Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p6)

XÂY DỰNG MÔ HÌNH  MẠCH LỌC SÓNG HÀI

TÍCH CỰC SONG SONG 3 PHA 4 DÂY TRONG SIMULINK /MATLAB

Trong chương này, ta sẽ thiết lập mô hình mô phỏng  hệ thống mạch lọc tích cực song song sử dùng phần mềm Matlab, chức năng simulink. Cụ thể gồm các phần chính sau :

• Giới thiệu Tụ bù là gì và tủ tụ bù công suất phản kháng

 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG MẠCH LỌC TÍCH CỰC SONG SONG 3 PHA 4 DÂY .

3.1.1 Nguồn xoay chiều 3 pha 

3.1.2. Tải không cân bằng 

3.1.3 Bộ nghịch lưu

3.1.4 Các khâu lấy tín hiệu  

3.2 KHÂU TẠO XUNG CHO BỘ NGHỊCH LƯU – PULSE

3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 

Sơ đồ khối gồm hệ thống mạch lọc tích cực song song 3 pha 4 dây gồm các khâu chính như sau :

• Nguồn : Hệ thống nguồn 3 pha 4 dây cung cấp cho tải không cân bằng.
• Tải không cân bằng : Tải gồm bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển hoàn toàn đối xứng, kết hợp với bộ chỉnh lưu cầu 1 pha Diode được nối vào pha a.
• Bộ nghịch lưu 3 pha được điều khiển theo quy tắc kích đóng đối nghịch, được nối với hệ thống thông qua cuộn cảm L .
• Nguồn DC cấp áp cho bộ nghịch lưu.
• Khâu tạo xung bộ nghịch lưu – Pulse, tạo xung dóng cắt cho bộ nghịch lưu .
• Bộ điều khiển bộ nghịch lưu : Điều khiển thời điểm bộ nghịch lưu tác động vào lưới thông qua CB 3 pha . Đồng thời cũng điều khiển thời điểm tác động của xung điều khiển đóng cắt các van ban dẫn cho bộ nghịch lưu.
• Các khâu lấy tín hiệu V- điện áp 3 pha, i_L – dòng điện tải 3 pha, ….

dùng để phục vụ cho mục đích tính toán dòng điện yêu cầu của bộ nghịch lưu.

3.1.1 Nguồn xoay chiều 3 pha .

Nguồn xoay chiều 3 pha có giá trị hiệu dụng pha V_rms =220V, tần số 50Hz, giá trị góc pha của các pha a,b,c lệch nhau 120⁰ . Ngoài ra, nguồn có dây trung tính để cấp cho tải không cân bằng.

Mô hình nguồn 3 pha và các thành phần của nó được thể hiện trên hình

Nguồn xoay chiều 3 pha và các thành phần của nó.

Thông số cài đặt cho pha a được cho theo. Các pha b, c được cài đặt tương tự như pha a, chỉ có tham số góc pha – Phase(deg) tương ứng của pha b là -120⁰ và pha c là 120⁰ .

3.1.2. Tải không cân bằng :

Mô hình tải không cân bằng được thể hiện theo hình

 

Bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có góc kích được điều khiển bằng bộ tạo xung động bộ, trước bộ chỉnh lưu cầu 3 pha là các cuộn cảm cản, có tác dụng làm giảm độ dốc dòng điện của bộ chỉnh lưu cầu.Tải không cân bằng gồm bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển hoàn toàn và bộ chỉnh lưu cầu 1 pha Diode.

Bộ tạo xung đồng bộ có chức năng tạo xung kích cho bộ chỉnh lưu cầu 3 pha theo giá trị góc kích yêu cầu. Ngõ vào của bộ tạo xung là các tín hiệu sau :

• Các tín hiệu điện áp đồng bộ V_ab, V_bc, V_ca
• Tín hiệu alpha_deg : điều khiển góc kích của bộ nghịch lưu, đơn vị là độ.
• Tín hiệu block : Cho phép bộ tạo xung hoạt động khi giá trị của tín hiệu block =0 hay < 0.

Ngõ ra của bộ tạo xung là 6 tín hiệu tạo xung đóng cắt cho bộ chỉnh lưu cầu  theo thứ tự như sau :

Cài đặt thông số cho bộ điều khiển xung đồng bộ như sau :

1. Tải 1 pha – bộ chỉnh lưu cầu 1 pha diode

Tải DC của bộ chỉnh lưu cầu 1 pha là tải RL, với R=30Ω, L=5e-3H, được cài đặt thông số theo hình H3-7  :

Dòng điện, điện áp phía DC của bộ chỉnh lưu cầu 1 pha có giá trị như

Dòng điện phía AC của tải chỉnh lưu cầu Diode cũng chính là dòng điện trung tính của tải không cân bằng

1. Tải 3 pha

Tải DC của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển hoàn toàn là tải RL với

R=10Ω, L=1.5e-3H, được cài đặt thông số theo hình H3-10

 

Tuỳ theo giá trị của  góc kích, các giá trị dòng điện và điện áp DC của bộ

Dòng điện AC của tải 3 pha khi góc kích thay đổi .

1. Dòng tải không cân bằng

Dựa trên kết quả H3-12 ( dòng điện của chỉnh lưu cầu 3 pha ) và kết quả H3-9 (dòng điện chỉnh lưu cầu 1 pha), ta có dòng điện của tải 3 pha không cân bằng sẽ có giới hạn hoạt động như hình H 3-13  (khi góc kích của bộ chỉnh lưu cầu thay đổi từ 0 đến 180):

Pha b, c : đỉnh biên độ dao động từ 0 -> 50A

Pha a     : đỉnh biên độ dao động từ 10-> 60A

Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p7)

Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p5)