Tóm tắt: Để đảm bảo độ chính xác của điện áp pha đầu ra phía AC của bộ lọc nguồn điện xoay chiều, thực hiện bù theo dõi hài một cách hiệu quả và cải thiện chất lượng điện, điện áp bus ở phía DC phải được giữ đủ ổn định và giá trị hợp lý của điện dung ở phía DC là rất quan trọng.Phương pháp thiết kế bus supportca- công suất của bộ điều chỉnh nhịp được tạo ra dựa trên sự cân bằng công suất tức thời, có tính đến các hạn chế của điện áp bus, dòng điện gợn của tụ điện và tổn thất điện dung, để hỗ trợ một cách hiệu quả- sự dao động điện áp ở phía DC và duy trì hiệu suất bù, đồng thời tránh rút quá mức tụ điện bus ding- và giảm chi phí phần cứng, cũng như Tính hiệu quả của phương pháp thiết kế đề xuất- được xác minh bằng mô phỏng và thử nghiệm.
Từ khóa:bộ lọc công suất tác dụng; điện áp xe buýt; mất điện dung; công suất tức thời; công suất tụ điện
Nội dung:
2. Cấu trúc mạch chính và nguyên lý bù
3. Thiết kế tụ điện bus
3.1 Phân tích giá trị điện áp của tụ điện bus
3.2 Phân tích dòng gợn của tụ và tổn hao của tụ
4. Kết quả thực nghiệm và phân tích
1. Mục đích điều khoản
Với ứng dụng rộng rãi của các thiết bị điện tử công suất như bộ nguồn chuyển mạch trong lĩnh vực truyền thông, gia đình và công nghiệp, phụ tải phi tuyến trong lưới điện đã tăng lên đáng kể. Trong quá trình vận hành các thiết bị điện tử công suất, một lượng lớn sóng hài được đưa vào lưới điện, gây ra các vấn đề như quá nhiệt, lão hóa cách điện của thiết bị điện, dễ gây ra sự cố bảo vệ rơle gây nguy hiểm cho sự an toàn vận hành của lưới điện. Theo quan điểm của các vấn đề trên, bài viết này kết hợp ảnh hưởng của điện áp bus đến triệt tiêu sóng hài, rút ra mối quan hệ định lượng giữa dòng điện bus, điện dung song song và tổn thất tụ điện, đồng thời xây dựng mối quan hệ ràng buộc giữa điện áp tức thời, gợn sóng và công suất hệ thống trên giá trị tụ điện phía DC trên cơ sở cân bằng công suất, sau đó thu được phạm vi giá trị điện dung. Tính đúng đắn của phương pháp tính toán được xác minh bằng thực nghiệm.
2. Cấu trúc mạch chính và nguyên lý bù
Hệ thống sử dụng cấu trúc cấu trúc liên kết ba{0}}pha bốn{1}}dây. Điểm giữa phía DC không được kết nối với cuộn cảm. Phía AC được kết nối với nguồn điện ba pha thông qua một cuộn cảm giao diện. Phía DC được kết nối với một tụ điện hỗ trợ để đệm năng lượng hài và ổn định điện áp hỗ trợ bus.
3.1 Phân tích giá trị điện áp của tụ điện bus
Để đạt được sự đảo ngược hoàn toàn, bộ lọc công suất hoạt động phải làm cho điện áp đầu ra ở phía biến tần lớn hơn giá trị đỉnh của điện áp pha ở phía lưới. Khi điểm giữa của tụ điện bị đoản mạch-về phía lưới điện, có thể thu được mối quan hệ giữa điện áp đầu ra ở phía biến tần và điện áp tụ điện ở phía DC bằng cách sử dụng định luật KVL trong vòng lặp:
Điện áp pha của mạng phân phối điện công cộng là 220 V. Xét điện áp đầu ra máy biến áp cao hơn giá trị định mức 10% và bỏ qua ảnh hưởng của sóng hài thì giá trị đỉnh của điện áp pha là:
Ví dụ=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 Phân tích dòng gợn của tụ và tổn hao của tụ
Sự trao đổi năng lượng giữa phía lưới và phụ tải chủ yếu đạt được thông qua điện dung thanh cái. Nếu giá trị điện dung quá nhỏ, không thể đạt được hiệu ứng ổn định điện áp và xung điện áp ở phía DC lớn; nếu giá trị điện dung quá lớn, mặc dù việc giảm xung điện áp có lợi nhưng lại đi kèm với việc giảm điện trở nối tiếp tương đương, làm cho dòng điện gợn sóng tăng lên, làm tăng tổn thất điện năng của hệ thống và làm nóng tụ điện, ảnh hưởng đến tuổi thọ làm việc của tụ điện.
4. Kết quả thực nghiệm và phân tích
Mô hình được thiết lập trên phần mềm mô phỏng Matlab/Simulink và các thông số mô phỏng được thiết lập như sau: điện áp lưới ba pha-220 V/50 Hz; tải ba-pha là bộ chỉnh lưu không điều khiển có tải RLC, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF; độ tự cảm của bộ lọc Lf=2.5 mH giữa APF và lưới điện, điện áp phía DC U dc=730 V và điện dung phía DC 2 mF .
5.Kết luận
Bài viết này mô tả quy trình thiết kế giá trị tụ điện phía DC của bộ lọc hoạt động song song công suất cao và đề xuất phương pháp thu được giá trị tụ điện phía DC dưới các ràng buộc của điện áp phía DC, dòng điện gợn và công suất đầu ra dựa trên cân bằng công suất tức thời, để thiết kế tụ điện phía DC chính xác hơn và giá trị hợp lý hơn. Nó cũng có thể thiết kế tụ điện phía DC theo công suất bù khác nhau, độ gợn cho phép hoặc giá trị cài đặt phía DC. Thí nghiệm xác minh tính đúng đắn và hiệu quả của thiết kế. Phương pháp thiết kế đề xuất và kinh nghiệm kỹ thuật có ý nghĩa tham khảo nhất định cho việc nghiên cứu và ứng dụng thiết kế tụ điện thanh cái của các hệ thống lọc tích cực khác.