เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL บรรลุการกรองที่มีประสิทธิภาพและการยับยั้งการสั่นพ้องได้อย่างไร

เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL ขึ้นอยู่กับตัวกรอง LC แบบดั้งเดิมโดยการเพิ่มองค์ประกอบการเหนี่ยวนำ (L2) และแนะนำกลยุทธ์การควบคุมขั้นสูงเพื่อสร้างโครงสร้างการควบคุมวงปิดแบบปิดสองครั้ง โครงสร้างนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองและความสามารถในการปราบปรามการสั่นพ้องของเครื่องปฏิกรณ์กรอง LCL

ใน เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL ตัวเหนี่ยวนำแรก (L1) และตัวเก็บประจุ (C) รวมกันเพื่อสร้างลูปปิดครั้งแรกซึ่งส่วนใหญ่รับผิดชอบในการปรับความถี่เรโซแนนท์ของตัวกรอง โดยการปรับพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุ C อย่างถูกต้องตัวกรองสามารถบรรลุการกรองที่มีประสิทธิภาพภายในช่วงความถี่เฉพาะนั่นคือการอนุญาตให้สัญญาณภายในช่วงความถี่ที่แน่นอนในขณะที่ลดทอนหรือปิดกั้นสัญญาณที่ความถี่อื่น ๆ

ตัวเหนี่ยวนำครั้งที่สอง (L2) สร้างลูปปิดที่สองด้วยหน่วยการตรวจสอบกระแสไฟหรือหน่วยตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและคอนโทรลเลอร์ข้อเสนอแนะ ลูปปิดนี้มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมของกระแสไฟเอาท์พุทหรือแรงดันไฟฟ้า ผ่านกลไกการตอบรับเมื่อตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในระบบ (เช่นการเกิดขึ้นของการสั่นพ้อง) จะถูกตรวจพบลูปปิดที่สองสามารถปรับพารามิเตอร์ของตัวกรองได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดการปราบปรามปัญหาการสั่นพ้องอย่างมีประสิทธิภาพ

กลยุทธ์การควบคุมวงปิดแบบปิดสองครั้งของเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL เป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการกรองที่มีประสิทธิภาพและการปราบปรามการสั่นพ้อง หลักการทำงานของลูปปิดทั้งสองนั้นมีการแนะนำด้านล่าง

ลูปปิดครั้งแรก: การปรับความถี่เรโซแนนท์
ในเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL ลูปปิดตัวแรกจะควบคุมความถี่เรโซแนนท์ของตัวกรองโดยการปรับพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุ C. กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนและการปฏิบัติทางวิศวกรรม

มีความจำเป็นที่จะต้องกำหนดช่วงความถี่ฮาร์มอนิกที่ตัวกรองจำเป็นต้องระงับ โดยปกติจะถูกกำหนดตามข้อมูลเฉพาะของระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงานเช่นลักษณะการส่งออกของตัวแปลงความถี่แหล่งจ่ายไฟ UPS หรือระบบพลังงานหมุนเวียน

ผ่านการคำนวณเชิงทฤษฎีหรือการวิเคราะห์การจำลองค้นหาการรวมกันของพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุ C ที่สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการพิจารณาในหลาย ๆ ด้านเช่นลักษณะความต้านทานและการตอบสนองความถี่ของตัวกรอง

ในระหว่างกระบวนการผลิตจริงจะใช้การควบคุมกระบวนการและการทดสอบที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุ C เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบซึ่งจะบรรลุการกรองที่มีประสิทธิภาพของตัวกรองภายในช่วงความถี่เฉพาะ

วงปิดที่สอง: การตรวจสอบและปรับเวลาเรียลไทม์
การตรวจสอบลูปแบบปิดที่สองเปลี่ยนไปในกระแสเอาต์พุตตัวกรองหรือแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์และปรับพารามิเตอร์ของตัวกรองอย่างรวดเร็วตามเอาต์พุตสัญญาณโดยคอนโทรลเลอร์ข้อเสนอแนะเพื่อให้เกิดการปราบปรามปัญหาการสั่นพ้องอย่างมีประสิทธิภาพ

กระบวนการนี้มักจะมีขั้นตอนต่อไปนี้:
หน่วยการตรวจสอบ: ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในกระแสเอาต์พุตตัวกรองหรือแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยเซ็นเซอร์หรือการวัดวงจร
การประมวลผลสัญญาณ: ขยายตัวกรองและประมวลผลสัญญาณดิจิทัลสัญญาณที่ตรวจสอบสำหรับการวิเคราะห์และการควบคุมที่ตามมา
ตัวควบคุมข้อเสนอแนะ: ขึ้นอยู่กับสัญญาณที่ประมวลผลคำนวณค่าพารามิเตอร์ที่จำเป็นต้องปรับและส่งสัญญาณควบคุม ตัวควบคุมการตอบกลับมักใช้อัลกอริทึมการควบคุมขั้นสูงเช่นการควบคุม PID การควบคุมฟัซซี่หรือการควบคุมเครือข่ายประสาท
การปรับพารามิเตอร์: ตามสัญญาณเอาต์พุตของตัวควบคุมการตอบรับให้ปรับพารามิเตอร์ของตัวกรองเช่นการซึมผ่านของแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ L2 ความสามารถของตัวเก็บประจุ C ฯลฯ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยวิธีการของตัวควบคุม rheostat หรือตัวควบคุมดิจิตอล
การประเมินผล: ประเมินผลกระทบหลังจากการปรับโดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในกระแสเอาต์พุตตัวกรองหรือแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ หากปัญหาการสั่นพ้องยังคงมีอยู่ให้ปรับพารามิเตอร์ต่อไปจนกว่าจะมีเอฟเฟกต์การกรองที่น่าพอใจ

เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL ซึ่งมีโครงสร้างการควบคุมวงปิดสองเท่าที่เป็นเอกลักษณ์ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบมากมายในระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน:
การกรองที่มีประสิทธิภาพสูง: โดยการปรับพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุอย่างแม่นยำเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL สามารถบรรลุการกรองที่มีประสิทธิภาพสูงภายในช่วงความถี่ที่เฉพาะเจาะจงลดเนื้อหาฮาร์มอนิกและปรับปรุงคุณภาพพลังงาน
การปราบปรามการสั่นพ้อง: ฟังก์ชั่นการตรวจสอบแบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์แบบปิดรอบที่สองช่วยให้เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในระบบได้อย่างรวดเร็วยับยั้งปัญหาการสั่นพ้องอย่างมีประสิทธิภาพและปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานและระบบจากความเสียหาย
ความเสถียรสูง: โครงสร้างการควบคุมวงปิดแบบปิดสองครั้งช่วยให้เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL สามารถปรับพารามิเตอร์ของตัวเองได้เร็วขึ้นเมื่อหันหน้าเข้าหาการเปลี่ยนแปลงเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมพลังงานใหม่ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความเสถียรของตัวกรอง
ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว: ผ่านกลไกการตอบรับเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในระบบได้อย่างรวดเร็วบรรลุการปรับอย่างรวดเร็วและปรับปรุงความเร็วในการตอบสนองของระบบ
แอพพลิเคชั่นที่กว้าง: เครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในตัวแปลงความถี่อุปกรณ์จ่ายไฟ UPS ระบบพลังงานหมุนเวียนและสาขาอื่น ๆ กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการปรับปรุงคุณภาพพลังงานและสร้างความมั่นใจในการทำงานที่มั่นคงของระบบ
ในการใช้งานจริงเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL จำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งและปรับให้เหมาะสมตามลักษณะของระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงานเฉพาะ ซึ่งรวมถึงการเลือกพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุสูตรของกลยุทธ์การควบคุมและการเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างตัวกรอง ผ่านการออกแบบและการเพิ่มประสิทธิภาพที่แม่นยำเครื่องปฏิกรณ์ตัวกรอง LCL สามารถทำงานได้อย่างดีที่สุดในการใช้งานจริงและให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการทำงานที่มั่นคงของระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน