带有屏蔽线缆的电动车辆动力系统共模模型与预测

以典型的PWM变频驱动电机系统为对象,研究了干扰通道寄生参数和高频干扰源的建模方法,同时在动力系统建模中分析了动力线缆屏蔽所起到抑制共模辐射的因素并建模。分别提出且建立了带有动力系统屏蔽线缆的系统级共模干扰的高频电路模型,并对变频驱动装置在电网侧和负载电机侧的传导干扰进行了计算,以一台工业产品驱动装置为对象进行了实验验证,测试结果与计算结果的对比证明了该文方法的正确性。     

PWM变频驱动系统差模干扰分布研究

PWM变频器在提高系统性能的同时,其产生的强烈差模干扰也来带了诸多问题。目前较为常用的干扰抑制措施是加装电磁干扰(EMI)滤波器。而要较好地设计EMI滤波器,就必须先准确掌握系统的干扰分布规律。为此,利用传导干扰分离网络对PWM变频驱动系统的差模干扰分布进行研究,分析其干扰分布规律、主要影响因素以及抑制方式,为EMI滤波器设计提供较准确的理论指导。     

变频调速系统应用中共模干扰问题及其分析模型

讨论了交流变频调速系统中普遍存在的共模干扰问题,包括电机轴承损坏、局部绕组绝缘击穿和电磁干扰(EMI).通过对双PWM变频调速系统共模干扰机理的研究,建立了变频调速器、传输电缆及交流电机的共模等效电路,分别用于对轴电压和轴电流的研究及仿真.提出了通过控制整流器和逆变器的PWM开关相位,有效降低变频调速系统共模电压的方法.     

PWM变频驱动系统传导干扰的高频模型

以典型的PWM变频驱动电机系统为对象,研究了干扰通道寄生参数和高频干扰源的建模方法。分别提出了变频器电路寄生参数的理论计算方法和电动机高频模型的实验提取方法,建立了系统级差模干扰和共模干扰的高频电路模型,提出了考虑PWM上升时间的高频干扰源建模方法,并对变频驱动装置在电网侧和负载电机侧的传导干扰进行了计算,以一台工业产品驱动装置为对象进行了实验验证,测试结果与计算结果的对比证明了该文方法的正确性。     

一种基于转移函数的电机驱动系统共模EMI滤波器设计方法

为抑制电机驱动系统传导干扰发射,提出一种基于转移函数的共模EMI滤波器设计方法。采用该方法针对一个电机驱动系统设计了逆变器直流侧和交流侧共模电磁干扰滤波器。实验结果表明,该方法能够在保证交流侧共模干扰强度不增加的同时,有效抑制直流侧共模干扰。     

变频电机电磁兼容性问题浅析

随着变频电机的广泛应用,变频电机电磁兼容问题也逐渐突出。介绍了电机电磁兼容的问题,通过分析变频电机功率主电路的共模和差模干扰的传输途径,提出了抑制变频电机电磁干扰的有效措施。     

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。     

基于高通滤波测试的逆变器端口共模干扰建模

逆变器中功率器件的高速开关动作会引起严重的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)问题,通常使用EMI滤波器抑制电磁干扰。由于噪声源阻抗和负载阻抗对EMI滤波器的滤波效果有较大影响,为了准确提取逆变器的噪声源阻抗和负载阻抗,文中研究基于高通滤波测试的逆变器端口共模干扰建模方法。发展基于时域波形分析的高通滤波电路设计方法,有效获取高频段电磁噪声频谱的幅值信息和相位信息。建立逆变器输入侧的端口共模干扰等效模型,并提出一种共模源阻抗的求解方法,计算过程中不对噪声源的相位进行约束。通过测试端口共模电压和共模电流,采用优化算法提取逆变器输入侧的共模源阻抗和共模负载阻抗。最后通过实验验证所建立的逆变器端口共模干扰模型。     

潜油电泵井下监测仪的滤波系统设计

井下潜油电泵机组在PWM变频驱动运行过程中,尤其是在逆变器和井下电动机之间采用长线传输时。会在井下电动机端产生很高的共模电压,会损害井下电路。同时产生严重的电磁干扰影响测试仪器的正常工作。研究PWM逆变器驱动电动机产生共模电压的原因,提出在电动机星点和井下电动机之间采用LC功率滤波器对其进行消除和抑制,保证井下监测仪器的可靠运行。     

电机驱动系统的电磁干扰抑制方法研究

电机驱动系统中大功率开关器件在关断过程产生严重的电磁干扰问题,对其抑制方法的研究成为热点。分析IGBT控制原理及电压波形,利用Saber软件建立电机驱动系统模型,在传导干扰测试频率范围内,考虑无源器件的寄生参数,仿真传统门极控制、动态电压上升控制以及有源门极控制的直流侧和交流侧共模/差模干扰,通过对比得到有源门极控制下对系统干扰的抑制效果更好,有效降低系统的共模/差模干扰。基于有源门极控制方法,在改变IGBT开关频率的情况下分析干扰波形,对电力电子装置传导电磁干扰的抑制分析具有重要意义。     

PWM逆变器共模电磁干扰源及抑制技术探究

在PWM逆变器系统中,IGBT的高速开关动作会产生很高的du/dt,di/dt,导致产生严重的电磁干扰(EMI).此处系统阐述了PWM逆变器的各种寄生参数对共模EMI产生的影响,通过对3种有效共模EMI抑制技术典型方案的详细介绍,揭示出各种技术的优缺点,为工程实践抑制共模EMI提供了指导性建议.     

灵敏度分析应用于三相逆变器共模传导干扰研究

采用灵敏度分析法计算了三相PWM逆变器系统不同位置上寄生电容对共模传导干扰的灵敏度.研究表明逆变器输入侧的直流电缆的高频寄生参数对传导干扰的影响很小,而逆变器散热片对地的寄生电容、交流电缆对地的寄生电容、电机绕组对机壳的寄生电容对共模传导干扰的影响很大,在高频段更为明显.该结论有助于电力电子装置传导干扰分析中传播途径的确定,对于传导干扰研究中寄生参数的处理有一定的指导意义.     

PWM逆变器共模干扰电流的衰减和抑制

PWM逆变器在IGBT高速开关瞬间，会使桥臂中点对参考地形成很大的dv／di，由于寄生电容的作用，PWM逆变器会对参考地产生很大的充放电电流。基于对共模电流的源和传播途径的研究，把共模电流回路等效为LCR串联谐振电路，简化了共模电流的分析。文中同时分析了在共模回路中插入共模电感对共模电流的影响。借鉴在PWM逆变器与电机之间插入共模变压器衰减轴电流的方法，提出在逆变器直流侧插入共模变压器来抑制共模电流的振荡。从时域和频域的角度对比分析了用共模电感和共模变压器衰减共模电流的本质。实验结果验证了理论分析的正确性。     

PWM电机驱动系统中共模电压和轴电压的抑制

为了抑制PWM驱动电机系统中的高频共模电压和轴电压.提出一种无源滤波器拓扑结构.通过对传导干扰传播途径的分析,设计滤波器拓扑结构及其参数.该滤波器包括了一个共模滤波器和一个差模滤波器,连接在PWM逆变器的输出侧及整流器的输入侧,共模滤波器分别消除逆变器输出侧与电机之间的共模电压及整流器交流侧的共模电压,差模滤波器消除三相线和线之间的高频差模电压及衰减电机终端出现的过电压.实验结果表明本文提出的方法有效地抑制了共模电压和轴电压,并且使系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标,验证了所提出无源滤波器拓扑结构的正确性及参数选择的有效性.     

并网逆变发电系统共模传导干扰累加效应的模型预估研究

分布式新能源并网发电系统因使用电力电子接口而易在电网中产生电磁干扰,对并网逆变发电系统中共模传导干扰的累加效应及其随机特性进行研究有重要的工业应用价值。首先提出了一种结构灵活的两电平三相逆变器共模传导干扰预测模型,在其基础上建立并网逆变发电系统的共模传导干扰预估模型。根据逆变器中有源/无源元器件参数的随机概率分布统计特性,利用蒙特卡罗法对并网发电系统共模传导干扰发射进行随机模拟,并对系统中主要影响因素随机变化的干扰发射作用进行了分析。Matlab模型仿真及样机实测证明了研究的有效性。     

A PWM rectifier/inverter system capable of suppressing both harmonics and EMI

This paper proposes a new PWM rectifier/inverter system that is capable of suppressing not only supply harmonic currents but also electromagnetic interference (EMI). The conversion system consists of a PWM rectifier and inverter, and an active common‐noise canceler (ACC) which has been proposed by the authors. The ACC developed for this system is characterized by the sophisticated connection of a common mode transformer which can compensate for common mode voltages produced by both the PWM rectifier and inverter. As a result, the size of the common mode transformer can be reduced to one‐third, compared with the previously proposed ACC. A prototype PWM rectifier/inverter system (2.2 kW) has been implemented and tested. Some experimental results show reduction characteristics of the supply harmonic current and EMI. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 141(4): 59–68, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10062     

基于非对称规则采样策略的变换器传导干扰预测

提出了非对称规则采样策略下的变换器差模和共模干扰源预测模型,使用频域计算的方法推导了2种干扰源的频谱;总结了差模、共模干扰在变换器开关频率及其倍数频率附近的分布规律,从而对比研究了不同调制比下2种干扰的变化关系,得到了相应的变化规律。在此基础上,利用Saber软件对一个三相整流器系统的传导干扰进行了时域仿真和频域验证,仿真试验验证了理论预测的正确性。该方法可有效推广到逆变器干扰源的分析预测中。