三相PWM驱动电机系统干扰源的数学模型

针对三相PWM驱动电机系统难以建立用于预测干扰的准确的高频干扰源数学模型这一问题,提出将整流桥和逆变器两个干扰源分开进行研究的方法.采用傅里叶变换法建立整流桥的干扰源模型,采用双重傅里叶积分法建立逆变桥产生的共模和差模干扰的干扰源数学模型,把PWM载波和基波用两个独立周期的时变函数来描述,将其共同作用的函数作为被积函数,并详细推导了正弦脉宽调制技术的内外积分线的确定过程.最后通过实验结果和仿真结果的比较,验证了所建立整流桥和逆变器的干扰源模型的正确性,因此该数学模型可作为三相PWM驱动电机系统的传导干扰预测的干扰激励源.     

PWM逆变器共模传导电磁干扰的预测

在PWM逆变器系统中，IGBT的高速开关动作会产生很高的dv／dt、di/dt，导致严重的电磁干扰。对PWM逆变器共模传导电磁干扰的机理进行研究，得出了共模传导干扰源和传播途径。通过与buck变换器进行对比，提出了一种用于研究PWM逆变器共模传导干扰的等效电路，利用实验测得等效电路中无源器件的参数及对等效电路的电压源进行傅立叶变换，在10KHz-30MHz频段进行了频域分析，计算的共模传导干扰频谱与实验结果进行对比基本一致，证明文中提出的共模传导干扰等效电路模型及其分析的正确性。     

三电平柔性直流输电系统谐波源研究

本文以单相三电平逆变器为例,分析了差模传导干扰等效电路,使用双重傅里叶分析方法,分析了单相三电平逆变器直流网测差模谐波电流频谱。最后,建立仿真模型,通过仿真对上述分析进行了验证。     

开关磁阻起动/发电系统功率变换器传导EMI建模研究

在分析开关磁阻起动/发电系统功率变换器产生的传导电磁干扰(EMI)传播通道(包括共模和差模)的基础上,采用等效电路模型的方法建立了功率变换器的传导EMI时域模型,并用Ansoft-Simplorer软件以及傅里叶级数分解的方法分析计算了功率变换器产生的EMI频谱,研究结果表明在低频段(小于100 kHz),功率变换器的差模干扰占据主导地位,在高频段,共模干扰占据主导地位。将仿真结果与实测的干扰电压波形和EMI频谱结果进行了比较,验证了所建模型和所用方法的正确性。     

三相可控整流桥系统共模干扰研究

根据整流桥干扰产生的原理，计算了三相整流桥的共模干扰源，并结合按军标GJB152A-97建立的测试系统进行了分析，得到了计算共模干扰电流的等效电路。利用频域法对一个三相可控整流桥产生的共模干扰电流进行了计算，并与实验结果进行了比较，实验结果证实了计算的有效性。     

机车辅助逆变器共模传导干扰EMI预测分析北大核心CSCD

为了预测和谐机车辅助逆变器在VVVF工作模式的共模传导EMI,提出了一种基于频域分析的预测模型,该预测模型将辅助逆变器的Buck电路和三相逆变电路分开研究,分别采用梯形波等效法和双重傅里叶积分法建立两者的干扰源数学模型,再结合共模传导的耦合通道建立等效电路,将干扰源模型和等效电路相结合,根据叠加定律得到系统的共模传导EMI预测模型表达式。预测和仿真频谱结果验证了所提模型的有效性,并结合共模干扰机理给出了抑制措施,该类方法也适用于两级式逆变器的共模传导预测。     

考虑PWM调制策略的逆变器共模和差模干扰源模型

基于双重傅里叶积分方法研究了三相PWM逆变器传导干扰源的建模方法.PWM载波和基波分别由两个独立周期的时变函数描述,将PWM调制过程用两变量共同作用的双重积分来表示,而内外积分限由不同的PWM调制方式的占空周期函数所决定,分别建立了正弦脉宽调制、空间矢量脉宽调制、断续脉宽调制方式差模干扰源和共模干扰源的数学模型,以具体算例定量分析了PWM调制方式对电磁干扰特性的作用规律,并选取了一种调制方式的逆变器驱动电机装置进行了实验验证.     

无刷直流电机变流器EMC分析与研究

研究分析了无刷直流电机整流逆变系统的电磁干扰问题;找到了电路的主要干扰源.对系统的共模电磁干扰及差模电磁干扰分量进行分析,提出了对辐射干扰以及传导干扰的抑制破方法,说明进行电机电磁兼容性设计对于提高电机性能具有重要的意义.     

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。     

碱液制氢电解槽动态阻抗建模

制氢系统建模对于降低能耗、研究综合能源系统中不同能流的交互特性具有重要的意义。分析碱性电解水制氢系统工作原理及物理特性，通过电化学方程和参数拟合，建立了碱液制氢电解槽静态模型。在静态模型的基础上，进一步分析得出电解槽负载的等效电路动态模型，通过采用直流加小干扰电压的方法得到电解槽的宽频域阻抗谱，利用傅里叶分析计算出模型中各阻抗参数的具体值。最后基于所得参数值在MATLAB环境下搭建模型进行仿真，通过与实测数据的比较验证了动态模型的准确性。     

抑制共模电磁干扰的并联有源补偿电路设计

讨论了并联有源共模电磁干扰抑制中的两种不同补偿电路结构,通过建立带有补偿电路的单相半桥逆变器共模电流等效模型,详细介绍了两种补偿电路的设计过程,讨论了影响补偿电路补偿效果的两个因素,实验验证了设计补偿电路能够产生与噪声源共模电流大小相等方向相反的补偿电流。     

基于AC-DC开关电源外接滤波电路设计

为设计较稳定恒流源,基准电压噪声幅值要求控制在20mV以内。开关电源模块普遍存在纹波与尖峰脉冲噪声干扰,其实质由差模干扰与共模干扰引起。通过对某L系列开关电源测试,了解其噪声频率分布与幅值分布情况,研究并设计出相应的抑制电路,由结果分析得到最有效的滤波方式。电路设计旨在简单有效地抑制2种主要噪声,利用LC无源滤波电路即能将噪声控制在12mV左右。经试验发现,该设计方法对其他开关电源同样有显著的抑制效果。     

微特电机控制器的电磁兼容改善设计

微特电机广泛应用在日常生活设备和工业驱动系统中,各国对电子设备提出了相应的电磁兼容标准。针对一款出口欧洲的微特电机系统,其传导干扰、辐射干扰均超过欧洲EN55032标准,在安装尺寸固定条件下,根据电机的控制原理和结构,对其进行了传导干扰、辐射干扰改善设计。从理论上分析控制器的电磁干扰和耦合途径,通过傅里叶变换分类出共模电流和差模电流的成分,采用调整驱动电阻和开关频率、增加RC吸收电路来削弱干扰源,通过接地滤波来抑制传播途径2种方法来降低电磁干扰。试验结果显示,加滤波电路可以降低传导干扰,加RC吸收电路可以降低辐射干扰。     

三相逆变器共模传导电磁干扰的建模与分析

为了预测进而抑制三相逆变器的共模传导电磁干扰(EMI),需要研究其建模和分析方法。本文首先通过对三相逆变器各个开关管的开关状态的分析,得到了三相逆变器共模传导EMI干扰源的简便表示方法,进而提出一种由共模传导EMI干扰源和传播通道模型构成的等效电路模型。通过实验测量和电磁场数值计算,获得等效电路中的各个高频参数。对其共模传导EMI进行仿真和实测1,50kHz～30MHz频段的仿真与实测频谱基本吻合,说明采用本文方法建立的共模等效电路模型是可行的。该方法可作为计算评估三相逆变器共模传导EMI的一种可行方案。     

三相整流桥直流侧差模干扰预测

随着各种新型电力电子设备的广泛应用,有必要对整流桥输出的电磁干扰进行分析预测,以保证系统的正常工作。以整流桥直流侧的电压跳变为干扰源,结合实验测试对三相整流桥输出端的干扰进行了理论分析和预测,实验结果证明了预测的正确性。提出的方法也可用于其他电力电子设备的电磁干扰分析。     

锂电池车载充电机输出纹波与噪声抑制技术研究

对锂电池车载充电机的输出纹波噪声进行了分析,设计了差模噪声和共模噪声抑制电路,对两级LC滤波电路和共模噪声抑制电路的参数进行了计算。样机实验结果表明,车载充电机输出纹波达到了技术要求,电磁干扰小。     

单相全桥逆变器共模等效电路研究

提出了一种新型单相全桥逆变器共摸等效电路。与现有电路相比,该电路适用叠加原理,而且它更好地反映了共模电流的传播机理。考虑叠加原理的需要,分别针对以下三种情况进行了仿真和实验:①两桥臂中的某一个从装置中完全拆离;②被拆离的桥臂恢复原位但不进行开关动作;③两桥臂按单极倍频PWM调制方式同时进行开关动作。根据所提出的等效电路和从实验装置上测量得的电路参数,用Matlab软件进行了仿真,仿真结果与实测的共模电流时域波形和频谱吻合得较好。     

直流无刷电机轴电蚀产生机理及抑制方法探究

直流无刷电机凭借其高效率、低噪音、长寿命等优点被广泛使用于各行各业。但是由于PWM控制驱动,造成轴电蚀损伤。本文结合电机内部结构,搭建直流无刷电机驱动电路模型和共模等效电路模型,解析轴电蚀产生机理,轴电压产生原因。同时,借助于共模等效电路模型,提出各种降低轴电压改善方案,利用Matlab/Simulink软件进行仿真和试验测试,比较各个方案的轴电压改善效果,为实际应用提供指导方向。     

Parameter identification of simplified common‐mode equivalent circuit for inverter‐fed motor drive systems by applying computer‐aided optimization software

This paper deals with common‐mode (CM) electromagnetic interference (EMI) in an inverter‐fed motor drive system. A simplified CM equivalent circuit including π‐type equivalent circuit for the motor winding is proposed by using the waveform of the common‐mode current flowing in the ground conductor. Moreover, a parameter identification method applying the computer‐aided software modeFRONTIER is proposed to decide objectively the circuit parameters of the proposed simplified equivalent circuit. Validity and effectiveness of the proposed equivalent circuit are confirmed by comparing the measured impedance characteristics with the calculated ones. Finally, the possibility of a nonlinear phenomenon is discussed in this system. It is shown that the accuracy of simulation result can be improved by introducing the nonlinear element. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.