CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ LỌC TÍCH CỰC
2.3 Các loại nguồn sóng hài
Nguồn sinh sóng hài được phân ra làm hai loại chính là: sóng hài dịng và sóng hài áp, phụ thuộc vào giá trị trở kháng.
2.3.1 Nguồn sóng hài dịng
Hình 2.5. Nguồn sóng hài dịng điển hình a) Sơ đồ, b) Mạch tương đương
Nguồn sóng hài dịng phổ biến là bộ biến đổi thyristor, nơi mà cuộn cảm Ld đủ làm phẳng dòng một chiều. Điện áp lưới và dịng chỉnh lưu có dạng trên
hình 2.6. Nguồn phát sóng hài dịng cũng tồn tại trên các mạch chỉnh lưu Diode
Chương 2. Nguyên lý lọc tích cực
Luận văn Thạc sỹ khoa học | 41
Hình 2.6. Áp và dịng của chỉnh lưu Thyristor (bỏ qua ảnh hưởng của chuyển mạch)
2.3.2 Nguồn sóng hài áp
Chương 2. Nguyên lý lọc tích cực
Luận văn Thạc sỹ khoa học | 42
Chỉnh lưu Diode với tụ lọc sẽ là nguồn phát sinh sóng hài áp phổ biến. Hình 2.8 sẽ chỉ rõ dạng sóng của dịng và áp. Dịng chỉnh lưu có độ méo rất lớn, sóng hài của nó được tạo ra bởi trở kháng phía AC-side.
Chương 3. Nghịch lưu phía lưới PWM kết hợp chức năng lọc tích cực
Luận văn Thạc sỹ khoa học | 43
CHƯƠNG 3. NGHỊCH LƯU PHÍA LƯỚI PWM KẾT HỢP CHỨC NĂNG LỌC TÍCH CỰC
3.1 Giới thiệu
Bộ lọc tích cực kiểu song song SAF và chỉnh lưu PWM là hai dạng điển hình trong các giải pháp nhằm khử sóng hài. Cả hai đều có cấu hình mạch cơng suất cơ bản giống nhau, có thể hoạt động trên cùng một nghiên lý điều khiển như nhau. SAF có thể bù khơng chỉ sóng hài dịng điện mà cịn bù cơng suất phản kháng và mất cân bằng tải. Đã có rất nhiều những cách thiết kế và điều khiển được nghiên cứu, cơng bố, trong số đó tính năng của bộ SAF được ngày càng được nâng cấp. Chỉnh lưu PWM như một thiết bị không phát sinh nhiễu, với
dòng điện đầu vào dạng sin ngày càng phổ biến bởi rất nhiều những ưu điểm vượt trội:
- Dịng cơng suất hai chiều,
- Điện áp đầu ra phía một chiều (DC-side) bền vững với cấu trúc điều
khiển kín,
- Dịng lưới có độ méo sóng hài thấp,
- Có thể điều chỉnh hệ số công suất tới đơn vị.
Nội dung của chương 3 sẽ tập trung vào nhiệm vụ thiết kế bộ chỉnh lưu PWM có thêm chức năng lọc tích cực nhằm tận dụng những ưu điểm của cả SAF và chỉnh lưu PWM. Trong cấu trúc này, chỉnh lưu PWM sẽ vừa cung cấp
dòng cho tải phi tuyến vừa bù dòng lưới đạt chuẩn (hình 3.1).
Phương pháp điều khiển cấu trúc vòng hở mơ tả trên hình 3.1a yêu cầu thêm chức năng và đo thêm dòng tải phi tuyến 𝑖𝑖𝐿𝐿. Trong khi đó, cấu trúc điều khiển vịng kín được đưa ra trên hình 3.1b trên cơ sở hoạt động của chỉnh lưu
PWM và không yêu cầu thêm cảm biến đo dịng hay bất kỳ thuật tốn mở rộng nào nữa. Sự khác nhau trong kết quả của hai phương pháp được xác định chủ yếu trên cơ sở dòng lưới. So sánh với chiến thuật điều khiển vịng hở, cách mà
Chương 3. Nghịch lưu phía lưới PWM kết hợp chức năng lọc tích cực
Luận văn Thạc sỹ khoa học | 44
hàm lượng sóng hài và hệ số cơng suất được cải thiện có để điều khiển độc lập thì hệ thống sẽ có thêm nhiều chức năng đồng thời.
Hình 3.1. Cấu trúc điều khiển a) vòng hở với 4 cảm biến đo dòng b) vịng kín với chỉ 2 cảm biến