ĐIỀU KHIỂN GIẢM ĐIỆN ÁP COMMON-MODE CHO BỘ BIẾN ĐỔI PHÍA ROTOR CỦA MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP

Luận văn về điều khiển giảm điện áp common mode cho bộ biến đổi phía rotor của máy phát không đồng bộ nguồn kép. Nghiên cứu kỹ thuật điện chuyên sâu.

• Tác giả: Lê Nguyễn Hồng Phong
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Nhờ
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện
• Đề tài: Điều Khiển Giảm Điện Áp Common-Mode Cho Bộ Biến Đổi Phía Rotor Của Máy Phát Không Đồng Bộ Nguồn Kép
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Điều Khiển Giảm Điện Áp Common Mode DFIG

Trong bối cảnh năng lượng tái tạo ngày càng được chú trọng, năng lượng gió nổi lên như một giải pháp tiềm năng. Hệ thống DFIG (Doubly-fed induction generator) đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, quá trình điều khiển các mạch nghịch lưu trong DFIG tạo ra điện áp common-mode, gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực. Luận văn này tập trung vào việc đề xuất giải thuật điều khiển mới nhằm giảm điện áp common-mode của bộ biến đổi phía rotor (RSC) hoạt động ở chế độ nghịch lưu trong hệ thống máy phát không đồng bộ nguồn kép.

1.1. Tổng Quan Về Hệ Thống Điện Gió Dùng DFIG

Hệ thống điện gió sử dụng DFIG đang chiếm lĩnh thị trường nhờ khả năng điều khiển linh hoạt và hiệu quả. DFIG, viết tắt của Doubly-Fed Induction Generator, cho phép kết nối cuộn dây stator trực tiếp vào lưới điện, trong khi cuộn dây rotor được kết nối thông qua bộ biến đổi công suất. Cấu trúc này giúp DFIG hoạt động hiệu quả ở nhiều tốc độ gió khác nhau, tối ưu hóa việc khai thác năng lượng. Sự phát triển của các thuật toán điều khiển, đặc biệt là điều khiển giảm điện áp common-mode, đang mở ra những tiềm năng mới cho DFIG.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Điều Khiển Giảm Điện Áp Common Mode

Điện áp common-mode (CMV) là một vấn đề nan giải trong các hệ thống truyền động điện xoay chiều, đặc biệt là DFIG. CMV gây ra nhiều tác động tiêu cực như tăng dòng điện rò, giảm tuổi thọ lớp cách điện và gây ra dòng điện ổ bi phá hủy bề mặt ổ bi. Việc điều khiển giảm CMV không chỉ cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Các nghiên cứu về điều khiển giảm CMV ngày càng trở nên quan trọng để tối ưu hóa hoạt động của DFIG trong các ứng dụng điện gió.

II. Ảnh Hưởng Của Điện Áp Common Mode Lên Bộ Biến Đổi DFIG

Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) được sử dụng rộng rãi trong điều khiển các mạch nghịch lưu của hệ thống DFIG. Tuy nhiên, PWM tạo ra điện áp common-mode (CMV). CMV gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống truyền động điện như làm tăng dòng điện rò, giảm tuổi thọ lớp cách điện giữa các cuộn dây quấn trong máy điện. Dòng điện ổ bi có thể làm lão hóa hoặc phá hủy bề mặt hệ thống ổ bi trong máy điện. Vì vậy, việc nghiên cứu và tìm ra các giải pháp giảm điện áp common-mode là rất cần thiết.

2.1. Tác Động Của Điện Áp Common Mode Đến Tuổi Thọ Thiết Bị

Điện áp common-mode (CMV) không chỉ gây ra các vấn đề về nhiễu điện từ (EMI) mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của các thành phần trong hệ thống DFIG. CMV làm tăng ứng suất điện lên lớp cách điện của cuộn dây, dẫn đến giảm khả năng cách điện và tăng nguy cơ hỏng hóc. Ngoài ra, CMV còn gây ra hiện tượng phóng điện cục bộ, làm suy yếu cấu trúc vật liệu và giảm tuổi thọ của máy phát. Các nghiên cứu về vật liệu cách điện mới và kỹ thuật giảm CMV đóng vai trò quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ của hệ thống DFIG.

2.2. Điện Áp Common Mode Gây Nhiễu Điện Từ EMI Cho Hệ Thống

Điện áp common-mode (CMV) là một trong những nguyên nhân chính gây ra nhiễu điện từ (EMI) trong hệ thống DFIG. CMV tạo ra dòng điện common-mode chạy qua các dây dẫn và vỏ máy, phát xạ sóng điện từ gây nhiễu cho các thiết bị điện tử khác. EMI có thể gây ra các vấn đề như sai lệch dữ liệu, hoạt động không ổn định và thậm chí là hỏng hóc thiết bị. Việc giảm CMV không chỉ cải thiện hiệu suất của DFIG mà còn đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn về EMI và EMC (Electromagnetic Compatibility).

2.3. Ứng Suất Điện Lên Các Linh Kiện Bán Dẫn Của Bộ Biến Đổi DFIG

Điện áp common-mode (CMV) gây ra ứng suất điện bổ sung lên các linh kiện bán dẫn trong bộ biến đổi DFIG, đặc biệt là các IGBT. Các ứng suất này có thể vượt quá giới hạn chịu đựng của linh kiện, dẫn đến giảm tuổi thọ và nguy cơ hỏng hóc. Các kỹ thuật giảm CMV giúp giảm thiểu ứng suất điện, cải thiện độ tin cậy và kéo dài tuổi thọ của bộ biến đổi DFIG.

III. Phương Pháp Điều Khiển Giảm Điện Áp Common Mode Hiệu Quả

Luận văn này trình bày một giải thuật điều khiển mới nhằm giảm điện áp common-mode của bộ biến đổi phía rotor hoạt động ở chế độ nghịch lưu trong hệ thống máy phát không đồng bộ nguồn kép. Giải thuật được xây dựng dựa trên kỹ thuật sóng mang sử dụng hàm offset và được mô phỏng bằng phần mềm MATLAB/Simulink R2016b. Kết quả mô phỏng đã thể hiện được hiệu quả của giải thuật đề xuất.

3.1. Kỹ Thuật Sóng Mang Sử Dụng Hàm Offset Để Giảm CMV

Kỹ thuật sóng mang sử dụng hàm offset là một phương pháp hiệu quả để giảm điện áp common-mode (CMV) trong bộ biến đổi DFIG. Bằng cách thêm một hàm offset thích hợp vào tín hiệu điều chế, có thể điều chỉnh dạng sóng điện áp đầu ra để giảm biên độ của CMV. Việc lựa chọn hàm offset cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo không ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng điện năng của hệ thống. Các nghiên cứu về tối ưu hóa hàm offset đang được tiến hành để đạt được hiệu quả giảm CMV tốt nhất.

3.2. Điều Khiển Vector Để Giảm Điện Áp Common Mode Trong DFIG

Điều khiển vector là một phương pháp điều khiển tiên tiến cho phép kiểm soát chính xác cả biên độ và pha của điện áp và dòng điện trong DFIG. Bằng cách sử dụng điều khiển vector, có thể thiết kế các thuật toán điều khiển đặc biệt để giảm điện áp common-mode (CMV) mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất và độ ổn định của hệ thống. Các thuật toán này thường dựa trên việc tối ưu hóa quỹ đạo của vector điện áp để giảm thiểu CMV. Điều khiển vector mang lại khả năng giảm CMV linh hoạt và hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống.

3.3. So Sánh Các Phương Pháp Giảm Điện Áp Common Mode Khác

Ngoài kỹ thuật sóng mang và điều khiển vector, còn có nhiều phương pháp khác để giảm điện áp common-mode (CMV) trong DFIG, bao gồm sử dụng bộ lọc common-mode, kỹ thuật điều chế SVM (Space Vector Modulation) cải tiến và các phương pháp điều khiển dựa trên phần cứng. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. So sánh các phương pháp khác nhau giúp người thiết kế đưa ra quyết định tốt nhất để đạt được hiệu quả giảm CMV tối ưu.

IV. Mô Phỏng Kết Quả Điều Khiển Giảm Điện Áp Common Mode

Giải thuật được xây dựng dựa trên kỹ thuật sóng mang sử dụng hàm offset và được mô phỏng bằng phần mềm MATLAB/Simulink R2016b. Mô phỏng bao gồm các thông số khác nhau của hệ thống, như công suất DFIG, điện áp DC-link, tần số sóng mang. Mục tiêu là đánh giá hiệu quả của giải thuật đề xuất trong việc giảm điện áp common-mode (CMV). Kết quả mô phỏng thể hiện rõ ràng hiệu quả của giải thuật trong việc giảm CMV, đồng thời phân tích ảnh hưởng của các thông số hệ thống đến hiệu quả giảm CMV.

4.1. Thông Số Mô Phỏng Và Thiết Lập Hệ Thống DFIG

Quá trình mô phỏng điều khiển giảm điện áp common-mode cho DFIG đòi hỏi thiết lập các thông số chính xác. Thông số bao gồm công suất định mức của DFIG, điện áp DC-link, tần số sóng mang của bộ biến tần, và các thông số của lưới điện. Việc lựa chọn các thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả mô phỏng và khả năng đánh giá hiệu quả của thuật toán giảm điện áp common-mode. Mô phỏng được thực hiện trên phần mềm MATLAB/Simulink để đảm bảo tính chính xác.

4.2. Phân Tích Kết Quả Mô Phỏng Hiệu Quả Giảm Điện Áp Common Mode

Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán điều khiển giảm điện áp common-mode hoạt động hiệu quả. Điện áp common-mode (CMV) giảm đáng kể so với các phương pháp điều khiển truyền thống. Phân tích FFT (Fast Fourier Transform) chứng minh giảm đáng kể thành phần hài của dòng điện rotor, cải thiện chất lượng điện năng. Dạng sóng của điện áp và dòng điện stator ổn định, cho thấy hiệu suất hệ thống được duy trì. Kết quả này khẳng định tính khả thi của giải pháp giảm điện áp common-mode cho DFIG.

4.3. Ảnh Hưởng Của Tần Số Sóng Mang Đến Hiệu Quả Giảm CMV

Tần số sóng mang là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả giảm điện áp common-mode (CMV) trong DFIG. Tăng tần số sóng mang có thể cải thiện khả năng giảm CMV, nhưng đồng thời cũng làm tăng tổn thất chuyển mạch của bộ biến tần. Do đó, cần phải có sự cân bằng giữa hiệu quả giảm CMV và tổn thất năng lượng. Các nghiên cứu về tối ưu hóa tần số sóng mang đang được tiến hành để đạt được hiệu quả giảm CMV tốt nhất với mức tổn thất năng lượng chấp nhận được.

V. Kết Luận Hướng Phát Triển Điều Khiển Giảm Điện Áp Common Mode

Luận văn đã trình bày một giải thuật điều khiển giảm điện áp common-mode hiệu quả cho bộ biến đổi phía rotor của máy phát không đồng bộ nguồn kép (DFIG). Giải thuật dựa trên kỹ thuật sóng mang sử dụng hàm offset, mang lại kết quả khả quan trong việc giảm điện áp common-mode. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục trong tương lai.

5.1. Tổng Kết Những Kết Quả Đạt Được Trong Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã đạt được những kết quả đáng chú ý trong việc điều khiển giảm điện áp common-mode (CMV) cho DFIG. Thuật toán đề xuất đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm đáng kể CMV, cải thiện chất lượng điện năng, và giảm tác động tiêu cực đến các thiết bị điện. Kết quả này đóng góp vào việc nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống DFIG, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng gió.

5.2. Hạn Chế Của Nghiên Cứu Và Hướng Phát Triển Trong Tương Lai

Nghiên cứu hiện tại vẫn còn một số hạn chế. Cần có thêm nghiên cứu về tối ưu hóa hàm offset để đạt hiệu quả giảm điện áp common-mode (CMV) tốt nhất. Bên cạnh đó, cần xem xét ảnh hưởng của các yếu tố khác như nhiễu điện từ (EMI) và tác động của điều khiển giảm CMV đến độ ổn định của hệ thống. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm nghiên cứu các thuật toán điều khiển giảm CMV dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) và ứng dụng trong các hệ thống DFIG công suất lớn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1. Điện tử công suất trong hệ thống điện gió Trong xu hướng tìm kiếm nguồn năng lượng mới thay cho nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống, các nguồn năng lượng tái tạo ngày càng được quan tâm [1]. Hiện nay năng lượng gió là một lĩnh vực phát triển nhanh chóng và đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống năng lượng tái tạo [2]. Sự phát triển của năng lượng gió được phản ánh qua sự gia tăng nhanh chóng của công suất lắp đặt các hệ thống turbine gió trên phạm vi toàn cầu.

Hình 1-1 cho thấy nếu như vào năm 2001 tổng công suất lắp đặt turbine gió trên toàn thế giới chỉ đạt 24 MW thì đến năm 2005, công suất này đã tăng hơn 2 lần và đạt 59 MW, đến năm 2011 đạt gần 240 MW và dự báo đến năm 2020 là gần 800 MW [2]. Công suất lắp đặt của hệ thống năng lượng gió trên phạm vi toàn cầu từ năm 2001 đến năm 2020 (dự báo) [2]. Theo thời gian, kích cỡ và công suất của các turbine gió cũng đã có sự phát triển nhanh chóng: công suất turbine gió đã tăng từ 50 kW (năm 1980) đến 2 MW (năm 2000) và 7,5 MW (năm 2010); đường kính cánh quạt turbine gió đã tăng từ 15 19 m (năm 1980) đến 80 m (năm 2000) và 126 m (năm 2010) [1]. Dự báo đến năm 2020, các turbine gió công suất 15-20 MW với đường kính cánh quạt 150-200 m sẽ được giới thiệu trên thị trường [1].

Đi kèm với sự phát triển về công suất và kích cỡ của các turbine gió, các bộ biến đổi điện tử công suất được sử dụng trong turbine gió cũng có những bước phát triển vượt bậc cả về kiểu sơ đồ mạch cũng như công suất định mức [1], [2]. Hình 1-2 thể hiện sự phát triển về công suất và kích thước của hệ thống turbine gió, cùng với sự phát triển của điện tử công suất trong hệ thống turbine gió [2]. (dự báo) Tốc độ quay Cố định Thay đổi Thay đổi một phần Vai trò của Định mức % 0% 10% 30% 100% điện tử công suất Vai trò Bộ Điều Điều Điều khiển công suất khởi động khiển khiển toàn phần của máy phát mềm điện trở công suất rotor rotor Hình 1-2. Sự phát triển của turbine gió và vai trò của điện tử công suất trong turbine gió từ năm 1980 đến 2020 (dự báo) [2] Các turbine gió được sản xuất trong thập niên 1980 sử dụng máy phát không đồng bộ rotor lồng sóc (SCIG), do vậy mạch điện tử công suất được dùng chỉ là các mạch khởi động mềm thyristor công suất nhỏ [1], [2].

Đến thập niên 1990, máy phát 20 không đồng bộ rotor dây quấn (WRIG) bắt đầu được sử dụng trong turbine gió, các bộ biến đổi được sử dụng là các mạch cầu diode và mạch băm (chopper) với công suất là 10% công suất định mức máy phát [1], [2]. Từ năm 2000 trở đi, các mạch biến đổi back-to-back với khả năng dẫn dòng công suất theo cả 2 chiều đã được giới thiệu và được ứng dụng trong các hệ thống turbine gió sử dụng máy phát không đồng bộ nguồn kép (DFIG) và máy phát đồng bộ nam chân vĩnh cửu (PMSG) [1], [2]. Trong hệ thống DFIG, công suất định mức của bộ biến đổi chiếm 30% công suất máy phát còn trong hệ thống PMSG, tỷ lệ này lên đến 100% [1], [2]. Sự phát triển của các bộ biến đổi điện tử công suất không chỉ giúp hạn chế được các tác động của hiện tượng stress cơ học trên trục turbine gió mà còn mang đến khả năng điều khiển linh hoạt công suất của máy phát, làm cho hệ thống turbine gió có thể dễ dàng kết nối lưới [2].

Hệ thống turbine gió DFIG Có nhiều loại máy phát khác nhau được sử dụng trong turbine gió. Ở giai đoạn bắt đầu phát triển của lĩnh vực điện gió, máy phát SCIG được sử dụng trong các turbine gió và được biết đến với tên gọi “kiểu thiết kế Đan Mạch” (Danish concept), hiện nay phần lớn các turbine gió đều sử dụng máy phát DFIG hoặc PMSG [2], [3]. Hệ thống turbine gió sử dụng DFIG đã được nghiên cứu từ thập niên 1990 và bắt đầu được sử dụng rộng rãi từ thập niên 2000 [1]-[4]. Tại thời điểm 2013, hệ thống turbine gió sử dụng DFIG chiếm gần 50% thị trường turbine gió [5].

DFIG dùng trong turbine gió được sản xuất với nhiều phạm vi công suất khác nhau, trong đó phổ biến nhất từ 1,5 MW đến 3 MW. Một số nhà sản xuất còn giới thiệu các mẫu DFIG với công suất lớn, trong đó có hãng Repower (Đức) với 2 mẫu DFIG là 6M, công suất 6150 kW và 5M, công suất 5 MW [5]. Trong hệ thống DFIG, cuộn dây stator của DFIG được kết nối trực tiếp với lưới điện, trong một số trường hợp được kết nối thông qua một máy biến áp. Cuộn dây rotor được kết nối với bộ biến đổi công suất back-to-back trước khi nối trực tiếp vào lưới điện, hoặc nối với lưới thông qua máy biến áp.

Trục rotor của DFIG được 21 truyền động bởi trục turbine gió, thông qua hộp số tăng tốc. Hình 1-3 là sơ đồ của một hệ thống DFIG điển hình. Hộp số DFIG Máy biến áp Lưới điện DC- Turbine link gió RSC GSC Hình 1-3. Sơ đồ hệ thống turbine gió DFIG [2] Bộ biến đổi công suất được sử dụng trong hệ thống DFIG là bộ biến đổi back-to-back dựa trên linh kiện IGBT, bộ biến đổi này có khả năng dẫn dòng công suất chạy theo cả hai chiều và hoạt động được trong cả 4 góc phần tư.

Bộ biến đổi back-to-back được ghép nối từ 2 mạch biến đổi nguồn áp (VSC), hai mạch VSC có thể là mạch 2 bậc truyền thống hoặc mạch đa bậc. Hai mạch VSC này được liên kết với nhau bởi tụ điện DC, thường gọi là tụ DC-link. Hình 1-4 là sơ đồ mạch của bộ biến đổi back-to-back 2 bậc. Sơ đồ bộ biến đổi back-to-back 2 bậc Trong bộ biến đổi back-to-back, bộ biến đổi được nối với cuộn dây rotor của DFIG được gọi là bộ biến đổi phía rotor (RSC) và bộ biến đổi còn lại được nối với 22 lưới điện được gọi là bộ biến đổi phía lưới (GSC).

RSC có chức năng điều khiển moment, công suất tác dụng phía stator và công suất phản kháng phía stator của DFIG. Trong khi đó, GSC có chức năng điều khiển giữ điện áp DC-link cố định và điều khiển công suất phản kháng đi vào phía rotor của DFIG. Hệ thống DFIG có các ưu điểm như sau:  DFIG có thể hoạt động với tốc độ trên tốc độ đồng bộ, dưới tốc độ đồng bộ hoặc tại tốc độ đồng bộ [4]. Phạm vi tốc độ hoạt động của DFIG dao động quanh giá trị ±33% so với tốc độ đồng bộ [3], [6], và tốc độ hoạt động của DFIG chỉ bị giới hạn bởi điện áp định mức của dây quấn rotor [4], [5].

Tại tốc độ đồng bộ, dòng điện DC được đưa vào cuộn dây rotor thông qua bộ RSC làm việc ở chế độ băm (chopper) [4], [5].  Công suất của bộ biến đổi back-to-back yêu cầu chỉ khoảng 25% đến 33% công suất của DFIG, do đó giảm được chi phí chế tạo nếu so với các bộ biến đổi 100% công suất máy phát như đối với PMSG [2], [3].  Moment và dòng điện kích từ của DFIG có thể được điều khiển độc lập với nhau [4], [5].  Độ méo dạng sóng hài ở dòng điện rotor, stator và dòng điện lưới trong hệ thống DFIG có giá trị thấp [4], [5].

Do vậy yêu cầu các bộ lọc ở bộ biến đổi back-to-back và bộ lọc EMI trong hệ thống DFIG thường khá nhỏ, với định mức vào khoảng 0,25 pu so với tổng công suất của hệ thống [3], [6].  Góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp ở GSC có thể được điều khiển dễ dàng [3] - [5], qua đó điều khiển được hệ số công suất của hệ thống DFIG. Bên cạnh đó, hệ thống DFIG cũng có nhược điểm như sau: Để trao đổi năng lượng giữa cuộn dây rotor với bộ biến đổi back-to-back cần sử dụng hệ thống vành trượt. Trong các điều kiện mất cân bằng ở lưới điện hay ở DFIG thì điều này có thể ảnh hưởng đến sự cân bằng giữa độ tin cậy và tính ổn định trong việc điều khiển công suất [2].

23 Tùy thuộc vào tốc độ hoạt động của DFIG, dòng công suất đi qua bộ biến đổi back-to-back có chiều khác nhau, và do đó vai trò của RSC và GSC trong bộ biến đổi back-to-back cũng khác nhau:  Khi DFIG hoạt động ở chế độ trên đồng bộ, bộ biến đổi back-to-back dẫn công suất tác dụng chạy từ phía rotor đến lưới. RSC đóng vai trò là bộ chỉnh lưu còn GSC đóng vai trò là bộ nghịch lưu [7].  Khi DFIG hoạt động ở chế độ dưới đồng bộ, bộ biến đổi back-to-back dẫn công suất tác dụng chạy từ lưới vào rotor. Lúc này GSC đóng vai trò là bộ chỉnh lưu còn RSC đóng vai trò là bộ nghịch lưu [7].

Hình 1-5 thể hiện chiều di chuyển của công suất tác dụng trong hệ thống DFIG ứng với hai chế độ hoạt động trên. ω < ωs DFIG Ps Pg Pm RSC GSC Pr (a) Chế độ dưới đồng bộ ω > ωs DFIG Ps Pg Pm RSC GSC Pr (b) Chế độ trên đồng bộ Hình 1-5. Dòng công suất trong hệ thống DFIG [7] 24 Trong chế độ hoạt động dưới đồng bộ của DFIG, RSC đóng vai trò là mạch nghịch lưu. Quá trình điều khiển các khóa đóng ngắt trong RSC làm phát sinh điện áp common-mode (CMV).

CMV ảnh hưởng đến điện áp cảm ứng trên trục máy điện và dòng điện ổ bi trong máy điện. Theo nghiên cứu tại [8] và [9], trong hệ thống truyền động điện PWM có thể gặp 3 kiểu dòng điện ổ bi: dòng điện ổ bi gây bởi sự xả điện tích trong điện dung ký sinh giữa trục rotor với khung stator khi lớp cách điện ổ bi bị lão hóa, dòng điện ổ bi gây bởi ứng suất điện áp dv/dt của CMV trong đó ổ bi đóng vai trò là một đường dẫn với trở kháng thấp, và dòng điện ổ bi tuần hoàn do từ thông gây bởi dòng điện common-mode tạo ra. Ảnh hưởng của dv/dt trong CMV đến dòng điện ổ bi cũng đã được tác giả Adabi trình bày tại [10]. Nghiên cứu của tác giả A.

Garcia và các đồng nghiệp ở [11] chỉ ra rằng, dòng điện ổ bi được xem là một trong những nguyên nhân chính gây nên các sự cố hỏng hóc đối với hệ truyền động điện PWM, đặc biệt đối với các hệ thống có công suất lớn.