pwm逆变器共模传导电磁干扰及其抑制方法研究

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1、分类号：U228.2单位代码：10183研究生学号：2013552030密级：公开研变吉林大学硕士学位论文PWM逆变器共模传导电磁干扰及其抑制方法研究ResearchoftheCommonModeConductedEMIandItsSuppressionforPWMInverter作者姓名：王举贤专业：测试计量技术及仪器研究方向：电磁兼容技术指导教师：高印寒教授培养单位：仪器科学与电气工程学院2016年6月—————————————————————PWM逆变器共模传导电磁干扰及其抑制方法研究——————————————

2、———————ResearchoftheCommonModeConductedEMIandItsSuppressionforPWMInverter作者姓名：王举贤专业名称：测试计量技术及仪器指导教师：高印寒教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年6月3日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出巧、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博

3、±或硕学位论文原创性声明（本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年月３日摘要PWM逆变器共模传导电磁干扰及其抑制方法研究作为电力电子装置的主要组成部分，逆变器已经在人们的生产生活中具有不可替代的作用。而且随着PWM技术的应用，逆变

4、器的输出波形得到了极大的改善，从而使负载端（交流电机）具有更小的电流纹波，更小的铜损以及更小的开关损耗。但是由于PWM逆变器自身会产生高频共模dv/dt，它不但会产生泄露地电流，而且会通过电机定子与转子之间的电磁耦合而形成轴电压。泄露地电流不但会影响敏感设备的正常工作，而且会造成EMI问题。轴电压会引起轴电流，进而引起轴承上产生电蚀的凹陷，加速电机轴承老化。而当逆变器与感应电机通过长线电缆相连时，逆变器输出的电压会在电缆上发生行波反射现象，导致电机端出现过电压，这会引起电机及电缆绝缘性能下降，甚至绝缘击穿。共模传导EM

5、I已经成为危害逆变系统安全性、限制逆变系统应用的一个主要的因素。本论文正是在此背景下，结合前人的研究成果以及本课题组的研究而提出的。本文的研究脉络是PWM逆变器共模传导EMI特性理论分析——PWM逆变器共模传导EMI建模分析——PWM逆变器共模传导EMI抑制。共模传导EMI特性理论分析，本文主要从共模电压、过电压以及传导EMI传输路径三个方面进行了分析。共模传导EMI建模本文主要分逆变器、传输电缆以及感应电机三部分，并且进行了模型仿真与实验对比。共模传导EMI抑制主要从两个方面入手：一方面是采用滤波器来减小共模传导EM

6、I，本文设计了一款前馈式共模有源滤波器；另一方面是从控制策略上来减小共模传导EMI，本文提出了基于扩展频谱技术的PWM控制策略。本文研究内容不仅有助于对PWM逆变器共模传导EMI的特性及危害有全面系统的认识，提出的一些新的建模方法对逆变器及其它电力电子器件的EMI分析有一定的指导意义。除此之外，本研究提出的两种抑制EMI的方法也有一定的实用价值和经济效益。关键词：PWM逆变器，感应电机，共模传导EMI，有源滤波器，扩展频谱IAbstractResearchoftheCommonModeConductedEMIandIt

7、sSuppressionforPWMInverterAsthemaincomponentofthepowerelectronicdevices,inverterplaysanirreplaceableroleinpeople’slivingandproduction.Moreover,theoutputwaveformofinverterhasbeengreatlyimprovedwiththeapplicationofPWMtechnology,whichmakestheloadend(ACmotor)present

8、smallerripplecurrent,lesscopperlossandlessswitchloss.However,thePWMinverteritselfcanproducehigh-frequencycommon-modedv/dt,whichcannotonlybringaboutleakagecurrent,buta