变频器驱动电机时emi影响分析

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1、ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．10电气传动2013年第43卷第10期变频器驱动电机时的EMI影响分析何凤有，王婷婷，李宝峰，徐兴华，王珂(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．江苏省工程实验中心，江苏徐州221006)摘要：PWM逆变器驱动电机因其具有优越的控制性能而得到了广泛的应用，然而由于逆变器的开关模式带来的电磁干扰问题，也给电机带来了不少负面影响。在给出了电机和电缆高频模型的基础上，分别对不同电缆长度和不同开关频率对电机过电压的影响进行了仿真分析。最后搭建了实验平台，用频谱分析仪对电机的EMI进行测试，验证了上述不同因素对电机EMI

2、影响的分析。关键词：PWM逆变器；电机高频模型；电缆长度；电磁传导干扰中图分类号：TM921文献标识码：AInfluenceAnalysisofEMIinPowerConverterDriveSystemHEFeng—you，WANGTing—ring’，LIBao-feng，XUXing-hua1,WANGKe(1．SchoolofinformationandElectricalEngineering，ChinaUnweni~ofMiningandTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China；2．JiangsuEngineeringTestingCen~

3、r，Xuzhou221006，Jiangsu，Chbza)Abstract：Duetotheimprovementofcontrolperformance，PWMinvertersarewidelyusedinmotordrivesystem．However，theelectromagneticinterference(EMI)hasundesirableeffectsonmotorwhichproducedbytheinvertersbecauseoftheoperationofswitchmode．Thehighfrequencymodelofthepowercableandmot

4、orwasdesigned．Theinfluenceofs~tempar丑meterssuchascablelengthsandtheswitchingfrequenciesoftheinverteronmotorterminalovervoltagewasanalyzed．TheexperimentalplatformwassettedupandtheEMIinmotorwastestedbythespectrumanalyzer．Thetestresultsshowgoodagreementwiththesimulateanalysisresult．Keywords：PWMinve

5、rter；thehJighfrequencymodelofmotor；powercablelength；electromagneticinterference(EMI)流的产生，容易导致电机绕组绝缘性下降和电机1引言轴承的损坏，以至于电机寿命严重下降，对电近年来，随着电力电子技术的发展，采用脉机造成巨大损害。因此研究变频器对电机EMI宽调制技术驱动电机的技术日益成熟，并且得到的影响，对于有效地抑制其干扰，保护电机有非了广泛的应用，使得电机系统的性能指标得到了常现实的意义。较大提高，但是逆变器的IGBT工作在高频开关2电机高频模型状态，高电压变化率和电流变化率会给系统带来很大的传导干扰(

6、EMI)n。另外当电机距离变由于逆变器侧输出的矩形脉冲状电压频率频器较远时，需要较长的电缆把逆变器的脉冲信很高，所以在建立电机高频模型时必须考虑电机号传输到电机端，而逆变器输出电压波形呈现高特性会发生变化。这是由于高频时在绕组内部频脉冲状，经过长电缆传输的过程中会引起反射形成磁通主要为漏磁通，转子产生的高频涡流阻效应口，反射效应会使电机端产生超过2倍的脉碍磁通穿过气隙，电机内部存在着复杂的电磁耦冲电压幅值的过电压，过电压会进一步导致轴电合关系。根据传输线理论，电磁波沿长电缆传播作者简介：何凤有(1963一)，男，博士，博士生导师，教授，Email：hfy_cumt@163．coin61

7、电气传动2013年第43卷第10期何凤有，等：变频器驱动电机时的EMI影响分析时，其反射的程度主要取决于变频器、电机、电缆的波阻抗。分析PWM逆变器、长电缆和电机组成的系统时，电机和长电缆的波阻抗特性是否匹配对电机过电压有着决定性的影响，比如电机的图2电缆等效电路输入阻抗大于电缆阻抗，那么在电机端也就是电Fig．2Theequivalentcircuitofpowercable缆末端就会产生尖峰过电压。在建立电机高频采用Matlab软件对1m，