適用于抑制風(fēng)力發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng)中共模電磁干擾的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于抑制風(fēng)力發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng)中共模電磁干擾的方法，開關(guān)管動作時開關(guān)管與散熱器之間的寄生電容產(chǎn)生對地干擾漏電流iL，對地干擾漏電流iL流向散熱器的接地端；開關(guān)管動作產(chǎn)生的電壓變化信號du/dt接入反相器的輸入端，通過反相器的反向作用，反相器輸出端輸出一個幅值相等、相位相反的電壓變化信號，該電壓變化信號通過用于防止干擾電流回流的隔離變壓器與補償電容CP，形成補償電流-iL，通過導(dǎo)線進入散熱器的接地端，對地干擾漏電流iL與補償電流-iL幅值相等、相位相反，從而相互抵消，抑制了對地干擾漏電流傳導(dǎo)共模干擾。本發(fā)明在降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本的基礎(chǔ)上，有效得抑制了驅(qū)動系統(tǒng)中的共模干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電磁兼容性。
【專利說明】適用于抑制風(fēng)力發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng)中共模電磁干擾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抑制共模干擾的方法，尤其涉及一種適用于抑制風(fēng)力發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng)中共模電磁干擾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來PWM電機驅(qū)動系統(tǒng)在國內(nèi)被廣泛采用，針對PWM電機驅(qū)動系統(tǒng)的逆變器對整個系統(tǒng)影響的研究工作也隨之展開，其中涉及PWM電機驅(qū)動系統(tǒng)以及逆變器的電磁干擾問題的研究卻還仍不夠完善，浙江大學(xué)就Buck電路的傳導(dǎo)電磁干擾的產(chǎn)生機理及其抑制措施進行了深入的研究，并提出了動態(tài)節(jié)點電位平衡法，但是這種措施并不適用于驅(qū)動系統(tǒng)的電磁干擾的抑制。
[0003]目前各國對電機驅(qū)動系統(tǒng)的電磁兼容問題都很重視，先后展開了理論上和工程上的相關(guān)研究工作。雖然對傳導(dǎo)共模干擾提出了很多抑制方法，但是針對電機驅(qū)動系統(tǒng)存在的干擾提出的抑制措施都存在著一些局限性，如果這些方法使用不當(dāng)，不但不能達到抑制電磁干擾的目的，反而可能會加重系統(tǒng)的電磁干擾?，F(xiàn)有的抑制措施都在不同程度上使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，增加了成本，而且大多數(shù)研究工作都是如何降低系統(tǒng)的共模電壓，而忽略了從局部進行改善，實現(xiàn)對共模干擾漏電流的直接抑制。
[0004]電機驅(qū)動系統(tǒng)中，為了防止功率開關(guān)管因過熱而損壞，通常將其與散熱器安裝在一起，為了防止它們斷路，各個功率管的金屬板級與散熱器之間采用導(dǎo)熱絕緣介質(zhì)進行隔離，導(dǎo)致了功率管與散熱器之間形成寄生電容，從這條耦合路徑來說，散熱器通過電機的機殼與大地相連，寄生電容就會為系統(tǒng)漏電流提供一個低阻抗的對地耦合回路，系統(tǒng)的漏電流就會通過散熱器經(jīng)電機機殼流向公共地，引起共模干擾；若散熱器不與地相連，雖然切斷了系統(tǒng)漏電流的傳播回路，但是高頻干擾電流將會耦合到散熱器表面，使其變成一個電壓激勵的天線，從而就加重了逆變器輻射電磁干擾。一般來說，散熱器都是和電機機殼相連接的，所以功率管與散熱器之間的寄生電容是系統(tǒng)產(chǎn)生共模干擾的主要原因。
[0005]雖然通過減小散熱器的尺寸可以減小功率管和散熱器之間的寄生電容，增大耦合回路的阻抗，從而減小傳導(dǎo)電磁干擾，但同時散熱器的散熱效率也隨之下降了，不利于整個系統(tǒng)的正常工作，所以通過減小散熱器尺寸來減小傳導(dǎo)電磁干擾是行不通的。目前來看，大多數(shù)的研究工作都是在輻射干擾問題上，而通過共模干擾漏電流補償原理來實現(xiàn)對傳導(dǎo)電磁干擾的抑制卻沒有得到關(guān)注。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用電流補償從局部抑制電機驅(qū)動系統(tǒng)傳導(dǎo)共模電磁干擾的方法。
[0007]發(fā)明人的設(shè)計思路源于發(fā)明人的以下分析:
[0008]為了防止功率開關(guān)管因過熱而損壞，通常將其與散熱器安裝在一起，為了防止它們短路，各個功率管的金屬極板與散熱器之間采用導(dǎo)熱絕緣介質(zhì)進行隔離，這樣它們之間就形成了一個寄生電容。功率管在開關(guān)動作時電壓會發(fā)生劇烈變化，電壓的劇變將會通過這個寄生電容形成共模干擾電流，該電流經(jīng)散熱器流向大地，通過線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)回到直流側(cè)，然后通過直流母線流向驅(qū)動器。
[0009]驅(qū)動器輸出的三相相電壓的傅里葉表達式如下式所示:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種適用于抑制風(fēng)力發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng)中共模電磁干擾的方法，其特征在于包括以下步驟: a、將開關(guān)管(I)與散熱器(2)抽象為平板電容器的兩個金屬極板，利用以下公式計算開關(guān)管(I)與散熱器(2)之間形成的寄生電容器的電容值:
【文檔編號】H02M1/44GK103595243SQ201310601974
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月23日
【發(fā)明者】宋君健, 吳志敢, 歐陽廣偉 申請人:大連尚能科技發(fā)展有限公司