, 1.3% 7th 1.1% 11 th 0.9% 13 th trên cơ sở dựa trên những thành phần hợp thành cơ bản Các
4.8 So sánh chất lƣợng bộ lọc
Phần này gới thiệu những so sánh hiệu suất của rất nhiều loại bộ lọc ổn định tích cực cho máy chỉnh lưu điốt 3 pha loại điều chỉnh tốc độ ổn định đầu cuối. Những so sánh này dựa trên những kết quả phân tích đánh giá được đưa ra trong chương này. Những đặc điểm hiệu suất của bộ lọc đủ tải được liệt kê trong Bảng 4.16. Biểu đồ chỉ ra rằng bộ lọc cải thiện băng thông rộng THDI và hiệu suất nguồn thì cao hơn so với những bộ lọc kiểu khác. Áp xuất biến DC của IBF thì cao hơn 4% so với các phương pháp thay thế khác và cái này không đươc xem như là một mặt hạn chế. Chỉ có những hiệu suất ống lọc phù hợp mới so sánh được với IBF. Tuy nhiên, ngay cả những ống lọc phù hợp chỉ cao hơn THDI 3% do đó những hiệu suất khác biệt là quan trọng. Do đó IBF cung cấp nguồn đầu ra chất lượng cao hơn so với các phương pháp lọc chủ tích cực. Tại đầu ra, phương pháp này cũng cung cấp những điện áp ổn định với những điều chỉnh điện áp cao.
Trong Bảng 4.16 chỉ ra tính liên tục của những hệ thống sử dụng phương pháp IBF so với phương pháp bộ lọc hài hòa chứng tỏ rằng cả hai phương pháp này đều có những thành phần tương đồng với những giá trị như nhau. Với điện cảm đường dây 3% và 6% AC sẽ tạo ra tần xuất cao hơn, điều này làm tối ưu hóa các thành phần tuy nhiên chỉ tại nơi có phí tổn hiệu suất thấp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 4.17: Hiệu suất của nhiều loại máy lọc với hệ thống ASD 5.5 kW -500kW. Bảng 4.17 cung cấp thêm những tài liệu về số liệu hiệu suất với những bộ lọc được nghiên cứu. Số liệu bao gồm những quy luật điện áp tại điểm nút P (∆Vo % ) cho những phương pháp TF và IBF với dịng điện áp khơng tải và đủ tải. Những quy luật điện áp này tại những điểm cuối của máy chỉnh lưu (∆Vrect %) và tại bởi DC ∆Vdc (%) được nghiên cứu cho tất cả các bộ lọc.
Đánh giá những quy luật điện áp của hệ thống chỉnh lưu ASD tại rất nhiều địa điểm khác nhau chỉ ra rằng IBF có quy luật điện áp kém nhất trong số này. Tuy nhiên giữa các loại điện áp không thật nổi bật (nhiều hơn 6-7% so với các phương pháp thay thế) và đặc biệt không xảy ra các sự cố. Do vậy hiệu suất bộ lọc khi khơng tải có thể so sánh với những bộ lọc được nói đến ở trên. Cấu trúc hệ IBF khi tham gia vào đường dây bán tải thì cũng tương tự như bộ lọc điều hòa. Điều này tạo ra cấu trúc bộ lọc. Tuy nhiên, một tiện ích của mơ hình IBF là ở chỗ dịng điện không tải lớn hơn làm tăng cường độ dòng điện THDI tại vị trí mở rộng hoạt động với nhân tố năng lượng dẫn dắt gần như bằng khơng. Điều này có thể giúp cho việc lắp đặt trở nên dễ dàng hơn với những nơi nhu cầu cho năng lượng phản ứng không đáp ứng được hệ thống đền bù. Mặt khác, hệ thống IBF nên được cân nhắc áp dụng chủ yếu cho những loại máy đổi phát điện với nhiệm vụ hoạt động tái chế cao để tránh những vấn đề liên quan đến PF.
Để so sánh hiệu quả ổn định hài hòa của dòng điện với máy lọc ổn định và máy lọc IBF, thì những kết quả sau đây thảo luận sẽ liên quan đến máy điều hòa ổn định 5.5kW và hệ thống IBF như được miêu tả ở trên. Những phạm vi kết quả được đánh giá bộ lọc kháng trở tạo ra một số kết quả liên quan đến hiệu suất của máy lọc băng thông rộng cải tiến và máy lọc điều chỉnh.
Hình 4.60 chỉ ra bộ lọc kháng trở có vẻ như được xem từ phía bộ chỉnh lưu (hướng lên phái cường độ) với máy lọc điều chỉnh và hệ thống IBF. Những số liệu chỉ ra rằng sự cộng hưởng tần số của bộ lọc băng thông rộng là trên 150Hz. Trong mức chi phối hợp lý tần số giao động từ (5th
và 7th) với cả hai loại máy lọc này đều như nhau và có kháng trở thấp. Tuy nhiên, khi nhìn vào đường dẫn bộ lọc của băng thơng rộng cải tiến và những máy lọc điều chỉnh như được viết trong Bảng 4.16 đưa ra sự thật rằng bộ lọc băng thơng rộng cải tiến có chu kỳ, số kháng trở cao hơn so với những máy lọc điều chỉnh. Chu kỳ kháng trở này có thể được tính theo cơng thức:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kể dòng điện ổn định tới hiệu điện thế AC. Nếu như tần số ổn định tăng lên và theo chiều hướng thì hiệu suất của máy lọc ổn định có thể giảm xuống sâu hơn. Tuy nhiên với máy lọc băng thông rộng cải tiến, hệ số tỉ lệ của bộ chỉnh lưu là cao hơn (5 trong IBF so với 2 của máy lọc ổn định với 250Hz) và hầu hết những đặc điểm điều hòa được đặt trong máy lọc băng thông rộng song song với hướng máy lọc (LI,CI) và tổng
lượng thốt ổn định đến cường độ dịng điện. với những máy lọc có độ tự cảm hoạt động như là các máy lọc tự ngắt đến máy chỉnh lưu, thì cường độ dịng điện THDI và IBF thấp hơn đáng kể so với hệ thống THDI của những máy lọc ổn định có so sánh về kích cỡ. Vấn đề quan trọng nữa là những sự cộng hưởng song song thường rất ít có khả năng kết nối với những tải khác và kết nối tới điểm chung. Trong khi máy lọc băng thông rộng chỉ xuất hiện phía trên của điểm cộng hưởng thì máy lọc ổn định có thể hạ tới điểm cộng hưởng 5th
, 7th nguồn ổn định trong công suất hệ thống và trong các thành phần bộ lọc, do đó cộng hưởng hài hịa có thể gây rủi ro nguy hiểm.
Hình 4.60: Những đặc tính kháng trở đầu ra trong hệ TF và IBF (hệ thống ASD 5.5kW).
Hình 4.61: Đặc điểm kháng trở chuyển đổi trong hệ TF và IBF cùng với kháng trở đường dây chứng minh sự khác biệt của tỷ lệ kháng trở.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.62: Đặc điểm kháng trở đầu vào không tải hệ TF và IBF ( hệ thống ASD 5.5kW).
Bộ lọc điều hòa và máy chỉnh lưu IBF được bắt đầu từ nguồn cung cấp (hướng tới phía máy chỉnh lưu) khi khơng có tải. Với cả hai loại máy lọc này, điện cảm đầu vào Lo thì khơng được tính đến và kháng trở khơng tải tương đương của điện cảm đầu ra Li được kết nối với một loạt các máy lọc nhánh đơn lẻ (Lf- Cf) với hệ IBF và
những máy tương đường thiết kế song song 5th
và 7th cho máy TF. Những con số đã chỉ ra rằng máy lọc băng thơng rộng cải tiến có hệ số kháng trở cao hơn so với những máy lọc điều hòa tại tần số ổn định khơng tải. Do đó hệ IBF giảm tối thiểu những ảnh hưởng của cường độ điện áp trong bộ lọc chuyển đổi. Những kết quả trên làm thỏa mãn với hiệu suất cao của hệ IBF với những phương pháp lọc chủ động.
4.9 Kết Luận
Trong chương này, hiệu suất của rất nhiều cấu trúc bộ lọc (đặc biệt là hệ IBF) đã được đưa ra thảo luận. Đánh giá hiệu suất của các phương pháp lọc trên cũng đã được giới thiệu và cung cấp những so sánh chi tiết. Đặc điểm hiệu xuất ổn định cũng đã được tập chung nghiên cứu tại rất nhiều điểm hoạt động khác nhau. Cân bằng và khơng cân bằng hệ thống dây dẫn khi có hoặc khơng có những điều kiện hoạt động sai khác của điện áp cũng đã được xem xét. Những tham số về chất lượng nguồn chính (cường độ dịng điện THDI và nhân tố nguồn, quy luật điện áp đầu ra của máy lọc) và hiệu suất nguồn cũng đã được tập chung nghiên cứu. Xem xét những điều kiện tạm thời, điện áp đã vượt mức tại rất nhiều điểm trong hệ thống IBF cũng được giới thiệu và tính hiệu quả của các phương pháp thay thế cũng đã được đưa ra.
Dựa vào những mô phỏng trong máy tính những giả thiết về hiệu suất cũng đã được dự đốn và phân tích một cách chính xác với phương pháp tính tham số máy lọc.