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直流电网挂接三相逆变器的传导干扰研究

作　者: 蒋云昊
导　师: 邵可然
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 逆变器电磁干扰寄生参数差模传导干扰共模传导干扰耦合路径频域等效电路
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

电力电子装置的高效电能转换使之正日益广泛的应用到电力变换、电力传动、电力系统中。随着功率场控器件技术的发展,电力电子装置跨入了高频化、大容量时代,伴之而来的是干扰的加剧。如今采用的高速开关器件的高频开关作用会导致很高的瞬变电压dv /dt和瞬变电流di /dt ,形成很强的电磁干扰(EMI),其频率可从几kHz直到数十MHz。这些电磁干扰不但影响负载和逆变器本身的正常工作、缩短其使用寿命,而且对周围的电磁环境也有很大的危害。论文对直流电网挂接单个三相逆变器的共模和差模传导干扰及其随负载变化规律进行了理论和实验研究。文中阐明了PWM逆变器产生传导EMI的源和传播途径,通过实验和理论分析,较为系统地研究了直流供电网挂接有较大传导干扰的逆变器的传导干扰问题。研究表明,传导干扰在逆变器PWM控制频率的整数倍频率点上出现较大的传导干扰,整体上表现为随频率增高传导干扰减小。文中建立了频域等效电路,通过实验测量得到了系统中的元件高频参数,并在10kHz-30MHz频段进行了研究。计算得到的频谱和实测吻合较好,证明了分析的正确性。在阻性和感性负载变化下,对共模和差模传导干扰的研究结果表明:共模传导干扰不随负载大小变化而变化;差模传导干扰在阻性负载变化下,只在低频段有变化,在感性负载变化下,干扰基本没有变化。这一结论和干扰机理和耦合路径分析是一致的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题的背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 本文的主要研究工作  13-15
2 电磁兼容概述  15-26
  2.1 电磁兼容技术的发展  15-16
  2.2 电磁兼容学科研究的主要内容  16-18
  2.3 电磁干扰要素和分类  18
  2.4 电磁干扰耦合路径  18-24
  2.5 电磁兼容性预测  24-25
  2.6 本章小结  25-26
3 电力电子系统中传导干扰预测方法  26-36
  3.1 电磁兼容预测的主要方法  26-28
  3.2 电力电子系统中的干扰源  28-30
  3.3 电力电子系统中的干扰及其耦合路径  30-35
  3.4 时域分析法和频域分析法  35
  3.5 本章小结  35-36
4 直流电网挂接单个三相逆变器的差模传导干扰研究  36-47
  4.1 实验系统和测试  37-39
  4.2 频域差模传导干扰研究  39-42
  4.3 差模传导干扰的频域分析  42
  4.4 实验验证  42-43
  4.5 负载变化下的差模传导干扰  43-46
  4.6 本章结论  46-47
5 直流电网挂接单个三相逆变器的共模传导干扰研究  47-57
  5.1 实验系统和测试  47-49
  5.2 频域共模传导干扰研究  49-52
  5.3 共模传导干扰的频域分析  52-53
  5.4 实验验证  53-54
  5.5 负载变化下的共模传导干扰  54-56
  5.6 本章结论  56-57
6 结论  57-59
  6.1 全文总结  57-58
  6.2 课题展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-65
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录  65

直流电网挂接三相逆变器的传导干扰研究

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