Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng

Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng Thiết kế bộ lọc sóng hài thông thấp băng rộng

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -o0o - Đề tài: THIẾT KẾ BỘ LỌC SÓNG HÀI THÔNG THẤP BĂNG RỘNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Ngƣời hƣớng dẫn: TS Nguyễn Duy Cƣơng Học viên thực hiện: Trần Mạnh Hiếu Thái Nguyên 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Nền tảng Các chuyển đổi công suất theo nâng cao hiệu suất, hiệu độ bền trình sản xuất áp dụng rộng rãi công nghiệp Ứng dụng biến đổi điện AC/DC DC/AC phát triển không ngừng từ đời chỉnh lưu điều khiển Silic (Silicon Controlled Rectifiers - SCR) năm 1957 Tuy nhiên, sử dụng rộng rãi chỉnh lưu Diot/ Thyristor pha pha cho nguồn điện DC, truyền động tốc độ điều chỉnh (Adjustable Speed Drives - ASD), lưu điện (Uninterruptible Power Supplies - UPS), ứng dụng cho hộ tiêu thụ thiết bị công nghiệp, diễn hai thập kỷ gần đây, ước tính 65% lượng điện công nghiệp sử dụng động điện Hộ sử dụng công nghiệp ngày tăng lên, coi giảm lượng chìa khóa để nâng cao lợi nhuận khả cạnh tranh họ Vì dẫn động điều tốc giảm mức lượng tiêu hao ( tiết kiệm từ 20 – 30% ) giảm mức chất thải gây ô nhiễm tới môi trường suất tăng lên khiến phát triển chúng tất yếu Với ứng dụng điều tốc, truyền động tốc độ điều khiển (ASD) sử dụng rộng rãi cho động điện Hiệu suất chất lượng chuyển động cao, mômen khởi động thấp ưu điểm ASD Các ASD bao gồm chuyển đổi AC/DC nối với nghịch lưu DC/AC Trong tất chuyển đổi điện tử đại nghịch lưu nguồn điện áp (Voltage Source Inverter - VSI) sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung (Pulse Width Modulation – PWM) phổ biến PWM – VSI bao gồm khóa bán dẫn công suất với Diot hồi tiếp mắc song song Nó chuyển điện áp chiều cố định thành xoay chiều pha với tần số biên độ điều khiển Trong ứng dụng điều khiển động xoay chiều, thiết bị chỉnh lưu biến đổi điện áp xoay chiều pha thành điện áp chiều sử dụng rộng rãi Bộ chỉnh lưu điện áp kết hợp lọc thụ động, VSI ghép nối nguồn chiều với động xoay chiều để điều khiển tốc độ, vị trí, momen trục động Cấu trúc liên kết phía trước cho ASD chỉnh lưu Diot hay Thyristor với ưu điểm hiệu suất cao, giá thành thấp, chắn tin cậy Cấu trúc thiết bị PWM – VSI với chỉnh lưu Diot phía trước Hình 1.1 Các chỉnh lưu Diot Thyristor kết nối lưới điện với tải tạo dòng điện không sin từ nguồn cung cấp lưới nguồn điện áp hình sin Các dòng điện sóng hài đưa vào hệ thống cung cấp gây ô nhiễm lưới điện, gây vấn đề chất lượng nguồn điện Sóng hài dòng điện đưa vào gây biến dạng điện áp đường dây Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 1.1: Cấu trúc chỉnh lưu cầu Diot phía trước truyền động xoay chiều Các sóng hài dòng điện đưa vào lưới tương tác với phạm vi rộng thiết bị hệ thống điện, đáng ý tụ điện, máy biến áp động gây ra, tổn hao phụ, nhiệt tải Chúng gây giao thoa với đường dây truyền thông sai lệch việc đo công suất Các sóng hài dòng điện sinh công suất thực tới tải mà gây cộng hưởng hay khuếch đại không mong muốn hệ thống phân phối Méo sóng hài tổng (Total Harmonic Distortion – THD) số sử dụng phổ biến để đo thành phần sóng hài từ sóng áp dụng điện áp hay dòng điện Méo sóng hài tổng dòng điện đưa bởi: n I THDI = n2 n (1.1) I1 In dòng sóng hài hiệu dụng thành phần, I1 thành phần dòng Điện áp bị biến dạng thường gây cố đóng cắt tải tuyến tính/ phi tuyến khác nối tới điểm đầu nối chung (PCC) Hình 1.2 Điểm nối chung điểm mà hộ tiêu thụ nối định nghĩa cách nói chung điểm mà gồm giới hạn sóng hài đánh giá Từ phía khách hàng, điểm mà hệ sử dụng cuối lượng tiêu thụ nơi hộ tiêu thụ khác cung cấp với dịch vụ điện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Hình 1.2: Định nghĩa điểm nối chung ( PCC) 1.2 Các kỹ thuật giảm nhẹ sóng hài Các kỹ thuật phân loại thành loại Bộ lọc thụ động Các hệ thống nhiều pha Các hệ thống bù sóng hài tích cực Các hệ thống lai Bộ chỉnh lưu PWM Mục đích kỹ thuật làm cho dòng điện đầu vào có dạng sóng hình sin sạch, giảm méo sóng hài tổng dòng điện THD Trong lọc thụ động, dòng chảy dòng điện sóng hài không mong muốn tới hệ thống điện ngăn chặn cách sử dụng trở kháng cao mắc để chặn chung cách chuyển hướng chúng tới đường dẫn điện trở thấp Hai phương pháp trình bày khái niệm lọc thụ động nối tiếp lọc thụ động song song, cách tương ứng Các lọc thụ động nối tiếp dạng cảm dạng LC Bộ lọc điện cảm phần xoay chiều AC lọc phần chiều DC hai lọc dạng cảm Các điện cảm phần xoay chiều tạo cảm kháng lớn làm thay đổi đường dòng điện tạo sóng hài Với mục đích thực cực đại điện kháng đầu vào làm cực tiểu điện áp rơi xoay chiều, giảm điện cảm phần xoay chiều điện kháng phần chiều, giải pháp kết hợp Hình 1.3 Điện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn kháng chiều đặt sau chỉnh lưu Diot trước tụ điện ký hiệu giống với điện cảm phần xoay chiều Hình 1.3: Lọc thụ động dựa điện cảm đường dây AC điện kháng đường dây DC Hình 1.4: Cấu hình lọc thụ động nối tiếp ( SERISE) Bộ lọc thụ động nối tiếp cộng hưởng, Hình 1.4, nối nối tiếp với tải Bộ lọc bao gồm cuộn kháng tụ điện mắc song song mà cộng hưởng để cung cấp điện kháng cao tần số sóng hài chọn Điện kháng cao chặn dòng chảy dòng điện sóng hài tần số cộng hưởng Tại tần số bản, lọc thiết kế để có điện kháng thấp, cho phép tần số qua Với nhiều sóng hài bị chặn, nhiều lọc nối tiếp cần thiết Tuy nhiên, lọc cộng hưởng nối tiếp gây tổn hao đáng kể tần số Ngược lại, lọc thụ động song song (Shunt) mang phần dòng điện mà lọc nối tiếp phải mang Bộ lọc nối tiếp có giá cao hơn, thực tế lọc (Shunt) cung cấp công suất phản kháng tần số bản, hầu hết phương pháp thực tế thường sử dụng lọc Shunt Hình 1.5: Cấu hình lọc Shunt thông thường Bộ lọc Shunt có điện kháng thấp tần số mà bị cộng hưởng chuyển hướng hầu hết dòng điện sóng hài tần số Hầu hết dạng lọc Sun Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi thông thường lọc cộng hưởng lọc thông cao đơn giản Shunt thông thường Hình 1.5 Không giống lọc Shunt lọc nối tiếp có dải tần hẹp khử sóng hài, lọc dải tần rộng có dải rộng đặc tính khử sóng hài Các lọc dải rộng sử dụng kết hợp hai kỹ thuật thụ động, với điện kháng nối tiếp cao để chặn sóng hài dòng điện không mong muốn (từ dòng chảy thông qua lưới) đường điện trở Shunt thấp để làm lệch hướng dòng chảy chúng thông qua lọc Shunt Chúng có cấu trúc khác nhau, Hình 1.6 dạng Lc LLCL Chúng hiệu chỉnh tới tần số cắt thấp cho thành phần qua từ đầu vào đến đầu Do đó, chúng gọi lọc dải rộng thông thấp Cả hai lọc dải rộng thông thấp sử dụng lọc Shunt để khử tất sóng hài dải rộng Hình 1.6; Cấu hình lọc dải rộng thông thấp (a): Kiểu Lc, (b): Kiểu LLCL Kỹ thuật nhân pha dựa việc tăng số xung biến đổi Điều làm tăng bậc sóng hài thấp cho biến đổi giảm kích cỡ lọc thụ động cần để lọc sóng hài thụ động Một biến đổi lý tưởng 12 xung có bậc sóng hài thấp 11 (Các sóng hài dòng điện bậc bậc lý thuyết không tồn tại) Một cách tương tự, biến đổi 18 xung có bậc sóng hài nhỏ 17 Tuy nhiên, biến đổi 12 xung Hình 1.7 cần hai cầu xung hai tín hiệu vào AC dịch pha 300 biến đổi 18 xung cần cầu xung tín hiệu vào dịch pha 200 Rất nhiều cấu trúc liên kết khác tồn cho việc dịch pha Nói chung, kỹ thuật phân pha có tác dụng để giảm thấp bậc sóng hài dòng điện Tuy nhiên, kích cỡ rộng, hiệu suất thấp, giá thành cao nhược điểm Hình 1.7: Cấu hình hệ thống máy chỉnh lưu 12 mạch Phương pháp bù điều hòa tích cực phương pháp liên quan đến trình khử hàm điều hòa mạch Các máy lọc tích cực cung cấp hệ thống thực tốt làm giảm cường độ dòng điện hàm điều hòa Tuy nhiên, phụ thuộc vào thành phần điện phức tạp thường đắt so với máy lọc thụ động Cơ cấu hoạt động máy lọc tích cực đưa vào Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn lưới sóng hài dòng/áp biên độ ngược pha với sóng hài sinh tải phi tuyến, chúng loại trừ lẫn Máy lọc tích cực phân loại theo kiểu biến đổi, cấu trúc liên kết số lượng pha Loại biến đổi Bộ biến đổi nguồn cường độ dòng điện (CSI) CSI.VSI dựa vào cảm biến mà sử dụng để làm thiết bị lưu trữ điện Máy lọc tích cực loại VSI sử dụng tụ điện làm thiết bị lưu trữ điện Cấu trúc liên kết phân chia thành mạch mắc rẽ, mạch mắc nối tiếp mạch kết hợp hai cách mắc Tiêu chí phân loại thứ ba vào số lượng pha, ví dụ loại dây (một pha) loại ba bốn dây (ba pha) Máy lọc tích cực ba pha sử dụng lượng tải phi tuyến với mức lượng cao biến đổi ASD biến đổi AC/DC Nhiều loại cấu hình khác máy lọc tích cực liên tục giới thiệu cải tiến Hình 1.8 loại cấu hình Tất cấu hình máy lọc tích cực song song sử dụng cấu trúc liên kết biến đổi nguồn điện áp có kèm theo phương pháp điều chỉnh cường độ dòng điện thực mức độ cao loại sử dụng nhiều Đối với trình bù hàm điều hòa, máy lọc tích cực có cấu trúc song song sử dụng lý thuyết lượng phản kháng tức thời truyền tải cấu trúc đồng dựa phương pháp kỹ thuật mạch bù Hình 1.8: Cấu hình hệ thống chủ yếu máy lọc tích cực a : Máy lọc tích cực cấu trúc mạch mắc rẽ b : Máy lọc tích cực cấu trúc mạch mắc nối tiếp Hình 1.9: Cấu hình chung máy lọc tích cực thể lai (a) Máy lọc tích cực có mạch mắc rẽ máy lọc thụ động có mạch mắc rẽ (b) Máy lọc tích cực có mạch mắc nối tiếp máy lọc thụ động có mạch mắc nối tiếp Máy lọc tích cực thể lai Hình 1.9 kết hợp máy lọc tích cực máy lọc thụ động theo nhiều dạng cấu hình khác Mục đích loại máy lọc giảm chi phí ban đầu nâng cao hiệu sử dụng Hiệu thực giảm thiểu chi phí cấu trúc liên kết máy lọc lai phát triển Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi máy lọc tích cực khác Thông thường, kết hợp với máy lọc tích cực có cấu trúc mạch mắc rẽ, máy lọc thụ động kích hoạt theo tần suất đặc trưng nhằm khử hàm điều hòa tương ứng làm giảm mức công suất máy lọc tích cực Một kiểu kết hợp khác kết hợp máy lọc tích cực có mạch mắc nối tiếp với máy lọc thụ động có mạch mắc nối tiếp Tóm lại, phần lớn kỹ thuật lọc đề cập có chung điểm hạn chế chi phí cao so sánh với kỹ thuật lọc thụ động Vì vậy, kỹ thuật lọc hàm điều hòa thụ động có kích thước lớn song loại giải pháp kỹ thuật sử dụng nhiều việc làm giảm thiểu thành phần điều hòa Kỹ thuật lọc hàm điều hòa thụ động, cấu trúc máy lọc thành phần điều hòa băng thông rộng tần thấp vấn đề đề cập luận văn 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu cấu trúc luận văn Mục đích luận văn đưa phương pháp giải tích cho việc thiết kế máy lọc điều hòa thụ động, băng thông rộng, tần thấp cải tiến (Improved lowpass Broadband passive harmonic Filter – IBF) có khả hấp thụ sóng điều hòa dòng điện tạo từ chỉnh lưu cầu ba pha sử dụng điều khiển động Các tham số IBF nhận nhờ phương pháp thiết kế giải tích đánh giá qua phép mô máy tính, đồng thời hiệu so sánh với máy lọc thụ động thường hay sử dụng Luận văn đề cập đến ba vấn đề sau Thứ nhất, phương pháp thiết kế giải tích IBF máy chỉnh lưu điốt ba pha dựa miền tần số phát triển Phương pháp dựa sở mô miền tần số máy chỉnh lưu máy lọc Thứ hai, phương pháp giải tích đánh giá qua mô máy tính Kết cho thấy, độ xác phương pháp cao Thứ ba, việc so sánh chi tiết với loại máy lọc thụ động khác thực thông qua thiết kế, phép mô Nói tóm lại, luận văn hướng đến việc phân tích thiết kế IBF chi tiết Lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến việc thiết kế máy lọc sở nguyên tắc lọc hàm điều hòa thực thi mức độ cao Luận văn gồm chương Chương giới thiệu khái niệm máy lọc hàm điều hòa định nghĩa đề tài luận văn Chương bao quát tổng thể nội dung liên quan đến kỹ thuật lọc thụ động dành cho hệ thống ASD Chương phân tích máy lọc thụ động băng thông rộng tần thấp định nghĩa chi tiết phương pháp thiết kế cải tiến IBF Trong Chương 4, để lựa chọn tham số thiết kế, cần phải tiến hành lựa chọn kiểm tra hệ thống thông qua mô hình cụ thể mô máy tính Chương chương cuối nêu lên đánh giá kết luận tóm tắt đồng thời đưa khuyến nghị tương lai đề tài nghiên cứu luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP LỌC SÓNG HÀI THỤ ĐỘNG 2.1 Giới thiệu Mặc dù công nghệ lọc tích cực hoàn thiện đặc điểm trình thực hấp dẫn trình bày tóm tắt Chương 1, kỹ thuật lọc thụ động cách tiếp cận phổ biến để làm giảm sóng hài bậc cao mạch chỉnh lưu pha nhiều điốt/thyristor Bởi tấ t cả các thành phần của bộ lọc đều thụ động bền , nữa phương pháp thiết kế và thực hiện bộ lọc cũng khá đơn giản quan trọng hết giá thành thấp , phương pháp lọc thụ động là phương pháp ưa dùng hầu hết các ứng dụng Khác với nhân pha, lọc tích cực, lọc hỗn tạp chỉnh lưu PWM, kỹ thuật lọc sóng hài thụ động , không sử dụng mạch điện tử phần cứng phương điều khiển phức tạp cần sử dụng Do lọc thụ động cách kinh tế để lọc sóng hài dòng điện cải thiện chất lượng hệ thống Do lọc thụ động có ưu điểm vượt trội so với loại lọc khác Trong phương pháp lọc sóng hài thụ động , cuộn kháng nguồn , cuộn cảm trung gian, lọc song song , lọc thông thấp LC bàn tới chương Phương pháp thiết kế tổng quát, đặc điểm chất lượng ưu nhược điểm bản nhất sẽ được giới thiệu 2.2 Sự méo dòng vào hài hệ thống ASD Hình 2.1 Hệ ASD có mạch chỉnh lưu cầu điốt đầu vào, lọc sóng hài Hệ thống ASD với cầu chỉnh lưu điốt van, thể Hình 2.1 có dạng sóng dòng điện vào phổ hài cho Hình 2.2 Sóng hài tạo có bậc 2p±1, với p số đập mạch của điện áp một chiều chỉ nh lưu Trong số sóng hài, sóng hài nổi trội (bậc 5, bậc 7, bậc 11 bậc 13) Trong trường hợp được minh họa (trở kháng hệ thống thấp, 70% dạng sóng dòng điện bị bóp méo nhiều Hình dạng hài dòng điện mạch chỉnh lưu ốt van phụ thuộc nhiều vào lưới nơi mà mạch chỉnh lưu sử dụng Nói chung, độ biến dạng dòng có thể tới cao tới 135% nguồn vào chỉ nh lưu “khỏe” và có thể thấp tới dưới 30% nguồn vào chỉ nh lưu “yếu” Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 10 Hình 2.2: Hệ ASD 5.5 kW có chỉ nh lưu cầu điot đầu vào (a): Dạng sóng dòng vào (b): Phổ sóng hài dòng vào 2.3 Kỹ thuật lọc sóng hài thụ động cho hệ ASD Về bản , các bộ lọc thụ động , ngăn dòng hài bơm vào lưới cách sử dụng trở kháng lớn để chặn dòng hài định hướng chúng vào đường mắc song song với trở khán g thấp Hai phương pháp này giải thí ch nguyên lý lọc nối tiếp lọc song song Trong số đó , bộ lọc cảm kháng nối tiếp chặn lượng dòng hài hạn chế , đó lại giảm đáng kể điện áp Các lọc đơn tần có hiệu lân cận nhỏ tần số ứng với lọc Ngược lại, bộ lọc dải thụ động có dải lọc lớn và làm suy giảm hầu hết các sóng hài dải tần đó Bộ lọc dải thụ động sử dụng kết hợp cả hai phương pháp, với một trở kháng cao nối tiếp để chặn dòng hài không mong muốn tới lưới và một đường trở kháng nhỏ song song để hướng dòng hài không mong muốn qua Trong các bộ lọc thụ động, loại với cuộn kháng lưới (hay cuộn kháng ), với điện cảm trung gian , lọc đơn tần song song , lọc thông thấp LC được trì nh bày phần này Ba loại bộ lọc đầu được chọn vì chúng khá phổ biến liên quan tới việc so sánh chi tiết sau nghiên cứu loại Bộ lọc dải thông thấp LC là loại bản và là cấu trúc lọc dải thông thấp thương mại đầu tiên, đã được sử dụng ở Bộ lọc này đã được cải tiến thành bộ lọc thông dải cải tiến gần để khắc phục vần đề hiệu quả của cấu trúc Vì vậy, bộ lọc dải thông thấp LC sẽ là nền tảng cấu trúc Chương sau, cấu trúc IBF (Improved lowpass Broadband passive harmonic Filter – IBF) nghiên cứu dựa tảng 2.3.1 Điện cảm đƣờng dây xoay chiều pha điện kháng một chiều Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 62 dòng điện trạng thái không tải điện pha cấp thể Hình 4.39 Cường độ dòng THDI có giá trị 7.7% trạng thái không tải lọc giúp loại bỏ tượng hấp thu sóng hài dòng hiệu dụng Giá trị dòng điện điều kiện không tải không Hình 4.39: Biểu đồ hình sin mô dòng điện điều kiện không tải (đậm) điện cấp cho hệ thống ASD 55 kW (tỉ lệ dòng:2x) Biểu đồ hình sin mô nút P điện tụ lọc điều kiện không tải thể Hình 4.40 Tương tự kết định mức dòng 5.5 kW, thấy điện tụ lọc điều kiện không tải chứa toàn điện nút P Do vậy, dựa vào biểu đồ hình sin phân biệt hai loại điện Hình 4.40: Nút P điều kiện không tải (đậm) dạng sóng mô điện tụ lọc cho hệ thống ASD 55 kW 4.4.5 Sự mô đầy tải hệ thống định mức 500 kW Hệ thống ASD 500 kW nghiên cứu tương tự cách thể hoạt động kết mô hệ thống ASD định mức 5.5 kW 55 kW Bảng 4.8 cho thấy thông số hoạt động lọc tính toán phương pháp thiết kế xác Biểu đồ hình sin mô dòng phụ tải dòng chỉnh lưu thể Hình 4.41 Còn biểu đồ hình sin mô cường độ dòng phụ tải điện pha cấp thể Hình 4.42 Cường độ dòng điện có giá trị 9.3% giá trị THD I hệ số dòng điện 0.979 điều kiện đầy tải Bảng 4.8: Phương pháp thiết kế xác thông số lọc hoạt động định mức (sử dụng phương pháp mạch tương đương) cho hệ thống ASD 500 kW Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 Hình 4.41: Biểu đồ hình sin mô dòng phụ tải (đậm) dòng chỉnh lưu cho hệ thống ASD 500 kW Hình 4.42: Biểu đồ hình sin mô dòng phụ tải (đậm) điện cấp cho hệ thống ASD 500 kW (tỉ lệ dòng: 0.1x) Biểu đồ hình sin mô cường độ điện dòng chiều tải định mức thể Hình 4.43 Tương tự định mức 5.5 kW 55 kW, topo IBF sử dụng kết hệ thống điện đầu chiều định mức 520V Biểu đồ hình sin mô cường độ dòng điện điện tụ lọc trạng thái đầy tải thể Hình 4.44 Trong Hình 4.45 mô dòng chỉnh lưu điện dòng-đối-dòng chỉnh lưu dạng biểu đồ hình sin Hình 4.43: Biểu đồ hình sin mô điện dòng chiều điều kiện đầy tải (đậm) cho hệ thống ASD 500 kW (tỉ lệ dòng: 0.5x) Hình 4.44: Biểu đồ hình sin mô điện cường độ dòng điện tụ lọc đầy tải (đậm) cho hệ thống ASD 500 kW (tỉ lệ dòng: 0.1x) Hình 4.45: Biểu đồ hình sin mô cường độ dòng chỉnh lưu điều kiện đầy tải (đậm) điện dòng-đối-dòng cho hệ thống ASD 500 kW (tỉ lệ dòng:0.1x) 4.4.6 Sự mô không tải hệ thống định mức 500 kW Tương tự hệ thống ASD định mức dòng trên, mục này, biểu đồ hình sin kết mô điều kiện hoạt động không tải trình bày cách Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 64 sử dụng định nghĩa tương tự điều kiện không tải Biểu đồ mô dòng điện không tải điện pha cấp thể Hình 4.46 Giá trị THDI dòng 7.5% điều diện không tải Trái lại, giá trị THDI dòng điện tăng tới 28% điều kiện không tải lọc hiệu chỉnh Hình 4.46: Biểu đồ hình sin mô cường độ dòng không tải (đậm) điện cấp cho hệ thống ASD 500 kW (tỉ lệ dòng: 0.2x) Nút P điều kiện không tải điện tụ lọc mô dạng hình sin Hình 4.47 Hình 4.47: Biểu đồ hình sin mô điện nút P điện tụ lọc điều kiện không tải cho hệ thống ASD 500 kW Như vậy, Bảng 4.9 thể hoạt động topo phương pháp thiết kế xác mô chi tiết máy tính tất dòng định mức xem xét Có thể thấy kết mô thống với kết phân tích Độ xác kết cao với sai lệch tối đa 8% giá trị THD I thường có nhiều biến số Bảng 4.9: Mô chi tiết mạch tương đương IBF máy tính vào so sánh dự báo trạng thái hoạt động hệ thống ASD với định mức khác 4.5 Các đặc tính chất lƣợng bộ lọc dải rộng cải tiến Trong mục này, đặc điểm hoạt động IBF mô tả dựa mô chi tiết máy tính Trong mục này, người ta sử dụng nhiều điểm liệu so với mục thu kết đặc điểm hoạt động thể dạng đường cong Giá trị THDI dòng điện lọc phổ rộng cải tiến, đặc điểm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 hoạt động hiệu suất hệ số dòng, từ không tải đến đầy tải, thể Hình 4.48 đến 4.50 cho tất định mức dòng điện nghiên cứu Từ gần 50% tải đến đầy tải, phổ rộng, hệ thống dựa IBF có khả hoạt động tốt phạm vi tổng thể Đặc biệt, giá trị THDI dòng điện đầu vào hoạt động tốt điều kiện hoạt động đầy tải Nguồn dẫn động dựa IBF không thải sóng hài môi trường Hình 4.48: Tính lệ thuộc THDI dòng IBF vào cường độ dòng điện tải Hình 4.49: Tính lệ thuộc hệ số dòng điện đầu vào IBF vào cường độ dòng điện tải Hình 4.50: Tính phụ thuộc dòng tải vào hiệu suất IBF 4.6 Mô độ ngắt mạch bộ lọc dải rộng cải tiến Như thảo luận chương trước (phần 3.3.4), hệ số điện trở cản dịu Rd nhằm làm ẩm điện áp (giảm cường độ điện áp) qua tụ điện AC Trong ảnh hưởng lớn tới đầu cuối chỉnh lưu đường dẫn điện áp Trong phần này, với hệ thống ASD 5.5 kW, dòng AC độ chuyển mạch khảo sát phương tiện mô máy tính cụ thể Bộ tụ điện AC chỉnh lưu điện áp đầu cuối dọc theo mô đường dẫn điện DC dạng sóng (có hay ẩm) biểu diễn, biểu quan trọng đồng dạng quan sát tất công suất đo được, có kết dòng điện 5.5kW (Hình 3.12 đến 3.17) biểu Phía đường dây công tắc gần với mô hình mô bao gồm điện áp bắt đầu đầu vào IBF bật t=20ms (coi pha a) tụ điện AC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 66 sạc trước theo dòng sạc đường dẫn DC Trong Bảng 3.8, thể điện trở triệt 100 Ω dẫn tới độ giảm thực tế Do đó, giá trị điện trở dùng mô máy tính Đồng thời, mô thực điện trở nhiệt bị bỏ hai trường so sánh Hình 4.51, rõ ràng điện trở nhiệt 100Ω cho thấy giảm áp dòng điện áp đáng kể tụ AC so với trường hợp điện trở Mặt khác, dòng điện áp dạng sóng qua chỉnh lưu Hình 4.52 dòng điện áp dạng sóng dẫn điện DC Hình 4.53 có giảm áp dòng điện không đáng kể Hình 4.51: Mô dòng điện dạng sóng chuyển qua tụ điện AC có điện trở nhiệt 100 Ω hệ ASD 5.5 kW Hình 4.52: Mô dòng điện dạng sóng chuyển qua chuyển tiếp đầu cuối có điện trở nhiệt 100 Ω hệ thống ASD 5.5 kW Hình 4.53: Mô dòng điện dạng sóng chuyển qua tụ điện DC có điện trở nhiệt 100 Ω hệ ASD 5.5 kW 4.7 Các kết mô dƣới điện áp lƣới đa dụng không cân Trong phần này, biểu diễn phướng pháp khác điều kiện điện áp cung cấp không cân điện áp cung cấp coi độ méo sóng hài Giá trị dòng điện THDI tất pha khảo sát Việc khảo sát bao gồm nhiều giá trị dòng điện áp không cân lọc băng rộng tăng cường mức công suất Nhằm so sánh, nghiên cứu ba lọc khác với công suất 5.5 kW, giá trị dòng điện THDI biến đổi điện áp tải hình sóng biểu diễn, công thức (4.6).Điện áp không cân bằng độ lệch tối đa của{Vab, Vbc,Vca}/ {Vab, Vbc,Vca} Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 Ví dụ, theo định nghĩa 1% điện áp không cần tương đương 2% điện áp hạ pha a, xem xét mô máy tính mức công suất điều kiện không cân kết tổng hợp bảng biểu Bảng 4.10 đến 4.12 cho thấy giá trị dòng điện THDI mức toàn tải bán tải mức công suất khác Sự phân tích bao gồm ba mức giá trị điện áp không cân khác so sánh với giá trị THDI cân định mức Ta thấy, giá trị dòng THDI toàn tải biến đổi quan đáng kể mức công suất mức điện áp đường dây không cân (3%) mức bán tải, dòng điện THDI thấp gần 12% coi thấp so với kết hầu hết phương pháp lọc khác điều kiện không cân Vì vậy, tô pô IBF không nhạy cảm không cân dòng điện áp chí trường hợp cân điện áp cao, dòng điện THDI trì mức thấp pha Bảng 4.10: Biểu diễn IBF điều kiện dòng điện không cân bằng, điện áp 5.5 kW Bảng 4.11: Biểu diễn IBF điều kiện dòng điện không cân bằng, điện áp 5.5 kW Bảng 4.12: IBF hiệu xuất điện áp cân với hệ thống ASD 500 kW Bảng 4.13: Sự chịu tải hệ thống ASD 5.5 kW với điện áp không cân bằng2.5% Với dòng điện áp câng hiệu suất đầu không cân thuộc tính phương pháp lọc khác thảo luận thực chi tiết Tương tự điều kiện hoạt động không cân bằng, có 5% điện áp giảm cụm “a” cụm lưới điện tiện ích AC (50Hz, 380V từ dây tới dây) kết 2.5% dòng điện áp đánh giá Bảng 4.13 tối ưu lọc băng thông rộng không làm hiệu điện điện áp cân hay bị hư hỏng Trong giới Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 68 hạn hoạt động băng thông rộng, đặc điểm lọc IBF tương đối ổn định đầu THDI thấp Ba lưới điện áp cung cấp đường sóng thực độ cân với IBF lưới điện tiện ích không cân 2.5% 3% AC cho điện cảm dây chuyền dùng cho mục đích so sánh Như Biểu đồ 4.54 4.55, dòng điện ổn định cho điều kiện hoạt động lưới điện tiện ích IBF Ngược lại, đưa Biểu đồ 4.56 4.57 dòng điện bị biến dạng lớn lưới điện tiện ích không cân 2.5% so với đường sóng hình thành cân với lọc điện cảm đường dây 3% AC Hình 4.54: Cụm cung cấp điện áp đủ tải pha dạng sóng với lưới điện tiện ích cân cho hệ thống ASD 5.5 kW sử dụng IBF (quy mô cường độ dòng điện: 10x) Hình 4.55: Cụm cung cấp điện áp đủ tải pha dạng sóng với lưới điện tiện ích cân cho hệ thống ASD 5.5 kW sử dụng IBF (quy mô cường độ dòng điện:10x) Hình 4.56: Cụm cung cấp điện áp đủ tải pha dạng sóng với lưới điện tiện ích cân cho hệ thống ASD 5.5 kW sử dụng điện cảm đường dây 3% AC (quy mô cường độ dòng điện: 10x) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 Hình 4.57: Cụm cung cấp điện áp đủ tải pha dạng sóng với lưới điện tiện ích cân cho hệ thống chỉnh lưu ASD 5.5 kW sử dụng sử dụng đường điện cảm 3% AC (quy mô cường độ dòng điện:10x) Với mặt DC nêu phần biểu đồ 4.58, dòng điện áp lượng tải DC có chỉnh lưu đầu dòng điện ổn định bớt điện áp tụ điện đáng kể dùng cho phương pháp IBF Trái lại, biểu đồ 4.59, lọc điện cảm 3% AC tương đối hài hòa với dòng biến áp cân dòng điện áp tụ điện lớn thứ hai tồn tụ điện biến áp Hình 4.58: Dòng tụ điện biến áp đủ tải cho đường dây điện cân không cân 2.5% với hệ thống chỉnh lưu chỉnh lưu ASD 5.5 kW sử dụng IBF Hình 4.59: Dòng tụ điện biến áp đủ tải cho đường dây điện cân không cân 2.5% với hệ thống chỉnh lưu ASD 5.5 kW sử dụng dòng phản ứng 3% Sử dụng dòng điện AC quang phổ cho hệ IBF (Bảng 4.14) đường phản ứng 3% AC (Bảng 4.15) tạo điê tích điểm cực hệ thống IBF Như biết, nguyên nhân dòng biến áp không cân tạo dòng biến áp ổn định có chỉnh lưu đầu Kết chuyển thành dòng điện ổn định thứ dòng AC Như số liệu Bảng 4.14 dòng biến áp không cân bằng, dòng điện cân thứ sinh hệ thống IBF 2% so với thành phần Tuy nhiên, với đường dây điện cảm Bảng 4.15 gần 20% dòng điện ổn định thứ ba tồn đường dây Những kết làm tăng thêm sai lệch dòng điện AC Lý mà hệ thống hạ tầng IBF dễ chuyển thành dòng điện áp không cân khoảng cách Li tương đối rộng khóa tác động dòng biến áp không cân Do đó, đặc điểm hạ tầng IBF ổn định biến động đầu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 70 vào đầu sử dụng loại khác cho kết Bảng 4.14: Dòng điện quang phổ ổn định điện áp không cân 2% với hệ thống chỉnh lưu ASD 5.5 kW sử dụng IBF Bảng 4.15: Dòng điện quang phổ ổn định điện áp không cân 2% với hệ thống chỉnh lưu ASD 5.5 kW sử dụng dòng điện cảm 3% AC 4.8 So sánh chất lƣợng bộ lọc Phần gới thiệu so sánh hiệu suất nhiều loại lọc ổn định tích cực cho máy chỉnh lưu điốt pha loại điều chỉnh tốc độ ổn định đầu cuối Những so sánh dựa kết phân tích đánh giá đưa chương Những đặc điểm hiệu suất lọc đủ tải liệt kê Bảng 4.16 Biểu đồ lọc cải thiện băng thông rộng THDI hiệu suất nguồn cao so với lọc kiểu khác Áp xuất biến DC IBF cao 4% so với phương pháp thay khác không đươc xem mặt hạn chế Chỉ có hiệu suất ống lọc phù hợp so sánh với IBF Tuy nhiên, ống lọc phù hợp cao THDI 3% hiệu suất khác biệt quan trọng Do IBF cung cấp nguồn đầu chất lượng cao so với phương pháp lọc chủ tích cực Tại đầu ra, phương pháp cung cấp điện áp ổn định với điều chỉnh điện áp cao Trong Bảng 4.16 tính liên tục hệ thống sử dụng phương pháp IBF so với phương pháp lọc hài hòa chứng tỏ hai phương pháp có thành phần tương đồng với giá trị Với điện cảm đường dây 3% 6% AC tạo tần xuất cao hơn, điều làm tối ưu hóa thành phần nhiên nơi có phí tổn hiệu suất thấp Bảng 4.16: Những lọc hiệu suất đủ tải với hệ thống ASD 5.5 kW -500 kW Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 Bảng 4.17: Hiệu suất nhiều loại máy lọc với hệ thống ASD 5.5 kW -500kW Bảng 4.17 cung cấp thêm tài liệu số liệu hiệu suất với lọc nghiên cứu Số liệu bao gồm quy luật điện áp điểm nút P (∆Vo % ) cho phương pháp TF IBF với dòng điện áp không tải đủ tải Những quy luật điện áp điểm cuối máy chỉnh lưu (∆Vrect %) DC ∆Vdc (%) nghiên cứu cho tất lọc Đánh giá quy luật điện áp hệ thống chỉnh lưu ASD nhiều địa điểm khác IBF có quy luật điện áp số Tuy nhiên loại điện áp không thật bật (nhiều 6-7% so với phương pháp thay thế) đặc biệt không xảy cố Do hiệu suất lọc không tải so sánh với lọc nói đến Cấu trúc hệ IBF tham gia vào đường dây bán tải tương tự lọc điều hòa Điều tạo cấu trúc lọc Tuy nhiên, tiện ích mô hình IBF chỗ dòng điện không tải lớn làm tăng cường độ dòng điện THDI vị trí mở rộng hoạt động với nhân tố lượng dẫn dắt gần không Điều giúp cho việc lắp đặt trở nên dễ dàng với nơi nhu cầu cho lượng phản ứng không đáp ứng hệ thống đền bù Mặt khác, hệ thống IBF nên cân nhắc áp dụng chủ yếu cho loại máy đổi phát điện với nhiệm vụ hoạt động tái chế cao để tránh vấn đề liên quan đến PF Để so sánh hiệu ổn định hài hòa dòng điện với máy lọc ổn định máy lọc IBF, kết sau thảo luận liên quan đến máy điều hòa ổn định 5.5kW hệ thống IBF miêu tả Những phạm vi kết đánh giá lọc kháng trở tạo số kết liên quan đến hiệu suất máy lọc băng thông rộng cải tiến máy lọc điều chỉnh Hình 4.60 lọc kháng trở xem từ phía chỉnh lưu (hướng lên phái cường độ) với máy lọc điều chỉnh hệ thống IBF Những số liệu cộng hưởng tần số lọc băng thông rộng 150Hz Trong mức chi phối hợp lý tần số giao động từ (5th 7th) với hai loại máy lọc có kháng trở thấp Tuy nhiên, nhìn vào đường dẫn lọc băng thông rộng cải tiến máy lọc điều chỉnh viết Bảng 4.16 đưa thật lọc băng thông rộng cải tiến có chu kỳ, số kháng trở cao so với máy lọc điều chỉnh Chu kỳ kháng trở tính theo công thức: Rz = (ZI +Zs)/Zf Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 72 Với Rz kháng trở đầu vào dòng điện Z nguồn kháng trở ZI tổng kháng trở máy lọc nhánh (của Lf Cf) Trong máy lọc điều hòa, kháng trở tần số điều hòa thấp so với máy lọc băng thông rộng, mối quan hệ hai dòng điện trở hai bên cung cấp đường kháng trở tới giai đoạn chi phối lượng đáng kể dòng điện ổn định tới hiệu điện AC Nếu tần số ổn định tăng lên theo chiều hướng hiệu suất máy lọc ổn định giảm xuống sâu Tuy nhiên với máy lọc băng thông rộng cải tiến, hệ số tỉ lệ chỉnh lưu cao (5 IBF so với máy lọc ổn định với 250Hz) hầu hết đặc điểm điều hòa đặt máy lọc băng thông rộng song song với hướng máy lọc (LI,CI) tổng lượng thoát ổn định đến cường độ dòng điện với máy lọc có độ tự cảm hoạt động máy lọc tự ngắt đến máy chỉnh lưu, cường độ dòng điện THD I IBF thấp đáng kể so với hệ thống THD I máy lọc ổn định có so sánh kích cỡ Vấn đề quan trọng cộng hưởng song song thường có khả kết nối với tải khác kết nối tới điểm chung Trong máy lọc băng thông rộng xuất phía điểm cộng hưởng máy lọc ổn định hạ tới điểm cộng hưởng 5th, 7th nguồn ổn định công suất hệ thống thành phần lọc, cộng hưởng hài hòa gây rủi ro nguy hiểm Hình 4.60: Những đặc tính kháng trở đầu hệ TF IBF (hệ thống ASD 5.5kW) Hình 4.61: Đặc điểm kháng trở chuyển đổi hệ TF IBF với kháng trở đường dây chứng minh khác biệt tỷ lệ kháng trở Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 Hình 4.62: Đặc điểm kháng trở đầu vào không tải hệ TF IBF ( hệ thống ASD 5.5kW) Bộ lọc điều hòa máy chỉnh lưu IBF nguồn cung cấp (hướng tới phía máy chỉnh lưu) tải Với hai loại máy lọc này, điện cảm đầu vào Lo không tính đến kháng trở không tải tương đương điện cảm đầu Li kết nối với loạt máy lọc nhánh đơn lẻ (Lf- Cf) với hệ IBF máy tương đường thiết kế song song 5th 7th cho máy TF Những số máy lọc băng thông rộng cải tiến có hệ số kháng trở cao so với máy lọc điều hòa tần số ổn định không tải Do hệ IBF giảm tối thiểu ảnh hưởng cường độ điện áp lọc chuyển đổi Những kết làm thỏa mãn với hiệu suất cao hệ IBF với phương pháp lọc chủ động 4.9 Kết Luận Trong chương này, hiệu suất nhiều cấu trúc lọc (đặc biệt hệ IBF) đưa thảo luận Đánh giá hiệu suất phương pháp lọc giới thiệu cung cấp so sánh chi tiết Đặc điểm hiệu xuất ổn định tập chung nghiên cứu nhiều điểm hoạt động khác Cân không cân hệ thống dây dẫn có điều kiện hoạt động sai khác điện áp xem xét Những tham số chất lượng nguồn (cường độ dòng điện THDI nhân tố nguồn, quy luật điện áp đầu máy lọc) hiệu suất nguồn tập chung nghiên cứu Xem xét điều kiện tạm thời, điện áp vượt mức nhiều điểm hệ thống IBF giới thiệu tính hiệu phương pháp thay đưa Dựa vào mô máy tính giả thiết hiệu suất dự đoán phân tích cách xác với phương pháp tính tham số máy lọc CHƢƠNG CÁC KẾT LUẬN Luận văn liên quan đến phương pháp lọc điều hoà thụ động cho ứng dụng ASD Các hệ thống lọc thụ động sử dụng để phù hợp với tiêu chuẩn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 74 chất lượng điện đại liên quan đến giới hạn điều hoà dòng điện hệ thống lưu pha sử dụng mô tơ điều khiển AC 5.1 Kết luận Phần luận văn cung cấp kiến thức chung phương pháp lọc điều hoà thụ động phổ biến cấu trúc liên kết sơ đồ liên kết chúng vốn sử dụng cho giảm nhẹ điều hoà ASD Điều liên quan đến kiểm tra nguyên tắc hoạt động nguyên tắc thiết kế cho đường cuộn dây AC pha, cảm trở liên kết DC, lọc điều hướng mắc song song, lọc dải rộng thông thấp Lc đơn giản Sự yếu, mạnh, đặc tính hoạt động phương pháp lọc điều hoà thụ động khác trình bày Trong số phương pháp lọc điều hoà thụ động khác nhau, phương pháp lọc dải rộng tần thấp thể phương pháp với đặc tính chất lượng điện có đường biểu thị đầy hứa hẹn Do đó, lọc dải rộng cải tiến khắc phục điểm yếu xem xét ứng cử viên chủ yếu cho lọc phù hợp chất lượng điện đại Trong phần hai luận văn này, cấu trúc liên kết lọc dải rộng cải tiến phát triển để đạt đến mức độ hoạt động tốt tất điều kiện hoạt động Cơ cấu lọc dải rộng cải tiến nhận chấp nhận rộng rãi trở thành phương pháp khả thi cho việc giảm nhẹ điều hoà ứng dụng ADS Cấu trúc liên kết lọc dải rộng cải tiến thể hiện, nguyên tắc hoạt động giải thích phương pháp thiết kế thiết lập Quy tắc thiết kế IBF thiết lập trình thiết kế lập chi tiết Phần ba luận văn liên quan đến việc thiết kế lọc dải rộng cải tiến cho điều kiện hoạt động cho ràng buộc chất lượng điện Việc thiết kế thực với định mức điện 5,5kW, 55 kW, 500 kW Bộ lọc sử dụng 4% Lo tất định mức điện thông số lọc chính, L i, Lf, Cf tính toán trước tiên công thức đơn giản thông qua phương pháp xấp xỉ Khi sử dụng thông số theo phương pháp xấp xỉ giá trị ban đầu, phương pháp xác tối hưu hoá thêm ba thông số lọc với độ xác cao dẫn đến thông số tối ưu liên quan đến việc đáp tiêu chí ứng chi phí hoạt động lựa chọn Việc đánh giá thực so sánh thiết kế thực cấu lọc khác thảo luận liên quan Phần bốn luận văn liên quan đến mô máy tính chi tiết để đánh giá hoạt động ASD với cấu lọc khác (với nhấn mạnh IBF) cung cấp so sánh phương pháp lọc thảo luận Các đặc tính thực có trạng thái ổn định nhiều điểm hoạt động khác tập trung Lưới tiện ích cân không cân bằng, với không với Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 điều kiện hoạt động biến dạng điều hoà điện xem xét Các thông số chất lượng điện (giá trị THD I đường dòng điện, đường hệ số điện năng, điều khiển điện đầu lọc) thuộc tính hiệu suất lượng khảo sát 5.2 Công việc tƣơng lai Do lọc dải rộng cải tiến thể hoạt động tốt việc giảm nhẹ điều hoà dòng điện cho ứng dụng ASD sử dụng cầu chỉnh lưu đầy đủ điốt 6-xung động Cấu trúc liên kết thích ứng với chỉnh lưu đầu cuối khác Việc liên quan đến đến ứng dụng chỉnh cầu chỉnh lưu đầy đủ điện dung 6-xung động Khác ứng dụng 6-xung động, cấu trúc liên kết phương pháp hứa hẹn cho ứng dụng đầu cuối 12-xung động Do nội dung điều hoà dòng điện cấu trúc chỉnh lưu có tính đơn nhất, quy tắc thiết kế lọc lựa chọn thông số tối ưu trở thành vấn đề Vì phương pháp phát triển luận văn xử lý chỉnh lưu nguồn dòng điện điều hoà, kiến thức tỉ lệ dòng điện điều hoà chỉnh lưu đủ cho thiết kế Do vậy, nghiên cứu liên quan đến chỉnh lưu điện dung xung động, hệ thống chỉnh lưu sử dụng điốt/điện dung 12 xung nên xem xét quy tắc thiết kế chúng thiết lập dựa sở phương pháp thiết lập luận văn Trong trường hợp việc sử dụng lọc Lo bị tránh né, lần tỉ số dòng điện điều hoà trở nên khó khăn Sau nguyên tắc thiết kế dẫn đến thông số lọc khác Việc so sánh thực phương pháp tiêu chuẩn liên quan đến 4% cuộn dây hồi tiếp cuộn dây hồi tiếp phải xem xét không từ quan điểm kỹ thuật, mà từ quan điểm tối ưu hoá chi phí kích cỡ Do đó, nghiên cứu bổ sung vấn đề cần thiết.Dĩ nhiên, lọc điều hoà chủ động có giá cao vấn đề cần xử lý, giải pháp lọc thụ động tiếp tục ứng dung Kết là, lọc thụ động có khả thực cao phải phát triển để đáp ứng yêu cầu chất lượng điện ngày nghiêm khắc thời đại công nghệ Do đó, cấu trúc liên kết lọc thụ động liên quan đến hoạt động tốt hơn, chi phí thấp hơn, hiệu suất cao hơn, tiếng ồn giảm, hầu hết chi phí thấp đáng kể phải phát triển nghiên cứu lĩnh vực cần thiết cho thời đại chất lượng điện đại  Tài liệu tham khảo Xử lý tín hiệu số - TS Hồ Văn Sung NXBGD-2003 Xử lý tín hiệu lọc số - Nguyễn Quốc Trung NXBKHKT-1999 Lưới điện hệ thống điện – Trần Bách NXBKHKT-2007 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 76 Kỹ thuật xung nâng cao – Nguyễn Tấn Phước NXBHCM-2002 Lowpass broadband harmonic filter design - Hazem Zubi - 2005 Ansoft-simplorer SV 7.0 A Power electronics Simulation software, Ansoft Corporation,2004 Fluke 434, Three Phase Power Quality Analyzer Users Manual Sep 2004 Matlab 6.5 A numenrical Computation Software, Mathworks InC, 2002 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... hài cao nhất c ần lọc và sử dụng bộ lọc cho các tần số hài thấp hơn là cần thiết để tránh quá áp do cộng hưởng song song ở tần số sóng hài thấp hơn Do đó, lọc sóng hài bậc 7 sẽ cần bộ lọc hài bậc 7 cùng với bộ lọc hài bậc 5 Trong hệ ASD dưới cỡ megawoat , lọc hài bậc 5 và 7 là đủ (lọc các tần số cao hơn sẽ rất tốn kém) Trong khi đó với các hệ có công suất lớn hơn , lọc bậc 11 và 13 có... ASD làm giảm sóng hài đã được nghiên cứu, nguyên tắc chung để thiết kế và biểu diễn chúng ta được thảo luận Trong những phương pháp lọc sóng hài đã được đề cập đến, bộ lọc băng tần rộng băng tần thông thấp LC đã được tìm ra Giống như một cách tiếp cận thực tiễn hơn cho việc lọc sóng hài Bộ lọc này thể hiện nhiều ưu điểm hơn so với các bộ lọc đã được đề cập đến Nó có hiệu quả trong việc khử nhiễu của... phi 34 kết qua nghiêng về phương pháp chính xác Trong mạch điện tương đương sóng hài mẫu, chỉ ra trong (Hình 3.9) Chỉnh lưu được lấy làm mẫu giống như nguồn dòng điện sóng hài cho những tần số sóng hài cơ bản Các dòng điện sóng hài được tìm từ hệ số sóng hài Bảng 3.1 các sóng hài điện áp đường dây được xem xét trong mạch điện tương đương sóng hài Nếu trong từng trường hợp xấu nhất, nó được giả thiết. .. hiểm vì Hp từ sóng cơ bản bậc 5 gần hơn và giải tần số thấp hơn (< 150Hz) những kết quả trong các thông số bộ lọc rất lớn là giá trị cấm khi thiết kế Từ giá trị giới hạn fp, dựa vào phương pháp xấp xỉ sự tính toán thông số bộ lọc và tiếp theo đó cách tiến hành một nghiên cứu đánh giá chất lượng đơn giản được tiến hành Sự đánh giá chất lượng bao gồm sóng hài tương đương với các dòng điện Bộ lọc với L0... bộ lọc chính xác cho một tập hợp những ràng buộc và các kết quả chất lượng đạt được cũng coi như trạng thái bộ lọc Trong phương pháp thiết kế chính xác, các thông số bộ lọc được tính toán từ tần số mẫu cơ bản của tổng hệ thống chứa đường dây xoay chiều, bộ lọc băng tần rộng và chỉnh lưu Hình 3.8 và Hình 3.9 chỉ ra thành phần mẫu cơ bản và sóng hài cơ bản của hệ thống lúc tải về (công suất định mức)... (khoảng 50%) Sự giảm sóng hài dòng chỉnh lưu cung cấp ít dòng hài và quá điện áp trên các thành phần nhánh song song Lf và Cf Từ đó cấu trúc nhỏ hơn, giá thành thấp hơn và cấu trúc của bộ lọc hiệu suất hơn Điện trở Rd được sử dụng để cản trở điện áp hay dòng điện đỉnh trong suốt quá trình quá độ do chuyển mạch 3.3 Thiết kế bộ lọc băng tần rộng cải tiến Trong quá trình thiết kế bộ lọc, một vài hạn chế... pháp lọc sóng hài thụ động đã trình bày , phương pháp lọc thông thấp được chú ý bởi đặc tính hơn hẳn của nó Tuy vậy, bộ lọc thông thấp LC đơn giản đã trì nh bày vẫn có một nhược điểm lớn về hiệu quả và đang tiếp tục được cải tiến CHƢƠNG 3 BỘ LỌC DẢI RỘNG THÔNG THẤP CẢI TIẾN 3.1 Giới thiệu Trong chương trước, những phương pháp lọc phổ biến cho ASD làm giảm sóng hài đã... cảm nối tiếp của bộ lọc thông thấp LC, hệ ASD 5.5 kW Hình 2.15: Bộ lọc thông thấp LC ở tải đầy (hệ ASD 5.5 kW) (a): Dạng sóng dòng điện lưới (b): Phổ sóng hài dòng điện lưới Đặc tính THD của dòng lưới với bộ lọc thông thấp LC tốt hơn đáng kể so với trường hợp dùng cuộn kháng đơn giản Dạng sóng của dòng điện lưới và phổ sóng hài của nó với một hệ ASD có bộ lọc LC được cho... các dạng sóng điện áp chỉnh lưu ở không tải (hệ ASD 5.5 kW) Hình 2.13: Một bộ lọc thông thấp LC với bộ giảm áp (bộ buck) Cách thiết kế một bộ lọc thông thấp LC, đầu tiên là mắc cuộn kháng ba pha 25% nối tiếp với nguồn AC cung cấp Các cuộn kháng này tạo ra trở kháng đủ lớn để ngăn cản bất kì dòng hài nào từ lưới Do đó , các tụ lọc sẽ không bị quá tải Ngoài ra, các sóng hài chỉnh... đổi giới hạn đã được thiết lập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23 Lf và Cf là thành phần của bộ lọc được kết nối nối tiếp để cung cấp trở kháng nối tiếp thấp cho các sóng hài dòng chỉnh lưu và dòng ngắn qua các phần của chúng Hệ số ra L0 là 1 hệ số san phẳng mà tạo ra từ dạng sóng chỉnh lưu ít gián đoạn Kết quả là thấp hơn các dòng sóng hài Dùng L0 giảm THDI