Nội dung nghiên cứu đề tài là xây dựng bộ điều khiển hệ thống kích từ nhằm mục đích xác định mô hình toán học và chỉ định một chiến lược điều khiển dựa trên mô hình này sao cho tần số và đáp ứng ngõ ra của hệ thống điều khiển là tốt nhất. Mô phỏng trên Matlab-Simulink để kiểm nghiệm sự đúng đắn của thuật toán nêu ra.
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN GIÓ VÀ CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ 5 1.1 Tổng quát
Nguyên tắc kỹ thuật cấu hình tuabin điện gió trục ngang dùng hộp số
1.2.1 Máy phát điện đồng bộ
1.2.2 Máy phát điện cảm ứng
1.2.3 Máy phát điện cảm ứng rotor lồng sóc
1.2.4 Máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn
2.2.5 Máy phát điện không đồng bộ nguồn kép (DFIG)
1.3 Các loại hệ thống chuyển đổi năng lượng gió
1.3.1 Hệ thống turbine gió tốc độ cố định
1.3.2 Hệ thống turbine gió tốc độ thay đổi biển đổi toàn bộ công suất
1.3.3 Hệ thống turbine gió thay đổi biến đổi một phần công suất
Các loại máy phát điện trong hệ thống năng lượng gió
1.2.1 Máy phát điện đồng bộ
1.2.2 Máy phát điện cảm ứng
1.2.3 Máy phát điện cảm ứng rotor lồng sóc
1.2.4 Máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn
2.2.5 Máy phát điện không đồng bộ nguồn kép (DFIG)
Các loại hệ thống chuyển đổi năng lượng gió
1.3.1 Hệ thống turbine gió tốc độ cố định
1.3.2 Hệ thống turbine gió tốc độ thay đổi biển đổi toàn bộ công suất
1.3.3 Hệ thống turbine gió thay đổi biến đổi một phần công suất
Hình 1.1: Các dạng năng lượng tái tạo
Tia nắng mặt trời chiếu xuống trái đất không đều, dẫn đến sự biến đổi nhiệt độ trong khí quyển, nước và không khí Sự quay của trái đất quanh mặt trời và tự quay quanh trục tạo ra các mùa, ngày và đêm Sự chênh lệch nhiệt độ trong khí quyển gây ra chuyển động của không khí, được gọi là gió.
Vào ban đêm, một nửa bề mặt trái đất không nhận được ánh sáng mặt trời, trong khi nửa còn lại đang trải qua ban ngày với cường độ ánh sáng cao hơn Nhiệt độ tại Bắc bán cầu, Nam bán cầu và đường xích đạo, cũng như giữa biển và đất liền, thường có sự khác biệt rõ rệt.
Sự quay quanh trục của trái đất tạo ra chuyển động xoáy của không khí theo các chiều khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu, dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ trong khí quyển và hình thành các vùng áp cao và áp thấp.
1.1.2 Tốc độ và hướng gió Đơn vị của tốc độ gió được tính theo kilomet trên giờ (km/h) hoặc mét trên giây (m/s) hoặc knot (kn: hải lý trên giờ) hoặc Mile trên giờ (mph) tại Mỹ
Hướng gió là hướng mà gió di chuyển đến điểm quan trắc, được biểu thị bằng các phương vị như đông, tây, nam, bắc Ngoài ra, hướng gió còn được xác định theo góc, với hướng bắc được lấy làm mốc tại 0 hoặc 360 độ, và tính theo chiều kim đồng hồ.
Như vậy hướng đông ứng với góc 900, hướng nam ứng với góc 180 0 , hướng tây ứng với góc 270 0
Ngoài ra, người ta còn dùng cấp gió để chỉ tốc độ gió như cấp gió Beaufort
Francis Beaufort, vào năm 1806, đã phát triển thang đo gió được viết tắt là bft Biểu đồ này được thiết kế nhằm đánh giá tác động của gió đối với thuyền buồm cũng như hoạt động vận chuyển trên sông, hồ và biển.
Hình 1.2: Bản đồ phân bố tốc độ gió Việt Nam ở độ cao 80 mét
Bản đồ phân bố tốc độ gió Việt Nam ở độ cao 80 mét, được thực hiện bởi Bộ Công Thương, TrueWind Solutions LLC (Mỹ) và Ngân hàng Thế giới vào năm 2010, là tài liệu quan trọng đánh giá tiềm năng gió tại Việt Nam Sử dụng phần mềm mô phỏng ‘MesoMap’, bản đồ này hiển thị tốc độ gió trung bình với độ phân giải 1 km, thể hiện qua màu sắc Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế IEC đã đưa ra các tiêu chuẩn lớp gió cho tuabin điện gió, phân loại theo tốc độ gió trung bình và sự xáo động gió trong năm, giúp xác định tiềm năng gió cho các khu vực khác nhau.
Bảng 1.1: Tiêu chuẩn Lớp gió cho tuabin điện gió Tiêu chuẩn Lớp gió cho tuabin điện gió
(vùng có gió khá mạnh)
(vùng có gió trung bình)
(vùng có gió yếu) Tốc độ gió tiêu biểu của 50 năm v REF
Tốc độgió trung bình trong năm v
Tốc độgió cao nhất trong 50 năm 1.4v
Tốc độgió cao nhất trong 1 năm
1.1.3 Sự phát triển của công nghệ tuabin điện gió
Công nghệ điện gió bao gồm hai loại chính: tuabin trục đứng Savonius và Darieus, cùng với tuabin trục ngang Tuabin điện gió trục đứng có hệ số công suất thấp, nhưng với thiết kế đơn giản và dễ sản xuất, chúng thường được sử dụng cho các nhu cầu công suất từ 5 đến 20 kW Trước đây, một số tuabin trục ngang được thiết kế để đón gió từ phía sau, nhưng phương pháp này gặp nhiều nhược điểm do dòng gió bị xáo trộn khi đi qua thân trụ Kể từ năm 1995, thiết kế đón gió từ phía sau đã không còn phổ biến, và hiện nay, hầu hết các tuabin điện gió đều được thiết kế để đón gió từ phía trước.
Hình 1.3: Tuabinđón gió từ phía sau và phía trước (down wind rotor)
Cho đến nay, hầu hết các tuabin được lắp đặt trên toàn cầu đều sử dụng hộp số để tăng tốc độ vòng quay của cánh quạt và truyền động đến máy phát điện.
Từ năm 1993, công nghiệp điện gió đã giới thiệu máy phát điện sử dụng nam châm vĩnh cửu, với nguyên tắc hoạt động là kết hợp nhiều cực nam châm trong một vòng khung, được gắn trực tiếp vào hệ thống rotor.
Trong những năm 90, công nghệ máy phát điện nam châm vĩnh cửu không phát triển do chi phí vật liệu từ đất hiếm rất cao Tuy nhiên, trong những năm gần đây, việc khai thác đất hiếm gia tăng đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ này.
Hình 1.4: Kích thước và công suất những lọai tuabin điện gió đã được sản xuất hàng loạt tính đến năm 2012
Vào đầu những năm 80, khái niệm công nghệ tuabin, hay còn gọi là “Khái Niệm Đan Mạch”, đã ra đời Công nghệ này cho phép tuabin hoạt động ở một tốc độ nhất định nhằm duy trì tần số điện phù hợp với lưới điện.
Hình 1.5: Cánh đồng điện gió trên đất liền tại Aurich CHLB Đức, công suất mỗi trụ 6 –7,5MW
Hình 1.6: Trang trại điện gió tại Mỹ
1.1.4 Nguyên tắc kỹ thuật cấu hình tuabin điện gió trục ngang dùng hợp số
Hình 1.7: Cấu hình tuabin điện gió trục ngang dùng hợp số
1.2 Các loại máy phát điện trong hệ thống năng lượng gió [2][9]
1.2.1 Máy phát điện đồng bộ
Tốc độ quay của máy phát điện đồng bộ được xác định bởi số cực từ và tần số của lưới điện Do đó, để đảm bảo các cánh quạt tuabin và máy phát hoạt động đồng bộ, chúng cần được kết nối với nhau thông qua hộp truyền động cơ khí.
Hệ thống năng lượng gió sử dụng máy phát đồng bộ mang lại lợi ích nổi bật là không cần cung cấp công suất phản kháng khi kết nối với lưới điện, từ đó nâng cao chất lượng điện năng phát ra.
Máy phát đồng bộ yêu cầu cung cấp điện một chiều cho mạch kích từ, điều này dẫn đến hai vấn đề bất lợi cho hệ thống.
XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG ROTOR DÂY QUẤN TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ
Mô hình toán của máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn
2.1.1 Các phương trình cơ bản
Tính toán và lựa chọn các thông số
2.2.1 Tính toán mạch kích từ ở chế độ xác lập
2.2.1.1 Xác định momen của tuabin
2.2.1.2 Xác định điện áp ra của máy phát
2.2.2 Tính toán thông số bộ biến tần
2.1 Mô hình toán của máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn
2.1.1 Các phương trình cơ bản [12], [13], [14]
- Phương trình quan hệ giữa điện áp và từ thông trên hệ tọa (d-q): qr r dr dr r dr dt i d R v
(2.1) dr r qs qr r qr dt i d R v
qs ds ds s ds dt i d R v (2.2) ds qs qs s qs dt i d R v
- Phương trình quan hệ giữa điện áp stator và từ thông trên hệ trục tọa abc: dt t t d i R t
U sa t U , sb t U , sc t : điện áp trên 3 dây pha stator
, , sa sb sc i t i t i t : dòng điện trên dây 3 pha stator
: từ thông móc vòng của 3 cuộn dây stator
R s : điện trở dây quấn stator
Nếu dùng cách biểu diễn vectơ thì:
3 j j s sa sb sc i t i t i t e i t e là vectơ dòng stator
là vectơ từ thông stator
Số “s” ở trên chỉ hệ quy chiếu stator
Nếu quan sát trên hệ tọa độ rotor (d-q) – có trục d trùng với trục từ thông thì
Số chỉ “ f ” ở trên hệ quy chiếu rotor
Vectơ từ thông stator s f gồm có 2 thành phần : một thành phần do dòng stator tự cảm ứng trong các cuộn dây stator, một thành phần do từ thông rotor f
Vectơ từ thông rotor p f chỉ có thành phần thực p do trục thực d đi qua trục của chính vectơ p f : p f p
Phương trình chuyển động của động cơ có dạng : dt d P
: tốc độ của động cơ
- Mô hình trạng thái của động cơ trên hệ tọa độ từ thông rotor (d-q):
Từ thông stator s f viết thành 2 thành phần theo trục d và q có dạng: sq sd f s j
sd L sd i sd p (2.14) sd sd sd L i
L sd : điện cảm stator dọc trục d
L sq : điện cảm stator dọc trục q i sd : thành phần trục d của dòng điện stator i sq : thành phần trục q của dòng điện stator
Phương trình (3.2.4) chuyển sang thành phần của vectơ trên 2 trục tọa độ: sq sq sd sd sd s sd L i dt
s q sq sq sq sq sq L i dt
Hay: sd sd sq sd sq sd sd sd U i L L i L T dt di 1 1 (2.18) sq sq sq sq sq sq sd i L i T L
T L : Hằng số thời gian trục d s sq sq R
T L : Hằng số thời gian trục q
Thay các thành phần của is và s vào phương trình moment điện từ
Thay (2.18) và (2.19) vào (2.20) ta được:
M e P c i sq i sd i sq L sd L sq
3 (2.22) Đơn giản mô hình ta đặt:
Từ hệ phương trình trở thành: sq sq sd sd a i a i a U dt di
4 i a i a U a dt a di sd sq sd sq (2.24)
* Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ abc →αβ
[cos( 0 j 0 i 0 j 0 i 0 j 0 i i s s as bs cs s s s s cs bs cs bs bs as i i i j i i i ji i
Do ias+ ibs+ ics=0 (dòng cân bằng)
* Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ αβ → abc
* Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ αβ → dq và ngược lại:
- Mối quan hệ giữa vectơ điện áp trong hệ tọa độ αβ → dq:
Trong đó s t (góc giữa pha a và trục d)
- Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ αβ → dq :
- Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ dq → αβ:
- Dòng stator trong hệ tọa độ stator:
* Mô hình chuyển đổi hệ tọa độ dq → αβ
Hình 2.1: Mô hình chuyển đổi hệ tọa độ dq → αβ
2.2 Tính toán và lựa chọn các thông số [12],[15],[19]
2.2.1 Tính toán mạch kích từ ở chế độ xác lập
Giả sử máy phát có các thông số kỹ tuật sau: cánh quạt có bán kính RAm, hệ số 8, vận tốc gió 5m/s, R s = 0,00189Ω, L d = 0,0038 (H), L q = 0,0038 (H),
2.2.1.1.Xác định momen của tuabin
- Vận tốc gốc của cánh quạt rotor: s
- Hiệu suất cánh quạt tuabin:
- Công suất của tuabin gió: p r A v C
Trong đó A= π.R 2 = 3,14.41 2 = 5278,34: Diện tích cánh quạt gió
- Momen tuabin gió được tính là:
2.2.1.2.Xác định điện áp ra của máy phát
- Để phát ra điện áp 690V, tần số 50Hz thì với máy phát có 4 đôi cực thì tốc độ góc của máy phát:
Máy phát điện được kết nối với tuabin gió, do đó để điều chỉnh tốc độ máy phát và điện áp đầu ra phù hợp, cần sử dụng hộp số với tỉ số truyền thích hợp.
Tỉ số truyền = tốc độ máy phát / tốc độ tuabin
- Momen máy phát lúc này là:
- Tần số ra của máy phát:
- Điện áp ngõ ra của máy phát :
- Tính toán các hệ số:
Bảng 2.1: Bảng kết quả các hệ số
Các chỉ số kết quả a1 78 , 74
Từ hệ phương trình (2.23), (2.24), (2.25), (2.26) trở thành: sq sq d s sd i i U dt di 4 973 , 74 263 15 (2.36)
sd sq sd sq i i U dt di (2.37) sq e i
2.2.2 Tính toán thông số bộ biến tần [8], [18], [22]
Ngõ vào của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha IGBT lý tưởng được kết nối với nguồn AC 3 pha từ máy phát điện Tụ lọc DC có dung lượng lớn giúp tạo ra điện áp DC ổn định và phẳng Bộ nghịch lưu 3 pha sử dụng linh kiện IGBT lý tưởng, cung cấp điện áp ngõ ra U d = 380V với tần số 50Hz.
- Xác định điện áp DC trên tụ lọc:
- Biên độ điện áp hài cơ bản cực đại:
Điện áp pha tải cực đại trong chế độ quá điều chế cho thấy biên độ hài cơ bản của điện áp ra tăng không tuyến tính theo chỉ số điều chế Điều này đặc biệt rõ ràng khi xem xét ma trong bộ nghịch lưu ba pha hai bậc.
Các thành phần sóng hài bậc cao được giảm thiểu tối đa, và giá trị điện áp tải cực đại trong chế độ quá điều chế được xác định khi hệ số điều chế m a gần bằng 1.
- Điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu
Với biên độ hài cơ bản áp pha bằng 220V, tần số 50Hz Biểu thức điện áp tải 3 pha
Xác định điện áp common mode V 0 = 150V:
V0min= – min(vt1, vt2, vt3)0V Chọn điện áp common mode V0 = 150V
Biểu thức áp nghịch lưu:
Biểu thức điện áp điều khiển: d i dki V v V 0 d dk V
2.2.3 Phương pháp điều khiển cho mô hình
- Khái niệm khâu điều khiển:
Khâu hiệu chỉnh khuếch đại tỉ lệ (P) trong hệ thống giúp giảm sai số xác lập, tuy nhiên, đầu vào hàm nấc có thể gây ra độ vọt lố, ảnh hưởng đến mạch động lực Sự có mặt của khâu vi phân tỉ lệ (PD) giúp giảm độ vọt lố và làm cho hệ thống phản ứng nhanh hơn với ít nhấp nhô hơn Khâu tỉ lệ (PI) giúp triệt tiêu sai lệch tĩnh, trong khi khâu hiệu chỉnh vi tích phân (PID) kết hợp ưu điểm của cả khâu PI và PD, tăng độ dự trữ pha ở tần số cắt và khử chậm pha hiệu quả.
Các bộ hiệu chỉnh PID được ứng dụng nhiều trong công nghiệp dưới dạng thiết bị điều khiển hay thuật toán phần mềm Hàm truyền bộ điều khiển PID:
Với các giá trị K P , K D và K I là các hằng số thực, s là toán tử Laplace
Phương trình vi tích phân mô tả mối tương quan giữa tín hiệu ra u (t) với tín hiệu vào e (t) của bộ điều khiển PID là:
Trong đó e(t) là sai lệch trong hệ thống e(t) = r(t) – c(t) Với r(t) là tín hiệu vào và c(t) đáp ứng ngõ ra của hệ thống
Vấn đề thiết kế là cần xác định giá trị K P , K D , và K I sao cho hệ thoả mãn các yêu cầu về chất lượng của hệ thống
- Khâu hiệu chỉnh tích phân tỉ lệ (PI)
Hàm truyền của khâu PI có dạng: c ( ) P K I
Hình 3.6.1 thay hiệu chỉnh là khâu PI, hàm truyền vòng hở của hệ là:
Bộ điều chỉnh PI tương đương với việc thêm nghiệm I
và nghiệm s=0 vào hàm truyền vòng hở
Sai số xác lập của hệ thống điều khiển có khâu PI sẽ bằng 0 khi tín hiệu vào là hàm nấc, và sẽ là hằng số tỉ lệ nghịch với giá trị KP khi tín hiệu vào là hàm RAMP Do đó, việc lựa chọn các tham số KP và KI là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống đáp ứng các yêu cầu thiết kế đã đề ra.
Việc xác định các hệ số tỉ lệ KP, KI, KD cho bộ điều khiển là một nhiệm vụ phức tạp Để giải quyết vấn đề này, người ta thường sử dụng phương pháp thử – sai trên phần mềm Matlab nhằm tìm ra các giá trị tối ưu cho các hệ số KP, KI, KD.
Bộ điều khiển PID để điều chỉnh tốc độ được trình bày trên hình 2.2 :
Hình 2.2: Mô hình bộ điều chỉnh PID
- Ứng dụng PI vào điều khiển kích từ cho máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn:
Hình 2.3: Sơ đồ bộ điều khiển PI ứng dụng vào máy điện cảm ứng rotor dây quấn
ỨNG DỤNG MATLAB/SIMULINK MÔ PHỎNG CHO MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG ROTO DÂY QUẤN
Mô hình điều khiển turbine gió sử dụng máy điện cảm ứng rotor dây quấn hoạt động ở chế độ xác lập
3.2.3 Các khối công suất trong máy phát điện gió
Thống kê kết quả
3.1 Khái niệm chung của Matlab và Simulink
Nhiều phần mềm chuyên dụng như Simnon, Alaska, Pspice và Sigma đã được phát triển cho mô hình hóa và mô phỏng Trong số đó, MatLab là một trong những phần mềm phổ biến nhất hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
MatLab là một hệ thống tương tác mạnh mẽ với dữ liệu cơ bản là mảng (array) mà không cần định trước kích thước Nó được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật như điện, điện tử, điều khiển tự động, kỹ thuật cơ khí, năng lượng và hóa học, cũng như trong các chuyên ngành toán học như kế toán, thống kê và nghiên cứu sinh học Trong ngành công nghiệp, MatLab đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn các nghiên cứu hiệu quả, phát triển và phân tích.
Matlab, được phát triển bởi công ty Math Works Inc, là ngôn ngữ máy tính bậc cao chuyên dụng cho tính toán kỹ thuật Nó cung cấp các chức năng tính toán, hiển thị và lập trình trong một môi trường thân thiện với người dùng Các ứng dụng chính của Matlab bao gồm nhiều lĩnh vực khác nhau trong kỹ thuật và khoa học.
- Mô hình hóa, mô phỏng và tạo mẫu
- Phân tích dữ liệu, khai thác và hiển thị
- Các phát triển ứng dụng
Toán học trong Matlab bao gồm nhiều giải thuật tính toán, từ các hàm cơ bản đến các phép toán cho số phức và các hàm phức tạp như đảo ma trận và biến đổi Fourier Matlab cũng cung cấp các khối chuyên dụng để giải quyết các bài toán chuyên sâu thông qua các ToolBox và Blocket.
Fuzzy logic ToolBox Logic mờ
Neural Network Blockset Mạng Nơron
Power System Blockset Các hệ thống công suất
Reatiem Workshop Ghép nối tiếp các thiết bị ngoại vi
Simmechanics Mô phỏng các hệ động lực học
Simulink là phần mềm mở rộng của MATLAB, chuyên dùng cho mô hình hóa, mô phỏng và phân tích hệ thống động, thường được áp dụng trong thiết kế hệ thống điều khiển, DSP và hệ thống thông tin Từ "Simulink" được ghép từ "Simulation" và "Link", cho phép mô tả các hệ thống tuyến tính, phi tuyến, và mô hình trong miền thời gian liên tục hoặc gián đoạn Phần mềm cung cấp giao diện đồ họa thân thiện, giúp người dùng dễ dàng xây dựng mô hình bằng thao tác "nhấn và kéo" chuột, mang lại trải nghiệm trực quan hơn so với các phần mềm trước đây yêu cầu lập trình phức tạp Để mô phỏng hiệu quả, người dùng cần có kiến thức cơ bản về điều khiển và xây dựng mô hình toán học theo lý thuyết điều khiển.
3.2 Mô hình điều khiển turbine gió sử dụng máy điện cảm ứng rotor dây quấn hoạt động ở chế độ xác lập
Giả sử máy phát có các thông số kỹ tuật sau: cánh quạt có bán kính RAm, hệ số 8, tốc độ gió từ 5m/s đến 8m/s, R s = 0,00189Ω, L d = 0,0038 (H), L q 0,0038 (H), J = 205,465kg.m 2 , số đôi cực p = 4
Hình 3.1: Mô hình mô phỏng turbine gió sử dụng máy điện cảm ứng rotor dây quấn hoạt động ở chế độ xác lập
3.2.3 Các khối công suất trong máy phát điện gió
Hình 3.2: Sơ đồ khối tuabin gió
Hình 3.3: Sơ đồ khối máy phát
Hình 3.4: Sơ đồ khối chỉnh lưu
Hình 3.5: Sơ đồ khối nghịch lưu
- Khối hồi tiếp điều khiển từ thông
Hình 3.6: Sơ đồ khối hồi tiếp điều khiển từ thông
- Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát
Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát tại tốc độ gió 5m/s thể hiện điện áp ngõ ra 3 pha hình sin, với mỗi pha lệch nhau 120 độ và điện áp mỗi pha đạt 690V.
- Đồ thị điện áp 1 chiều:
Hình 3.8 minh họa đồ thị điện áp một chiều tại tốc độ gió 5m/s Ngay khi khởi động, điện áp bắt đầu từ 0 và sau đó tăng mạnh, hiện tượng này được gọi là "bọc lố" Điện áp sau đó ổn định trong khoảng thời gian từ 0,01 giây đến 0,1 giây.
- Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải
Hình 3.9 minh họa đồ thị sóng điện áp ngõ ra 3 pha lý tưởng trong điều kiện không tải với tốc độ gió 5m/s Đồ thị này cho thấy biên độ điện áp tăng giảm tương ứng với thời gian đóng và mở của IGBT.
- Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang:
Hình 3.10: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 5m/s Ở hình 3.10 sóng màu vàng là sóng mang và điện áp điều khiển là sóng hình sin
- Đồ thị dạng sóng dòng:
Hình 3.11: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 5m/s Ở hình 3.11 là dòng 3 pha không cân bằng nhau Bởi vì bị ảnh hưởng của tải 3 pha
- Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát
Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát ở tốc độ gió 6m/s, như thể hiện trong hình 3.12, cho thấy điện áp ngõ ra ba pha dạng sóng sin Mỗi pha điện áp lệch nhau 120 độ và có giá trị điện áp mỗi pha là 690V.
- Đồ thị điện áp 1 chiều:
Hình 3.13 minh họa đồ thị điện áp một chiều tại tốc độ gió 6m/s Khi mới khởi động, điện áp bắt đầu từ 0 và sau đó tăng vọt, hiện tượng này được gọi là bọc lố Điện áp ổn định trong khoảng thời gian từ 0,01 giây đến 0,1 giây.
- Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải
Hình 3.14 minh họa đồ thị sóng điện áp ngõ ra ba pha lý tưởng trong điều kiện không tải với tốc độ gió 6m/s Đồ thị này thể hiện sự biến đổi biên độ điện áp theo thời gian đóng và mở của IGBT.
- Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang:
Hình 3.15: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 6m/s Ở hình 3.15 sóng màu vàng là sóng mang và điện áp điều khiển là sóng hình sin
- Đồ thị dạng sóng dòng:
Hình 3.16: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 6m/s Ở hình 3.16 là dòng 3 pha không cân bằng nhau Bởi vì bị ảnh hưởng của tải 3 pha
- Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát
Hình 3.17 minh họa đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát tại tốc độ gió 7m/s, với điện áp 3 pha hình sin Mỗi pha điện áp lệch nhau 120 độ và có giá trị 690V cho mỗi pha.
- Đồ thị điện áp 1 chiều:
Hình 3.18 thể hiện đồ thị điện áp một chiều tại tốc độ gió 7m/s Khi mới khởi động, điện áp bắt đầu từ 0 và sau đó tăng mạnh, hiện tượng này được gọi là hiện tượng bọc lố, trước khi ổn định trong khoảng thời gian từ 0,01 giây đến 0,1 giây.
- Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải
Hình 3.19 minh họa đồ thị sóng điện áp ngõ ra 3 pha lý tưởng khi không tải ở tốc độ gió 7m/s, cho thấy sự biến đổi biên độ tương ứng với thời gian đóng mở của IGBT.
- Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang:
Hình 3.20: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 7m/s Ở hình 3.20 sóng màu vàng là sóng mang và điện áp điều khiển là sóng hình sin
- Đồ thị dạng sóng dòng:
Hình 3.21: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 7m/s Ở hình 3.21 là dòng 3 pha không cân bằng nhau Bởi vì bị ảnh hưởng của tải 3 pha
- Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát
Hình 3.22 thể hiện đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát tại tốc độ gió 8m/s, với điện áp ngõ ra 3 pha hình sin Mỗi pha điện áp lệch nhau 120 độ, và điện áp của mỗi pha đạt 690V.
- Đồ thị điện áp 1 chiều: