扰，并防止系统产生的干扰污染电网。
[0024] 如图2所示，输入侧滤波器7包括电感Li、电感L/、电感Li"和第一RC滤波电路，第一 RC滤波电路包括S条并联的滤波支路，第一 RC滤波电路的S条滤波支路分别包括串联的电 阻Ri与电容Cl、串联的电阻化/与电容C/、串联的电阻化"与电容Cl";
[0025] 电感b、电感、电感^"运=个电感的一端构成输入侧滤波器7的=相输入端A、 B、C，所示输入侧滤波器7 =相输入端A、B和C分别连接整流装置2的交流输入端，电感^、电 感L/、电感11"运；个电感的另一端y、B/心连接S相交流电源1的交流电输出端；
[00%]电阻Ri、电阻R/、电阻Ri"的一端连接在输入侧滤波器7的输入端、B/、(/，电阻 Ri、电阻R/、电阻Ri"的另一端分别与电容Cl、电容(V、电容Cl"串联后连接在一起；电容Cl、 电容C/、电容Cl"的另一端Y形连接后连接至输入侧滤波器7的输出端M;
[0027]电感U、电感iy、电感Li"电感值相等，结构相同；
[002引电阻R2、电阻化/、电阻R2"阻值相等，结构相同；
[0029] 电容C2、电容、电容C2"容值相等，结构相同；
[0030] 如图3所示，输出侧滤波器6包括S相共模电感Lcm和第二RC滤波电路，第二RC滤波 电路包括并联的S条滤波支路，第二RC滤波电路的S条滤波支路分别包括串联的电阻R2与 电容C2、串联的电阻化/与电容C2^、串联的电阻R2"与电容C2"。
[0031] =相共模电感Lcm的=个同名端连接U、V、W连接逆变装置3的逆变交流输出端;=相 共模电感Lcm的S个的异名端护、y/、W^通过长线电缆4与电机5相连，电阻R2、电阻、电阻 R2"-端本别连接S相共模电感Lcm的S个的异名端IJ/、y/、W^，电阻R2、电阻化/、电阻化"的另 一端分别与电容C2、电容Cs/、电容C2"相串联连接；电容C2、电容Cs/、电容C2"相并联后连接至 一输出端子;
[0032] 所示输入侧滤波器7的输出端M-方面与直流母线中点0相连接，一方面与输出侧 滤波器6的输出端子连接；
[0033] 电容C2、电容、电容C2"为Y接结构；
[0034] 电阻R2、电阻化/、电阻R2"阻值相等，结构相同；
[0035] 电容C2、电容、电容C2"容值相等，结构相同；
[0036] 本实施方式的PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置的参数确 定原则。
[0037] 在设计输入/输出无源抑制滤波装置的过程中，只要合理的选择了个无源器件的 参数，就能达到降低系统共模电压的目的，进而降低系统的传导电磁干扰。
[0038] 虽然目前国际上对PWM变频电机驱动系统的共模电压还没有明确的定义，但可W 依据单相系统和直流系统的定义(每个导体与规定参考点(通常是地或机壳)之间的相电压 的平均值），将PWM功率变换器输出端中点对参考地的电位定义为系统共模电压。于是，功率 变换器所输出的共模电压可W通过测量感应电机星接绕组中性点对参考地的电位获得，而 对于电机绕组为=角形连接的系统，则可W通过人为设置一个假中点，并进行测量获得。从 此定义可W看出，PWM变频电机驱动系统电机侧共模电压的大小依赖于参考地的选取，并且 参考地不同时共模电压的波形和形状也有所不同。为此，本实施方案中，设置共模电压是W 直流母线中点为参考地的电位。
[0039] 根据W上定义，在没有采取本实施方式给出PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/ 输出无源抑制装置时系统产生的共模电压可W用下式表示，
(1)
[004。 其中，Vuo、Vvo、Vwo分别为电机5输入端U、V、W对直流母线中点0的电压，Vog为直流母 线中点对地电压。
[0042]本实施方式给出得输出侧滤波器6中共模电感Lcm的主要目的及抑制共模电压的产 生，其参数值设置由共模电压的大小确定。另外在采取本实施方式给出PWM变频电机驱动系 统电磁干扰输入/输出无源抑制装置时，通过计算可W获得此时系统产生的共模电压，用下 式表示，
剧
[0044] 从式（2)可W看出，要想降低系统共模电压，则可W通过适当设计的电阻Ri、电容 Cl、电阻化、电容C2的参数值来达到。
[0045] 在接入本实用新型PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置后，测 量得到的PWM变频电机驱动系统轴电压Ush、轴承电流Ib和共模电流Icm的曲线图如图5所示， 表明本实用新型提出的PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置能有效地 抑制PWM变频电机驱动系统的不良影响，系统轴电压、轴承电流和漏电流都有明显的消除； 在采用本实用新型装置后，用LISN测量主电路侧的电磁干扰，采用本实用新型所述PWM变频 电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置后的传导电磁干扰发射曲线图如图6所示， 此时系统产生的传导电磁干扰幅值整体均在标准GB/T12668.2-2002规定的中等功率传动 系统发射限值范围内，抑制效果比较明显，显示了本实用新型提出的输入/输出无源抑制滤 波装置的有效性。
[0046] 研究Pmi变频电机驱动系统的电磁兼容问题，并针对该系统所产生的负面效应采 取有效的抑制措施，从切除干扰传播途径的角度，滤波装置是非常有效的抑制手段，正确设 计的滤波装置能够使系统电磁干扰发射强度减小到电磁兼容标准限值W下，使设备和系统 达到国际电磁兼容标准的要求。
【主权项】
1. PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，包括依次连接的三相交流 电源、输入侧滤波器、整流装置、第一直流母线电容、第二直流母线电容、逆变装置、输出侧 滤波器长线电缆和电机，第一直流母线电容和第二直流母线电容串联后并接在整流装置输 出侧的直流母线上，其特征在于:所述输入侧滤波器的输出端连接输出侧滤波器的输出端 后连接第一直流母线电容和第二直流母线电容的连接点。2. 根据权利要求1所述PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，其特 征在于:所述输入侧滤波器包括三相输入端、三个电感和第一 RC滤波电路，输入侧滤波器的 三相输入端分别通过电感连接整流装置的交流输入端，第一 RC滤波电路的三相输入端分别 接在输入侧滤波器的三相输入端和电感之间，第一 RC滤波电路的输出端连接第一直流母线 电容和第二直流母线电容的连接点。3. 根据权利要求2所述PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，其特 征在于:所述三个电感的结构相同，三个电感的电感值相同。4. 根据权利要求2所述PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，其特 征在于:所述第一 RC滤波电路包括三条并联的滤波支路，第一 RC滤波电路的每条滤波支路 包括串联的电阻和电容，第一RC滤波电路中的电阻阻值相同，电阻结构相同，第一RC滤波电 路中的电容电容值相同，三个电容结构相同。5. 根据权利要求1所述PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，其特 征在于:所述输出侧滤波电路包括三相共模电感和第二RC滤波电路，三相共模电感的同名 端为输出侧滤波的输入端，三相共模电感的异名端通过长线电缆连接电机，第二RC滤波电 路三相输入端分别连接三相共模电感的同名端，第二RC滤波电路的输出端连接第一直流母 线电容和第二直流母线电容的连接点。6. 根据权利要求5所述PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，其特 征在于:所述第二RC滤波电路包括三条并联的滤波支路，第二RC滤波电路的每条滤波支路 包括串联连接的电阻和电容，所述第二RC滤波电路的三个电阻阻值相同，电阻结构相同；第 二RC滤波电路的三个电容电容值相同，三个电容结构相同。
【专利摘要】PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，它涉及PWM变频器电机驱动系统的无源抑制装置。本实用新型为了解决现有技术中的PWM变频电机驱动系统存在对于系统产生的电磁干扰抑制效果差，容易造成电网污染的问题。本实用新型包括依次连接的三相交流电源、输入侧滤波器、整流电路、第一直流母线电容、第二直流母线电容、逆变电路、输出侧滤波器长线电缆和电机，第一直流母线电容和第二直流母线电容串联后并接在整流电路输出侧的直流母线上，输入侧滤波器的输出端连接输出侧滤波器的输出端后连接第一直流母线电容和第二直流母线电容的连接点。本实用新型了抑制PWM变频电机驱动系统中的电磁干扰等，使系统的传导电磁干扰不超标。
【IPC分类】H02M1/44
【公开号】CN205212696
【申请号】CN201521097898
【发明人】肖芳, 王晢, 宁召阳
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月25日