PDF《三相 P》

第14卷第4期 2010年 4月 电机与控制学报EL ECTR IC MACH IN ES AND CON TROL Vol114 No14 Apr .

2010 三相 P WM 驱动电机系统干扰源的数学模型 孙亚秀

1 , 孙睿峰

2 , 陈炳才

1 (1. 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150001;

2. 哈尔滨电业局 ,黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要:针对三相 PWM驱动电机系统难以建立用于预测干扰的准确的高频干扰源数学模型这一 问题 ,提出将整流桥和逆变器两个干扰源分开进行研究的方法.采用傅里叶变换法建立整流桥的 干扰源模型 ,采用双重傅里叶积分法建立逆变桥产生的共模和差模干扰的干扰源数学模型 ,把PWM载波和基波用两个独立周期的时变函数来描述 ,将其共同作用的函数作为被积函数 ,并详细 推导了正弦脉宽调制技术的内外积分线的确定过程.最后通过实验结果和仿真结果的比较 ,验证 了所建立整流桥和逆变器的干扰源模型的正确性 ,因此该数学模型可作为三相 PWM 驱动电机系 统的传导干扰预测的干扰激励源. 关键词 : P WM驱动 ;

数学模型 ;

共模干扰源 ;

差模干扰源 ;

傅里叶变换 ;

双重傅里叶积分 中图分类号 : T M 921.

5 文献标志码 : A 文章编号 : 1007- 449X (2010) 04- 0052-

07 Mathematical models of three2phase P WM drive motor system noise source SUN Ya2xiu

1 , SUN Rui2feng

2 , CHEN B ing2cai

1 (1. Infor mation and Communication Engineering College, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China;

2. Heilongjiang Harbin Electric Power Bureau, Harbin 150001, China) Abstract:Mathematical models of rectifier and inverter was separately studied since three phase pulse width modulation (PWM) drive motor system had no exact high frequency noise source model for forecas2 ting interference. Based on Fourier Transfor m and Double Fourier integral, Mathematicalmodels on com2 mon mode and differential mode noise source of rectifier and inverter were separately built, which laid a foundation for interference forecast of system. PWM carrierwave and fundamentalwave function were de2 scribed by two independent periodic time function and the action function and let the combined function become integrand of Double Fourier integral . The inner and outer integral lim its with sine pulse width modulation were obtained. The simulation and experiment results demonstrate that mathematical model of noise source is valid. So the mathematicalmodels can be used as the excitation source of conducted inter2 ference forecast of P WM drive motor system. Key words: PWM drive;

mathematical models;

common mode noise source;

difference mode noise source;

Fourier transform;

double Fourier integral 收稿日期 :

2009 -

11 -

10 基金项目 : 国家自然科学基金 (60902014) ;

黑龙江省博士后基金 (3236301255) 作者简介 : 孙亚秀 (1974―) ,女 ,博士 ,研究方向为电力电子系统电磁兼容、 舰船电磁兼容 ;

孙睿峰 (1972―) ,男 ,硕士 ,研究方向为配电网潮流计算 ;

陈炳才 (1976―) ,男 ,博士 ,副教授 ,硕士生导师 ,研究方向为舰船电磁兼容.

0 引言随着开关管开关频率的不断提高 , PWM 驱动的 电机系统的传导干扰也日趋严重 ,众所周知 ,电磁干 扰的形成必须具备三要素 :干扰源、 耦合途径及接收 器.为了能有效抑制 PWM 驱动的电机系统产生的 传导干扰并使其达到国家电磁兼容标准 ,必须对系 统的电磁干扰源进行深入的研究. 国内外很多学者都开展了对 PWM 驱动的电机 系统传导干扰的研究.但大部分文献研究传导干扰 的机理 [