论文部分内容阅读
电机作为驱动系统的执行部件,在工业、军事等各个方面有着广泛的应用。当电子设备与驱动系统出现在同一应用场景时,电机产生的辐射干扰会对周边电子设备产生较大影响。如在电动汽车中,驱动电机的辐射干扰会耦合到电机控制系统与汽车其它电子设备中并造成较大影响。因此国家对整车辐射制定了相应的标准。而驱动电机作为整车辐射的主要辐射源之一,其产生的电磁辐射逐渐受到更多关注。针对电机的电磁辐射,本文主要进行了以下研究:(1)由于电机复杂的结构,首先通过理论分析了电机的结构特点与工作原理。接着分析了电机辐射干扰的干扰源与辐射干扰在驱动系统中的主要耦合途径,了解电磁辐射在驱动系统中是如何通过电机向外传播并进入其它设备。同时还分析总结了共模电流与差模电流在电机驱动系统当中的传播路径。最后对常用的几个电机辐射的抑制手段进行了介绍。(2)以永磁同步电机作为研究对象,基于等效线束法将并联的电机绕组简化为单根导体。并计算出简化后单根导体的自感、截面半径等参数,为三维建模的简化提供理论依据。通过电流钳测试三相线中的电流信号,将测试所得信号作为仿真激励源。通过CST线缆工作室对简化前后导体的电场发射进行仿真计算。最后对比计算结果,验证绕组简化的正确性。(3)通过绕组简化后的几何参数,并依据绕组实际缠绕方式建立绕组简化的电机三维模型。通过CST微波工作室,将测试所得三相信号作为激励源,采用有限积分法对电机的电场发射进行仿真计算。并在半波暗室中,通过实验对电机的电场发射进行实际测试。最后根据GB/T 18387-2017对电动汽车整车辐射的标准,将仿真结果与测试结果中0.15-30MHz频段电场发射进行对比。验证建模仿真方法的有效性。(4)通过电磁干扰抑制方法中的滤波与屏蔽来抑制电机产生的辐射干扰。滤波是根据归一化LPF(低通滤波器)设计逆变器的三阶贝塞尔型低通滤波器。通过仿真计算滤波前后电机电场发射并对比,验证滤波器的抑制效果。屏蔽是基于屏蔽理论对电机机壳提出改进方法。通过仿真计算机壳改进前后电机电场发射并对比,验证机壳改进后的屏蔽效果。