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变频器电磁兼容与干扰抑制探讨
来源:本站整理  作者:佚名  2011-09-11 08:42:58



3.2 基于切断传导传播途径的EMI抑制方法

  尽管单纯从EMC角度出发,降低干扰源对外发射电磁干扰强度是能够减小系统emi,但会受到开关损耗增大、抑制幅度有限、控制策略繁杂及电压利用率降低等不利因素的限制。为此各国学者相继提出了一些用于阻断emi传播途径的emi滤波器结构,并且实验表明经过正确设计的滤波器,能够使系统emi发射强度减小到EMC标准限值以下,这是电气设备和系统实现电磁兼容的重要手段。同谐波滤波器一样,emi滤波器也可以被划分为无源emi滤波器和有源emi滤波器两种。

  (1)有源emi滤波器

  有源滤波器是通过有源电路来消除emi噪声能量。有源滤波器的具体工作原理是通过检测环节检测到emi电流或电压,然后将其反向回馈给系统,以此来抵消系统所产生的emi电流或电压,达到消除emi的目的。

  目前比较典型的用于消除共模电流的有源滤波器如图7所示。它由小型共模电流变压器和一对互补的高频晶体管组成,逆变器开关动作时,高频漏电流通过电机绕组和机座间的寄生电容经地线回到电源侧,共模电流变压器将共模电流isl 检测出来,经互补晶体管放大产生补偿电流il′,如果变压器变比与晶体管放大倍数乘积足够大,就可消除漏电流il,完全抑制了流入到电源侧的共模电流isl。

用于消除共模电流的有源滤波器

  图7 用于消除共模电流的有源滤波器

  传统的用于消除共模电压的有源滤波器如图8所示,文献将其称为有源共模噪声消除器,aCC连接在逆变器的输出端和三根电缆之间,由共模电压传感器、补偿电路和共模变压器组成,acc在逆变器输出端叠加一个补偿电压,该补偿电压与PWM逆变器产生的共模电压极性相反、幅值相等,从而使施加在负载上的共模电压被完全消除,也就减小了共模电流和传导emi。

用于消除共模电压的有源滤波器

  图8 用于消除共模电压的有源滤波器

  (2)无源emi滤波

  无源emi滤波通常是由电阻、电感、电容等元器件组成,目前最为常见的是电源emi滤波器,其结构见图9所示。由于它只能抑制emi噪声,而对pwm电机驱动系统的其它负面效应无抑制作用,为此各国学者又相继提出了一些兼顾其它功能的无源emi滤波器。如a.v.jouanne等学者所提出的共模变压器方案,结构如图10所示。该方案是从消除电动机侧共模emi电流的角度进行设计的,它是在共模扼流圈的基础上,再在同一磁芯上缠绕一个终端连接阻尼电阻的第四绕组,以此抑制共模emi电流的振荡,达到消除电机端共模电压带来的其它负面效应。

典型三相emi电源滤波器

  图9 典型三相emi电源滤波器

 共模变压器方案

  图10 共模变压器方案

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