【摘 要】
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PWM驱动系统具有工作效率高、系统损耗小和动态响应快等优点,在军用和民用装备领域应用广泛,主要有车载雷达转台、车载火炮转台、航天飞行器、工业机器人、新能源汽车等多种行业。但是,PWM驱动系统中存在高频开关器件,在开通和关断瞬间会产生谐波电流和传导干扰,引发系统内部严重的电磁兼容问题。为了使车载装备能够在复杂电磁环境下正常工作,开展车载转台驱动系统的电磁兼容性研究十分必要。本文分析和研究了PWM驱动系统的电磁干扰建模方法,完成的主要工作有:
1、结合电磁干扰的三要素,对车载转台驱动系统的干扰源,传
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PWM驱动系统具有工作效率高、系统损耗小和动态响应快等优点,在军用和民用装备领域应用广泛,主要有车载雷达转台、车载火炮转台、航天飞行器、工业机器人、新能源汽车等多种行业。但是,PWM驱动系统中存在高频开关器件,在开通和关断瞬间会产生谐波电流和传导干扰,引发系统内部严重的电磁兼容问题。为了使车载装备能够在复杂电磁环境下正常工作,开展车载转台驱动系统的电磁兼容性研究十分必要。本文分析和研究了PWM驱动系统的电磁干扰建模方法,完成的主要工作有:
1、结合电磁干扰的三要素,对车载转台驱动系统的干扰源,传输路径和耦合机理进行探讨,研究了开关器件IGBT的电磁干扰产生机理,分析了无源器件在高频状态下的寄生参数。
2、根据PWM变频调速系统的结构特点,分析了车载转台驱动系统EMI传导干扰的产生机理,探讨了PWM功率变换器输出波形的时域和频域特征,研究了EMI差模干扰和共模干扰的形成机理与传播路径,建立了车载转台驱动系统的电磁干扰模型。
3、分析了三相整流器和AC/DC变换器中高频谐波的产生机理,建立了EMI干扰模型,结合相关标准,研究了EMI传导干扰的实验方法,对车载转台驱动系统进行了电磁兼容实验,对比分析了EMI传导干扰的仿真波形和实验结果。
4、结合EMI滤波器的工作原理,建立了EMI滤波器的等效电路模型,根据电力电子装置EMI传导干扰的频域特征,研究了差模增强型滤波器的设计方法。最后,对车载转台驱动系统EMI实验中出现的传导干扰问题,进行了EMC整改分析和实验验证。
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