计及部分电容的接地回路高频电路模型

建立相对精确的接地回路电路模型,研究接地回路的阻抗频率特性,对研究接地回路的传导干扰具有重要意义.首先建立了一个大尺寸的接地回路实物模型,运用PEEC方法求出各部分参数并建立了考虑部分电容作用的等效电路模型.实测和仿真的阻抗频率特性非常吻合,证明用PEEC方法分析研究大尺寸接地回路的高频阻抗特性是可行的,拓展了PEEC方法的应用领域.另外,在用HP4395A阻抗分析仪测量高频阻抗频率特性时,为屏蔽外界电磁干扰,应该对被测模型加屏蔽罩并可靠接地.     

基于部分电感模型的回路耦合干扰分析

电力电子系统中回路之间的电磁场耦合是电磁干扰主要传播方式之一，为了准确预测系统级的电磁干扰，需要对回路耦合干扰进行定量计算。基于部分单元等效电路(partial element equivalent circuit，PEEC)的部分电感理论，建立了典型电力电子系统回路耦合电磁干扰的模型，主要包括导线之间空间磁场形成的互感耦合和接地回路之间共地阻抗耦合的模型。在实验室中构建了物理对象研究平台，分别对差模电流和共模电流产生的回路耦合干扰进行了测试，实验结果与计算结果对比证明了方法的正确性。     

基于场路结合思想的风电机组接地网冲击特性研究

在雷击过程中,雷电流沿风电机组塔筒注入接地网,会引起接地网的地电位升高。为更好地研究雷击产生的暂态过电压对风电机组及其输变电设备产生的影响,采用场路结合的思想建立接地网暂态电路模型,对雷击引起的地电位升高进行系统仿真计算。计算结果表明:由于雷电流波头频率很高,与电阻相比接地体本身的电感效应非常明显,将引起接地网的地电位大幅度升高;暂态过电压将对地下传输、通信和控制电缆最外层绝缘造成破坏,严重时甚至会造成局部放电。     

引外接地对降低接地网接地阻抗的作用

采用接地网工频接地参数分析软件,计算了引外接地网对降低主接地网接地阻抗的作用。计算结果表明,随着辅助接地网与主接地网之间的距离的增加,辅助接地网的作用逐渐减小;并且在土壤电阻率较高的地区,引外接地具有较好的降低主接地网接地阻抗的作用。     

混合电磁结构磁性部分元等效电路建模技术的解析及实验研究

磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准) 部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。     

大型变电站接地网接地阻抗与接地电阻的差异

采用基于场路结合方法开发的接地网接地参数数值计算软件分析了接地网的接地阻抗与接地电阻的差 异。计算结果表明:接地电阻的概念只适用于小型接地网;随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低,接地阻抗中感性分量的作用越来越大,大型地网应采用接地阻抗设计。     

复杂电子系统传导EMI噪声机理分析与处理

针对复杂电子系统产生的传导EMI噪声,该文分别利用电偶极子模型、电路分析方法和散射参数方法提出了3种传导EMI噪声理论模型及其等效电路,包括因串扰引起的传导噪声模型,因接地不良引起的传导噪声模型,以及因PCB线缆阻抗失配引起的传导噪声模型。同时,还设计了一种串扰扼流圈以有效抑制因串扰引起的传导EMI噪声。实验结果表明,采用文中方法,某型商用车载导航和刷卡器能够通过GB 9254标准测试,噪声抑制效果分别可达44.8和29.28 dB V,从而验证了方法的有效性。     

计及地线耦合的利用架空线路测量接地网接地阻抗的方法

在利用架空线路测量接地网接地阻抗时,未断开接地网与架空地线的连接构架会使通过接地网流入大地的电流小于实际注入电流,且经过地线的分流电流由于架空地线与相线间的电磁耦合效应会在线路中产生干扰电压。因此提出在测量接地网对地电压和实际注入电流时,同步测量地线电流以减小分流效应造成的误差;并通过多次测量的数据建立数学模型进行计算,以减小测量线路与地线的电磁耦合效应产生的感应电压对接地阻抗测量产生的影响。仿真结果表明,在电压极之前的杆塔与地线绝缘或者直接相连的杆塔数目较少的情况下,所提测量方法能有效减小用架空线路测量接地网接地阻抗时地线分流造成的接地阻抗测量误差。     

基于Homotopy-Tikhonov算法的接地网电阻抗成像方法

接地网导体和土壤的电阻率数量级相差巨大,导致接地网电阻抗成像收敛困难。为了扩大收敛范围,改善接地网电阻抗成像逆问题的病态性,该文提出基于Homotopy-Tikhonov算法（HT-GN）的接地网电阻抗成像方法。首先在理论分析基础上建立正、逆问题仿真模型;其次在求取的最佳迭代初值和最佳正则化参数的基础上比较HT-GN算法和Tikhonov算法的接地网仿真重构图像,同时针对所提出的HT-GN算法分别对不同迭代初值、不同正则化参数和腐蚀程度在轻腐蚀、重腐蚀及断裂情况下的重建图像进行定量分析;最后模拟接地网轻腐蚀状态,进行接地网电阻抗成像实验。结果表明,基于HT-GN算法的接地网重建图像腐蚀位置更清晰,收敛后的电压相对误差明显小于Tikhonov算法,且收敛性能更好,有效地改善了接地网电阻抗成像逆问题的病态性。     

单根伸长接地体的冲击特性与仿真模型的研究

冲击接地阻抗是影响输电线路防雷等级和雷击跳闸率的重要因素。目前,通常采用模拟试验或者仿真计算来研究冲击接地阻抗,无法真实反映接地体冲击接地特性。为了研究接地体在冲击电流下的特性,本文采用大型冲击电流发生器对接地体进行真型试验研究,以多种型式接地体为研究对象,讨论了冲击电流幅值和接地极尺寸对接地体冲击特性的影响并建立了接地体冲击接地阻抗EMTP仿真模型。试验结果表明,冲击电流幅值升高、接地体长度增加或截面直径增大都会使冲击接地阻抗降低,且接地体长度和冲击电流幅值的影响均出现饱和现象;仿真结果表明,通过分段π型等值电路Models模型建立的接地体冲击接地阻抗仿真模型可有效计算接地体冲击接地阻抗。     

基于局部元等效电路原理对混合封装电力电子集成模块内互感耦合的研究

低压大电流混合封装电力电子集成模块(IPEM)内部功率电路与控制和驱动电路之间的互感耦合是电磁干扰的主要途径之一，为了准确预测电磁干扰的强度，需要对耦合互感进行精确计算，文中针对这个问题展开研究。首先，分析了功率电路的高频环流问题；其次，采用局部元等效电路(PEEC)原理对高频环流回路与典型控制和驱动回路之间的耦合互感进行了计算；最后，通过仿真和实验对计算结果进行了验证，表明该文对高频环流的干扰分析以及对耦合互感的计算方法是正确并且有效的。     

分层土壤结构变电站接地阻抗测试信号的处理

正确测量变电站的真实接地阻抗是确保变电站安全稳定运行的基本保证 ,而测量时测试信号的正确处理是获得真实接地阻抗的关键。本文通过分析接地电阻测量信号的组成 ,提出了综合采用数字模拟方法进行信号处理 ,去除干扰的方法 ;另外通过采用等效复穿透深度法计算水平分层土壤时电压和电流测量引线间的互感 ,此方法能有效消除引线间感应电压对测量结果的影响。本文根据层状土壤的电磁场理论推导得到了水平层状土壤结构的复穿透深度。该方法在某50 0kV变电站的接地阻抗测试中进行了实际应用 ,如果不考虑测量引线间的互感 ,在本文的实例中可导致接地阻抗增加 7 3% ,影响是比较大的。本文提出的方法可为电力部门提供参考。     

电动汽车共模电流传导特性的研究

在电动汽车中，沿车辆底盘和电缆传导的共摸电流是产生电磁传导干扰和共模辐射的重要原因。本文针对电动汽车中主要电磁干扰源的BOOST电源变换器，建立了电磁干扰源和共模电流传导路径的等效电路模型，指出在电缆中传导的共模电流决定于电缆一底盘的阻抗特性。电缆-底盘阻抗的传输线模型分析表明，该阻抗呈容抗、串联谐振、感抗和并联谐振交替出现的特征，使共模电流的各频率分量具有不同的沿电缆分布特性。共模电流的解析结果和试验测量结果基本吻合。为了抑制共摸电流，提出了共模电感的合理布置和取值范围。     

大型变电站接地网工频接地参数的数值计算

基于场路结合的思想，提出了一种新的大型地网接地参数计算方法。该方法考虑了接地导体的电阻、自感和导体间的互感。与国际著名的接地分析软件包CDEGS对比分析表明，该文的分析方法是正确的。采用该文的方法，对大型地网的工频接地阻抗和网内电位差进行了分析计算，计算结果与现场实测结果吻合。     

退耦电容对直流电机调速装置地电流干扰影响的分析

地电流干扰主要是由于半导体器件开关动作产生的快速上升和下降的开关电压作用在对地电容上产生的位移电流形成的.本文针对直流电机调速装置输入和输出侧退耦电容对地电流干扰的影响进行研究.以一台斩波器驱动电机装置为对象,分析研究了地电流产生的机理,建立了等效电路模型,对表征地电流的基本数学关系进行了量化.通过计算比较分析了不同位置退耦电容的大小对地电流干扰等级的影响,结合实验测试结果对理论分析进行了验证.     

直流电网挂接单个三相逆变器的差模传导干扰

为研究挂接单个三相逆变器的直流电网的差模传导干扰,分析了干扰源和耦合路径并建立了差模传导干扰的频域等效电路,在10 kHz~30 MHz频率范围内分析了实验测得的相关器件参数。结果表明计算得到的差模传导干扰频谱和实测频谱一致,证明提出的差模传导干扰频域等效电路及其分析的正确性。研究阻性和感性负载变化下的差模传导干扰所得结论在实测和计算下基本一致。     

低压永磁直流电机的传导电磁干扰模型

针对直流电机的高频阻抗特性复杂、建模困难这一问题,建立覆盖直流电机传导电磁干扰全频段的仿真模型.利用测量获得的电机端部阻抗频谱特性,建立准确反映电机高频阻抗特性的电路模型;在分析电机产生瞬态噪声电压机理的基础上,测取电机端部瞬态电压脉冲,建立电机传导电磁干扰仿真模型.仿真与实验结果表明,两者变化趋势一致,误差小于1.5...     

高频开关电源功率变压器的漏感

随着开关电源的日益广泛应用,电源的高频化、小型化等导致电磁干扰(EMI)问题在大多数应用环境中十分突出。作为开关电源核心部件的功率变压器的漏感是高频开关电源的主要干扰源之一。论述了高频开关电源中与功率变压器漏感有关的电磁干扰,分析了漏感产生的原因,讨论了漏感的计算方法,并给出了测量漏感的常用方法。