一體化電機系統(tǒng)傳導騷擾機理及抑制技術的研究.pdf

1、隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，電力半導體變流裝置應用越來越廣泛。在一體化電機系統(tǒng)中，正是通過功率驅(qū)動單元這一典型的電力電子環(huán)節(jié)實現(xiàn)了對電能的控制和變換，使電機具有優(yōu)良的運行特性。由于電力電子裝置容量的增加，電磁干擾的影響程度越來越大，嚴重地影響了系統(tǒng)自身和鄰近設備的正常工作。這一問題受到了有關部門的高度重視。近年來國內(nèi)外科技工作者對電力電子裝置的電磁兼容(EMC)問題開展了較為廣泛的研究，但針對一體化電機系統(tǒng)EMC問題的深入研究還很少，沒

2、有找到抑制電磁騷擾的有效方法。 本文以一體化電機系統(tǒng)為研究對象，針對傳導騷擾的測試與診斷技術、產(chǎn)生機理和高頻等效電路模型進行了研究。同時，就如何減小系統(tǒng)的傳導騷擾強度和提高系統(tǒng)抗擾度問題作了深入的分析與研究。 為了讓測試結(jié)果有助于分析與診斷系統(tǒng)騷擾產(chǎn)生的原因，對一體化電機系統(tǒng)的傳導騷擾測試裝置與數(shù)據(jù)處理技術進行了研究。目前多數(shù)測試設備都是測取系統(tǒng)總體傳導騷擾強度，不能從實驗測試結(jié)果判斷是哪種分量在起主導作用。因此本文研究

3、了共模和差模分離的原理及實驗裝置，同時對實驗數(shù)據(jù)的處理方法作了進一步的改進。結(jié)合一體化電機系統(tǒng)傳導騷擾的特點，把小波理論引入到數(shù)據(jù)處理中，通過小波理論來分析系統(tǒng)騷擾信號的時域、頻域特性，從而更準確地揭示了騷擾信號的分布規(guī)律。 為了在系統(tǒng)中采取有效抑制騷擾的措施，文中對一體化電機系統(tǒng)傳導騷擾的產(chǎn)生機理進行了深入細致的分析。在對騷擾源的大小、傳播途徑的影響及抑制措施的有效性進行定量分析的過程中，首先需要建立系統(tǒng)的高頻等效電路模型。本

4、文通過分析與實驗對電機系統(tǒng)中的功率器件、電機本體以及電感和電容等主要部分進行了建模。在忽略元器件間雜散耦合、非線性及控制電路耦合的條件下，將所得各主要部分的模型結(jié)合起來，得到了一體化電機系統(tǒng)傳導騷擾的等效電路模型，并通過仿真與實驗相結(jié)合的方法對這一等效模型的準確性進行了驗證。 為了使一體化電機系統(tǒng)最終達到電磁兼容的目的，對測試技術、機理分析和模型建立的研究都是十分重要的，但這些是限于系統(tǒng)騷擾信號的理論研究和實驗驗證，另一個重要的

5、研究工作是通過研究尋找出抑制騷擾信號的有效方法。本文在理論分析與實驗測試的基礎上，根據(jù)一體化電機系統(tǒng)的特點，采用無源濾波和有源濾波相結(jié)合的方案，提供了濾波器的設計方法和步驟。同時，提出了新型有源濾波器的結(jié)構。除了阻礙騷擾的傳播途徑，本文還從減小騷擾源強度的角度入手，提出了一種新型的分段驅(qū)動方式，使得一體化電機系統(tǒng)傳導騷擾源的騷擾強度得到了較大程度的抑制。 在抑制騷擾的同時，還要提高系統(tǒng)的抗騷擾能力，尤其是一體化電機系統(tǒng)本身就是一