Phương pháp điều chế chống nhiễu động dòng điện trễ dựa vào tuyến tính hoá sóng hài

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này đề xuất một phương pháp điều chế chống nhiễu động dòng điện trễ, sử dụng kỹ thuật tuyến tính hóa sóng hài để cải thiện chất lượng của dòng điện trong các hệ thống điện tử. Sóng hài là những thành phần tần số không mong muốn xuất hiện trong các tín hiệu điện, thường do các thiết bị điện tử hoặc máy móc phát sinh, gây ra nhiễu và giảm hiệu suất của hệ thống. Phương pháp tuyến tính hóa sóng hài giúp giảm thiểu tác động của các sóng hài và giảm hiện tượng trễ dòng điện, từ đó nâng cao hiệu suất và độ ổn định của hệ thống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phương pháp điều chế chống nhiễu động dòng điện trễ dựa vào tuyến tính hoá sóng hài

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CHỐNG NHIỄU ĐỘNG DÒNG ĐIỆN TRỄ DỰA VÀO TUYẾN TÍNH HOÁ SÓNG HÀI Bùi Văn Đại1, Vũ Minh Quang2 1 Đại học Thuỷ lợi, email: daibv@tlu.edu 2 Đại học Thuỷ lợi, email: quang_vm@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Dựa vào thiết bị lọc có nguồn (HAPF), a) Nguyên lý điều khiển dòng điện hồi trễ thiết bị điều khiển PWM theo dòng điện [2] Thành phần sóng điện áp dây 1 chiều thực hiện tương đối thành công: điều khiển thông qua hàm tính toán, cộng thêm giá trị trễ thực hiện dễ, tính năng động tốt do vậy đặt f1(t). được ứng dụng rộng rãi. Mạch hồi trễ so sánh sai khác để thực hiện Trong tài liệu [2] và [3], tần số đóng cắt là điều chế PWM đóng cắt các van. cố định. Trong [4] và [5] sử dụng phương pháp mô tả hàm số phân tích tính ổn định, i*  i M i tiến hành giảm nhỏ sóng nhiễu.  h x P( s) Tuy nhiên với tính trạng tự rung động phát sinh hiện chưa có phương pháp giải quyết hiệu quả. Trong [6] đề xuất phương pháp tự chỉnh định, tuy nhiên dựa vào thiết bị biến Hình 1: Sơ đồ nguyên lý đổi chưa xác định tham số tối ưu. Hàm truyền các khâu: Trong [7] đề xuất phương pháp tuyến tính U o ( s) hoá sóng hài, tuy nhiên chưa nghiên cứu lúc f (s)   Ks e s (1) điều chế dòng điện. U c (s) Dựa vào luật điều khiển ITAE (integral K / R  s time absolute error) có thể tăng cường năng P( s )  e T1s  1 lực chịu nhiễu tác động với tham số thiêt kế (2) tối ưu. Sóng hài tuyến tính hoá đáp ứng được sử dụng làm hệ thống phi tuyến rung động b) Định luật Peima và điều khiển tối ưu ITAE trở thành hệ thống tuyến tính, làm cho nó bao gồm các ưu điểm của cả hệ thống phi tuyến và tuyến tính. Do đó, bài báo dựa vào luật điều khiển ITAE, thực hiện khâu trung gian hồi trễ điều khiển tối ưu hoá, thiết kế tham số 2 lần tối ưu. Dùng phương pháp tuyến tính hoá sóng hài đối với khâu hồi trễ, tuyến tính hoá mạch phản hồi phi tuyến. Kết quả mô phỏng cho thấy dòng điện điều khiển có khả năng kháng nhiễu mạnh. 145
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5 Hình 2: Mô hình hệ thống S(t) = 2,92sin(500πt) + 1,44sin(700πt) + Trong đó: 0,38sin(1100πt) + 0,3sin(1300πt)  1 K d  ( s)i 0 m m / i !  Kkn   1 1 1 m2  Ki  (  i m0 m m   m1   ( s)i / i !)  Kkn m ! (m  1)1 i 0  1 m 1 m km 1  ( i 1 m0 m m  ( ( s)i / i !) / ( ( s)i / i !))   Kkn i 0 i 0 a) Phương pháp tuyến tính hóa sóng hài 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau khi thiết kế APF hoàn thành, sử dụng các phương pháp điều khiển hệ thống khác nhau để khảo sát. Bảng 1. Tham số mô phỏng Tần số đóng cắt 25 kHz b) Phương pháp PID Tần số nguồn điện 50 Hz Điện áp xoay chiều cung cấp 38 V Điện kháng mạch xoay chiều 0,5  Thời gian trễ hệ thống 30 s Điện trở hạn chế dòng điện 15  Điện kháng xoay chiều 2 mH c) Phương pháp tối ưu hóa ITAE Điện dung một chiều 1 mF Hình 3: Hiệu quả biến đổi hồi tiếp với các Điện kháng 0,3 mH phương pháp điều chế khác nhau Phụ tải 3 Trở kháng 0,5  pha Điện dung 470 F Các sóng hài chủ yếu được cho trong bảng: Bảng 2. Sóng hài và chu kì sóng chính Bậc 1 5 7 11 13 THD Dòng 12,62 26,1 2,92 1,44 0,38 0,3 (A) % Để kiểm chứng hiệu quả phương pháp tuyến tính hóa sóng hài tại dòng điện đặt lúc nhiễu động, sử dụng tín hiệu: Hình 4: Hiệu quả sóng hài với các phương pháp điều chế khác nhau 146
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 Từ đó thu được bảng kết quả nhiễu động dòng điện tốt hơn. Với tham số điều chế tối với các phương pháp khác nhau: ưu hoá khác nhau có thể đơn giản hoá tham Bảng 3. Nhiễu động với hiệu quả sóng hài số hệ thống điều khiển. Phương pháp này với các phương pháp khác nhau nâng cao độ tin cậy tính năng điều khiển dòng điện trễ, phù hợp ứng dụng kỹ thuật. Thành Thời gian Xung Độ rộng xung phần dòng trễ (s) động 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO điện tổng 0,5 1 2 30 40 0,5-1 [1] Firuz Zare, Sasan Zabihi, Gerard Ledwich. hợp An adaptive hysteresis current control for a 2,92 2,94 2,95 2,95 2,94 2,96 2,93 multilevel inverter used in an active power 1,44 1,46 1,46 1,46 1,46 1,47 1,44 filter. [2010-10-10]. 1 Http://www.Engineeringvillage2.org.cn. 0,38 0,40 0,41 0,41 0,40 0,40 0,38 [2] Luigi Malesani, Paolo Mattavelli, Paolo 0,3 0,32 0,32 0,33 0,32 0,32 0,30 Tomasin. High perfomance hysteresis 2,92 2,91 2,95 3,05 2,91 3,10 2,99 modulation technique for active filter. 1,44 1,43 1,48 1,57 1,43 1,60 1,51 Http://www.Engineeringvillagee2.org.cn. 2 [3] Ordonez Rafael, Sadarnac Daniel. 0,38 0,38 0,44 0,48 0,38 0,59 0,43 Hysteresis describing method for control of 0,3 0,31 0,37 0,44 0,31 0,43 0,33 an active filter. 2,92 2,99 2,99 3,00 2,99 2,91 2,91 [4] Ranjan K. Behera, T.V. Dixit, Shyama P. 1,44 1,51 1,51 1,52 1,51 1,45 1,44 Das. Describing function analysis and 3 Experimental Investigation of a High Power 0,38 0,41 0,41 0,44 0,41 0,41 0,42 Utility Friendly AC-DC Converter System. 0,3 0,33 0,35 0,35 0,33 0,37 0,35 [5] Li Jun, Wang Dazhi. Study and simulation of a novel hysteresis Current Control Strategy, 4. KẾT LUẬN 2009, Second International Conference of Intelligent Computation Technology and Kết quả mô phỏng cho thấy khi có tham Automation, 2009: 306-309. số nhiễu với sóng điện áp, phương pháp PID [6] Wang Xiuli, Wang Yongji, Zhou Hui. có hiệu quả kém hơn, phương pháp ITAE có Optimal Design AQM routers with D-stable tác dụng kháng nhiễu nhất định, tuy nhiên regions based on ITAE performance. phương pháp tuyến tính hoá 2 lần tối ưu là tốt [7] Marian Kazimierziczuk. Transfer Function nhất, có khả năng kháng nhiễu động tốt. of Current Modulator in PWM Converters Kết quả sóng hài như trong bảng cho thấy with Current-mode control. IEEE phương pháp PID không những hiệu quả thấp Transactions on Circuits and Systems I: mà còn phát sinh sóng hài tần số khác nhau. Fundamental Theory and Applications Phương pháp ITAE bậc 2 và phương pháp (S1057-7122), 2005, 47(9): 1407 – 1412. điều chế tuyến tính hoá sóng hài cũng sinh ra sóng hài khác nhau nhưng với thành phần nhỏ, biên độ cơ bản có thể bỏ qua. Như vậy, sau khi xử lý tuyến tính hoá sóng hài, hệ thống có trạng thái động tốt hơn, 147
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5 148