PWM逆變系統(tǒng)傳導電磁干擾建模預測及分析
本文關鍵詞: PWM逆變器 傳導電磁干擾 頻率特征模型 干擾源模型 傳播路徑模型三相心式工頻變壓器 電纜 出處:《華中科技大學》2014年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:電力電子裝置的傳導電磁干擾(EMI)是制約電力電子技術發(fā)展的一個重要因素,是當前研究的熱點和難點,本文針對PWM逆變系統(tǒng),分析干擾源和傳播路徑的頻率特性,進行建模預測,研究無源器件對傳導EMI的影響。 文中首先運用實驗法建立無源器件的頻率特性模型。通過阻抗分析儀測量器件的外特性,獲得相應的模型參數(shù),建立聚酯電容,,電解電容,差模、共模電感的頻率特性模型,運用N階梯形RLC單元建立電纜模型,運用諧振頻率法建立變壓器模型。對比仿真與實驗結果,比較了不同類型的電容、不同材料的電感之間的差異,分析各雜散參數(shù)對傳導EMI的影響。 其次,本文針對一臺PWM逆變器平臺進行仿真研究,分別運用時域模型和頻率模型進行了仿真。運用Saber軟件進行時域仿真,利用曲線擬合方法建立的開關器件模型能準備反映干擾源的高頻特性。頻域仿真時的干擾源模型是基于雙重傅里葉分析建立,結合傳播路徑阻抗可以迅速預測共模干擾。最后通過實驗驗證了兩種方法的準確性。 最后,文章分析了無源器件對傳導EMI的影響。文中首先針對三相心式工頻變壓器,計算得到其不平衡勵磁電流,分析了不平衡勵磁電流對逆變器直流側低次諧波的影響,然后通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性。之后,本文對交流側共模噪聲傳播路徑進行阻抗分析,通過分析三相非屏蔽電纜的寄生參數(shù)對傳播路徑阻抗的影響,研究路徑阻抗與干擾噪聲的關系,最后通過實驗驗證了理論分析的正確性。
[Abstract]:The conductive electromagnetic interference (EMI) of power electronic devices is an important factor restricting the development of power electronics technology. It is a hot and difficult point of current research. This paper aims at PWM inverter system. The frequency characteristics of interference source and propagation path are analyzed, and the influence of passive devices on conduction EMI is studied. In this paper, the frequency characteristic model of passive devices is established by experiment. The corresponding model parameters are obtained by measuring the external characteristics of the devices by impedance analyzer, and the polyester capacitors, electrolytic capacitors and differential modes are established. The frequency characteristic model of common mode inductance, the cable model with N step RLC unit and transformer model with resonance frequency method are established. The results of simulation and experiment are compared, and different types of capacitors are compared. The difference between inductors of different materials and the influence of stray parameters on conduction EMI are analyzed. Secondly, this paper simulates a PWM inverter platform, using time domain model and frequency model respectively, and using Saber software to carry out time domain simulation. The switching device model established by the curve fitting method can prepare to reflect the high frequency characteristics of the interference source, and the interference source model in the frequency domain simulation is based on the dual Fourier analysis. The common-mode interference can be predicted quickly by combining the propagation path impedance. Finally, the accuracy of the two methods is verified by experiments. Finally, the influence of passive devices on conduction EMI is analyzed. Firstly, the unbalanced excitation current is calculated for three-phase core type power frequency transformer. The influence of unbalanced excitation current on DC side low order harmonic of inverter is analyzed, and the correctness of theoretical analysis is verified by simulation and experiment. Then, the impedance analysis of common-mode noise propagation path on AC side is carried out in this paper. By analyzing the influence of parasitic parameters of three-phase unshielded cable on propagation path impedance, the relationship between path impedance and interference noise is studied. Finally, the correctness of theoretical analysis is verified by experiments.
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM464
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本文編號:1465506
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