M C L CỤ Ụ
M C L CỤ Ụ ............................................................................................................. 1
M ĐUỞ Ầ .............................................................................................................. 3
CH NG 1. T NG QUAN V SÓNG ĐI U HÒAƯƠ Ổ Ề Ề ......................................... 5
1.1. ĐT V N ĐẶ Ấ Ề ............................................................................................ 5
1.2. GI I THI U CHUNG V SÓNG ĐI U HÒAỚ Ệ Ề Ề ........................................ 5
1.3. CÁC NGU N SINH SÓNG ĐI U HÒAỒ Ề .................................................. 8
1.3.1. Máy đi nệ ............................................................................................. 8
1.3.2. Các đèn hu nh quangỳ ........................................................................ 10
1.3.3. Các thi t b h quangế ị ồ ........................................................................ 10
1.3.4. Thi t b đi n t công su tế ị ệ ử ấ ................................................................ 11
1.4. NH H NG C A SÓNG ĐI U HÒA B C CAOẢ ƯỞ Ủ Ề Ậ ............................. 16
1.4.1. V i máy bi n ápớ ế ............................................................................... 17
1.4.2. Đng c đi nộ ơ ệ .................................................................................... 18
1.4.3. V i t đi nớ ụ ệ ....................................................................................... 19
1.4.4. Dây trung tính .................................................................................... 21
1.4.5. Dây d n đi nẫ ệ .................................................................................... 21
1.4.6. Nhi u đi n tễ ệ ừ ................................................................................... 22
1.4.7. nh h ng đn các thi t b khácẢ ưở ế ế ị ..................................................... 22
1.5. M T S TIÊU CHU N GI I H N THÀNH PH N SÓNG HÀI TRÊNỘ Ố Ẩ Ớ Ạ Ầ
L IƯỚ .............................................................................................................. 23
1.5.2. Tiêu chu n IEC 1000-3-4ẩ ................................................................. 25
CH NG 2. CÁC B L C SÓNG ĐI U HÒAƯƠ Ộ Ọ Ề ............................................. 26
2.1. B L C TH ĐNGỘ Ọ Ụ Ộ ............................................................................. 26
2.1.1. Dùng cu n kháng tri t sóng hàiộ ệ ........................................................ 26
2.1.2. B l c RCộ ọ ......................................................................................... 29
2.1.3. B l c LCộ ọ .......................................................................................... 30
2.1.4. M ch l c c nạ ọ ả .................................................................................... 30
1
2.1.5. M ch l c képạ ọ .................................................................................... 31
2.1.4. Mô ph ng b l c th đng cho t i phi tuy nỏ ộ ọ ụ ộ ả ế ................................. 31
2.2. B L C TÍCH C CỘ Ọ Ự ............................................................................... 35
2.2.1. G i thi u v b l c tích c cớ ệ ề ộ ọ ự ............................................................ 35
2.2.2. Các ph m vi công su t c a m ch l c tích c cạ ấ ủ ạ ọ ự ............................... 35
2.2.3. Phân lo i m ch l c tích c cạ ạ ọ ự ............................................................. 36
2.3. DÙNG B CHUY N ĐI XUNG TRONG THI T B ĐI ĐI N,Ộ Ể Ổ Ế Ị Ổ Ệ
ĐI U KHI NỀ Ể .................................................................................................. 42
2.3. B L C H N H PỘ Ọ Ỗ Ợ ............................................................................... 43
CH NG 3. THI T K B L C TÍCH C C SONG SONGƯƠ Ế Ế Ộ Ọ Ự ........................ 45
3.1. KHÁI QUÁT CHUNG V CH NH L U PWMỀ Ỉ Ư ..................................... 45
3.1.1. S đ nguyên lý m ch l cơ ồ ạ ự ............................................................... 45
3.1.2. M t s c u trúc đi u khi nộ ố ấ ề ể ............................................................. 47
3.2. CÁC PH NG PHÁP ĐI U KHI N B L C TÍCH C CƯƠ Ề Ể Ộ Ọ Ự ............... 48
3.2.1. Ph ng pháp d a trên mi n t n sươ ự ề ầ ố ................................................. 48
3.2.2. Các ph ng pháp d a trên mi n th i gianươ ự ề ờ ...................................... 50
3.3. C U TRÚC M CH L C TÍCH C C SONG SONG S D NGẤ Ạ Ọ Ự Ử Ụ
CH NH L U PWMỈ Ư ........................................................................................ 56
3.3.1. Nguyên lý đi u khi nề ể ....................................................................... 56
3.3.2. Ph ng pháp đi u khi n PWM dòng đi nươ ề ể ệ ...................................... 57
3.3. THI T K M CH L C TÍCH C C S D NG CH NH L U PWMẾ Ế Ạ Ọ Ự Ử Ụ Ỉ Ư . 62
3.3.1. Xây d ng mô hình mô ph ngự ỏ ........................................................... 62
3.3.2. Kh o sát v i ngu n đi n lý t ngả ớ ồ ệ ưở ................................................... 68
3.3.3. Thi t k thi công mô hình m ch l c tích c cế ế ạ ọ ự .................................. 74
3.3.4. So sánh k t qu th c nghi m v i k t qu mô ph ng.ế ả ự ệ ớ ế ả ỏ ................... 84
K T LU NẾ Ậ ......................................................................................................... 90
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả ................................................................................... 91
2
M ĐUỞ Ầ
T n th t đi n năng n c ta thu c lo i cao trong khu v c. Nhi u vùngổ ấ ệ ở ướ ộ ạ ự ề
c a n c ta t n th t đi n năng lên t i hàng ch c ph n trăm. Đi u này gây s củ ướ ổ ấ ệ ớ ụ ầ ề ứ
ép cho ngành đi n bu c ngành đi n ph i vào cu c nh m gi m t n th t đi nệ ộ ệ ả ộ ằ ả ổ ấ ệ
năng t i m c th p nh t. Trên th c t đó, em đã l a ch n t n đ tài t t nghi pớ ứ ấ ấ ự ế ự ọ ề ề ố ệ
là: “Nghiên c u t ng quan l c tích c c, xây d ng b đi u khi n cho b l cứ ổ ọ ự ự ộ ề ể ộ ọ
tích c c song song”. Đây là m t trong nh ng công ngh hi n đi đã đc ngự ộ ữ ệ ệ ạ ượ ứ
d ng r ng rãi các n c tiên ti n trên th gi i nh ng v n còn khá m i mụ ộ ở ướ ế ế ớ ư ẫ ớ ẻ
v i n c ta.ớ ướ
N i dung đ án đi sâu vào xây d ng c u trúc và thu t toán đi u khi nộ ồ ự ấ ậ ề ể
đ l c sóng đi u hòa b c cao. Đ th c hi n đi u đó n i dung đ án c n ph iể ọ ề ậ ể ự ệ ề ộ ồ ầ ả
gi i quy t v n đ sau:ả ế ấ ề
- Nghiên v các thành ph n sinh sóng đi u hòa và nh ng nh h ngề ầ ề ữ ả ưở
c a sóng đi u hòa.ủ ề
- Tìm hi u v nh ng b l c sóng đi u hòa thông d ng và u nh cể ề ữ ộ ọ ề ụ ư ượ
đi m c a t ng lo i.ể ủ ừ ạ
- Nghiên c u lý thuy t b l c t đó xây d ng c u trúc và thu t đi uứ ế ộ ọ ừ ự ấ ậ ề
khi n cho b l c tích c c.ể ộ ọ ự
- Đánh giá ch t l ng đi n l i sau khi x d ng b l c.ấ ượ ệ ướ ử ụ ộ ọ
Các yêu c u đó s đc làm rõ và gi i quy t trong đ án. Các v n đầ ẽ ượ ả ế ồ ấ ề
đc trình bày trong ba ch ng:ượ ươ
Ch ng 1. T ng quan v sóng đi u hòa.ươ ổ ề ề
Ch ng 2. Các b l c sóng đi u hòa.ươ ộ ọ ề
Ch ng 3. Thi t k b l c tích c c song song.ươ ế ế ộ ọ ự
Trong quá trình nghiên c u, v i s n l c c a b n thân và s giúp đứ ớ ự ỗ ự ủ ả ự ỡ
c a các th y giáo, cô giáo trong B môn Đi n t đng Công nghi p đc bi tủ ầ ộ ệ ự ộ ệ ặ ệ
là hai th y Đoàn Văn Tuân và th y Vũ Ng c Minh, cùng v i s giúp đ c aầ ầ ọ ớ ự ỡ ủ
các b n em đã hoàn thành đ án này. Tuy nhiên do th i gian còn t ng điạ ồ ờ ươ ố
3
ng n và trình đ chuyên môn v n còn h n ch nên b n đ án này không tránhắ ộ ẫ ạ ế ả ổ
kh i nh ng thi u sót. Em mong nh n đc s góp ý c a các th y cô giáo đỏ ữ ế ậ ượ ự ủ ầ ể
b n đ án này đc hoàn thi n h n.ả ồ ượ ệ ơ
4
CH NG 1. T NG QUAN V SÓNG ĐI U HÒAƯƠ Ổ Ề Ề
1.1. ĐT V N ĐẶ Ấ Ề
Ch t l ng đi n năng bao g m t n s , đi n áp. T n s là thông sấ ượ ệ ồ ầ ố ệ ầ ố ố
mang tính h th ng h u nh đc gi n đnh. M t ch tiêu ch t l ng quanệ ố ầ ư ượ ữ ổ ị ộ ỉ ấ ượ
tr ng c a đi n áp là thành ph n sóng hài. Tr c đây thành ph n sóng hàiọ ủ ệ ầ ướ ầ
không đc chú ý đn vì yêu c u ch t l ng đi n ch a cao, m t khác cácượ ế ầ ấ ượ ệ ư ặ
thi t b gây ra sóng hài còn ít. Hi n nay ch t l ng đi n yêu c u cao h n, cácế ị ệ ấ ượ ệ ầ ơ
thi t b đi n t công su t l n s d ng nhi u, d n t i tăng t l sóng đi u hòaế ị ệ ử ấ ớ ử ụ ề ẫ ớ ỷ ệ ề
so v i sóng c b n. Các thi t b s d ng đi n ch ho t đng t t nh t n uớ ơ ả ế ị ử ụ ệ ỉ ạ ộ ố ấ ế
ch t l ng đi n đm b o.ấ ượ ệ ả ả
Sóng đi u hòa sinh ra do trên l i đi n t n t i các ph n t phi tuy n,ề ướ ệ ồ ạ ầ ử ế
gây ra các b t l i nh ; gây méo tín hi u sin c a l i đi n, làm gi m h sấ ợ ư ệ ủ ướ ệ ả ệ ố
công su t, tăng t n th t, gi m đ tin c y cung c p đi n, làm gi m ch t l ngấ ổ ấ ả ộ ậ ấ ệ ả ấ ượ
đi n năng.... Nên vi c l c b các thành ph n sóng hài c n đc gi i quy t.ệ ệ ọ ỏ ầ ầ ượ ả ế
Ti p theo ta s đi tìm hi u chung v sóng đi u hòa b c cao.ế ẽ ể ề ề ậ
1.2. GI I THI U CHUNG V SÓNG ĐI U HÒAỚ Ệ Ề Ề
Sóng đi u hòa hay sóng hài có th coi là t ng c a các d ng sóng sin màề ể ổ ủ ạ
t n s c a nó là b i s nguyên c a t n s c b n.ầ ố ủ ộ ố ủ ầ ố ơ ả
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
Time (s)
I (A)
Hình 1.1. D ng sóng sin và d ng sóng đi u hòaạ ạ ề
5