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变频器以其优良特性在现代工业中应用越来越广泛,然而由于功率半导体器件以高频开关模式运行,也带来了不能忽视的电磁干扰问题。开关管高频的开通和关断会在变频器输出侧产生共模电压,高频的共模电压对系统的寄生电容进行充、放电,从而形成电机侧的共模电流,这些共模电流通过近场耦合到敏感设备,从而对敏感设备造成电磁干扰。因此,深入研究变频传动系统中电机侧共模干扰的产生机理及建模方法,对于提高变频传动系统的安全可靠性能,具有重要的理论和实际意义。本文首先分析了变频传动系统中实际出现的电磁干扰问题,从理论上研究了共模干扰的波形,比较了不同周期、占空比和上升时间对变频传动系统电机侧共模干扰的影响。通过大量的实验测试,分析总结出变频器的开关频率、输出频率(电机的转速)、系统接地情况以及参考点的选择和电机侧共模干扰的关系,同时,揭示了选用不同长度和类型的电机线缆对电机侧的共模电流所产生的影响。采用时域和频域两种方法对变频传动系统电机侧的共模干扰进行了仿真建模。通过时域仿真的方法,比较了不同线缆长度、电机寄生参数和开关管的上升时间等因素对共模干扰的影响规律;本文提出了一种新的频域建模方法,通过一种改进的FFT算法对电机侧的共模电压和共模电流的时域波形进行数学处理,获得变频传动系统电机侧共模阻抗的频谱特性,从而得到电机侧的共模电流仿真结果,通过和实验测试结果比较,对仿真模型进行了验证。以变频器与编程逻辑控制器(PLC)的通讯为例,揭示了引起变频器和PLC通讯失败的主要原因,采用了用误码率来评估不同共模电流对通讯性能产生干扰的影响程度,定量比较不同工作情况下通讯线上共模电流的时域和频域特性,得到在变频器与PLC正常通讯的情况下,通讯线上允许流过共模电流的最大值。