基于级联多模块的永磁同步电机驱动系统传导EMI建模与预测

作     者：赵丹 申科 刘卫国 梁培鑫 樊昱琨 段晓丽 ZHAO Dan;SHEN Ke;LIU Weiguo;LIANG Peixin;FAN Yukun;DUAN Xiaoli

作者机构：西北工业大学自动化学院陕西省西安市710072 航空工业航空电力系统航空科技重点实验室陕西省西安市710065 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第12期

页      面：4603-4611页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省重点研发计划项目(2020GY-116) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(G2022KY0603) 

主　　题：永磁同步电机驱动系统 模块化级联网络 电磁干扰 预测模型 

摘      要：随着半导体器件开关频率的不断提高,采用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的电机驱动系统面临着严重的传导电磁干扰问题。在实际应用中,诸如滤波器、电缆、电机及驱动器单元通常处于级联状态,同时系统级的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)预测无需获得系统内部每个支路/节点的EMI信息。针对上述特点,文中提出一种基于级联T参数的模块化EMI建模方法。所提方法采用基于替换定理的干扰源建模技术以考虑交流电机驱动系统中的PWM开关动作行为。同时,该方法将系统中的各个阻抗单元视为一个二端口网络“黑盒,并采用T参数进行描述以避免Z参数不能直接应用于级联单元运算的问题。此外,对EMI标准未限制的级联器件单元进行模块化划分,并采用T矩阵运算对其进行简化,该简化过程不存在理论近似。理论分析表明,因EMI优化而增加或改变滤波器等级联模块时,基于级联T矩阵的EMI预测方法只需对涉及的级联单元重新进行划分和阻抗计算即可。最后,以一台永磁电机驱动系统为例进行分析及验证,实验对比结果表明,所提模型具有模块化、复杂度低的特点。