anzahl von Segmenten der Eingangswellenform zu synthetisieren.
Diese Technologie hat jedoch einige Nachteile. Erstens beträgt die Frequenz der Ausgangsleistung etwa ein Drittel oder weniger der Eingangsfrequenz. Es ist möglich, die Qualität der Ausgangswellenform zu verbessern, wenn eine größere Anzahl von Schaltgeräten verwendet wird. Ein Direktumrichter erfordert einen recht komplexen Regelmechanismus und verwendet auch eine große Menge an Thyristoren. Seine Verwendung wird auch durch starke Oberwellen und den niedrigen Ausgangsfrequenzbereich eingeschränkt.