3.5.1. Khi khơng tải.
a. Xét Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V.
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi khơng tải được biểu thị trên hình 3.49. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IE = IU. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc =48V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian 0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi. Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.49: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi.
Hình 3.50: dạng sĩng của P và Q khi Vdc và U thay đổi.
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi khơng tải được biểu thị trên hình 3.50. Khoảng
thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PE đạt giá trị cực đại, cơng suất QE = 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 48V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi PE cũng đạt cực đại và QE=0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp U=180V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(- 50/290)) = 0.98546. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữ được hệ số cơng suất là cao nhất.
b. Xét trường hợp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V.
Hình 3.51: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi khơng tải được biểu thị trên hình 3.51. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IE = IU. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc =40V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian
0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi. Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.52: dạng sĩng của P và Q khi Vdc và U thay đổi.
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi khơng tải được biểu thị trên hình 3.52. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PE đạt giá trị cực đại, cơng suất QE gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 40V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi PE cũng đạt cực đại và QE gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp U=260V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(95/480)) = 0.9809. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữđược hệ số cơng suất là cao nhất.
3.5.2. Khi cĩ tải (R=120Ω, L=5mH)
a. Xét trường hợp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V.
Hình 3.53: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi cĩ tải (tải được cho gần bằng với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.53. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0 và tải được cung cấp bởi lưới. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IE = IL và IU = 0. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc = 48V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian 0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi (IE = IL và IU = 0) . Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu lúc này IE = IL + IU. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.54: dạng sĩng của P và Q khi Vdc và U thay đổi.
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi cĩ tải (tải được cho gần bằng với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.54. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0 và PL = PU. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PE = PL, QE = QU = QL = PU gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 48V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi thì cơng suất PE = PL, QE = QU = QL = PU gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp U=180V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(-50/290)) = 0.98546. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữđược hệ số cơng suất là cao nhất.
b. Xét trường hợp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V.
Hình 3.55: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi cĩ tải (tải được cho gần bằng với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.55. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0 và tải được cung cấp bởi lưới. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IE = IL và IU = 0. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc = 40V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian 0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi (IE = IL và IU = 0). Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu lúc này IL = IE + IU. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.56: dạng sĩng của P và Q khi Vdc và U thay đổi.
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi cĩ tải (tải được cho gần bằng với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.56. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0 và PL = PU. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PE gần bằng PL, QE = QU = QL = PU gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 40V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi thì cơng suất PE gần bằng PL, QE = QU = QL = PU gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp U=260V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(90/480)) = 0.98246. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữđược hệ số cơng suất là cao nhất.
3.5.3. Khi cĩ tải (R=60Ω, L=5mH)
a. Xét Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V.
Hình 3.57: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi cĩ tải (tải được cho lớn hơn so với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.57. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0 và tải được cung cấp bởi lưới. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IL = IE + IU. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc = 48V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian 0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi (IL = IE + IU) . Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V xuống 180V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu lúc này IL = IE + IU. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.58: dạng sĩng của P và Q khi Vdc và U thay đổi.
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 60V xuống 48V và nguồn U thay đổi từ 220V xuống 180V khi cĩ tải (tải được cho lớn hơn so với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.58. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0 và PL = PU. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 60V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PL = PU + PE, QE = QU = QL gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 48V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi thì cơng PL = PU + PE, QE = QU = QL gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp U=180V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(- 50/290)) = 0.98546. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữ được hệ số cơng suất là cao nhất.
b. Xét trường hợp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V.
Giản đồđiện áp bộ nghịch lưu E, nguồn lưới U và dịng điện bơm vào lưới khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi cĩ tải (tải được cho lớn hơn so với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.59. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện thì dịng điện bơm ra của bộ nghịch lưu bằng 0 và tải được cung cấp bởi lưới. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được
hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, nhận thấy cĩ dịng điện bơm ra và điện áp E vẫn bám sát theo U với E.cosδ = U, lúc này IL = IE + IU. Khoảng thời gian 0.1s điện áp Vdc = 40V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U và dịng điện bị giao động trong khoảng thời gian 0.02s sau đĩ ổn định đúng bằng dịng điện khi chưa thay đổi (IL = IE + IU). Khoảng thời gian từ 0.2s thì điện áp U thay đổi từ 220V lên 260V, điện áp E vẫn bám sát điện áp U, dịng điện cũng bị giao động trong khoảng 0.04s sau đĩ ổn định trở lai đúng bằng dịng ban đầu lúc này IL = IE + IU. Vậy khi Vdc và U thay đổi thì dịng điện bơm vào lưới vẫn khơng đổi.
Hình 3.59: dạng sĩng E, U, I khi Vdc và U thay đổi
Giản đồ cơng suất bơm vào lưới P và Q khi điện áp Vdc thay đổi từ 48V xuống 40V và nguồn U thay đổi từ 220V lên 260V khi cĩ tải (tải được cho lớn hơn so với cơng suất của bộ nghịch lưu) được biểu thị trên hình 3.60. Khoảng thời gian từ 0 cho đến 0.03s nguồn điện áp E chưa hịa cùng lưới điện nên cơng suất bằng 0 và PL = PU. Khoảng thời gian từ 0.03 nguồn E được hịa với U = 220V, f = 50hz, Vdc = 48V, dịng cơng suất P và Q ổn định sau 0.02s, cơng suất PL = PE + PU, QE = QU = QL gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.1s nguồn Vdc = 40V cơng suất bị giao động mạnh sau đĩ dần ổn định sau 0.03s, sau khi Vdc thay đổi thì cơng suất PL = PE + PU, QE = QU = QL gần bằng 0. Khoảng thời gian 0.2s điện áp
U=260V cĩ sự biến động mạnh của điện áp nguồn cơng suất P và Q bị suy giảm nhưng vẫn đảm bảo hệ số cơng suất là cao, hệ số cơng suất được tính Cos(arctan(QE/PE)) = Cos(arctan(90/480)) = 0.98246. Vậy khi điện áp Vdc và U thay đổi thì phương pháp này vẫn giữđược hệ số cơng suất là cao nhất.