PMSM驱动器EMI抑制技术研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:realno158
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PMSM(永磁同步电机)凭借其效率高、体积小、重量轻、噪音低、可靠性高等优点被广泛应用于社会各个领域。随着应用环境越来越复杂,对PMSM驱动器的要求也逐步提高。在满足控制和驱动功能基本要求的同时,满足相关行业严格的电磁兼容(EMC)标准成为PMSM驱动器的难点。电磁兼容包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)两方面。对于PMSM驱动器,其EMI性能中的辐射干扰和传导干扰问题尤为突出。PMSM驱动器中的电力电子器件高速开关产生较大的dv/dt和di/dt、PWM调制信号周期性带来的大量高次谐波以及器件和电路的非线性等原因都会引起严重的辐射干扰和传导干扰问题。本文以大功率汽车电子水泵为载体,针对PMSM驱动器的辐射干扰和传导干扰进行研究。论文首先详细研究了PMSM驱动器EMI问题产生的机理,对其辐射干扰源和传导干扰源进行了分析和干扰强度计算,探讨了PMSM驱动器上辐射干扰和传导干扰的传播路径,为下一步建立辐射干扰和传导干扰模型,分析和解决辐射干扰和传导干扰问题打下了基础。第二,提出一种PMSM驱动器共模传导模型,对共模干扰电压和电流进行仿真分析,研究不同寄生参数对共模传导干扰的影响。根据模型分析结果,提出一种共模传导干扰抑制方法。仿真和实验结果表明,该方法对共模传导干扰有明显抑制效果。第三,针对辐射干扰,提出一种新型吸收电路、开关器件驱动电路、直流侧电容滤波电路和接地电路设计方法,有效抑制了辐射干扰的影响。同时,对不同的空间矢量调制方式对辐射干扰的影响进行了研究。最后,搭建了辐射干扰测试平台,测试电子水泵辐射干扰性能。测试发现,PMSM驱动器辐射干扰严重区域主要在70MHz-110MHz频段。采用本文提出的辐射干扰抑制方法,所研制低压大功率汽车电子水泵满足GMW3097-2019电磁兼容要求。本文成果对各类PMSM驱动器电磁干扰的抑制具有重要指导意义。
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