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作者:杨庭发;邹银辉;陈钊;贺国东旭;王先全;谭垒;袁跃中;
单位:煤炭科学研究总院;中煤科工集团重庆研究院有限公司;重庆安标检测研究院有限公司;重庆理工大学机械工程学院;江苏瑞牧电子科技有限公司;
摘要:传导干扰被广泛视为高压变频器电磁干扰(EMI)测试中主要的电流噪声来源,而EMI滤波器则被认为是抑制此类干扰最有效的技术手段之一。针对现有高压电源EMI滤波器未覆盖输出端传导干扰路径、难以满足矿用高压变频器电磁兼容(EMC)测试时输出端EMI抑制实际需求的问题,根据正弦脉宽调制(SPWM)方式下的高压变频器输出特性,设计了一种π型结构的单相10kV高压电源EMI滤波器。分析了电动机及其高压电缆对变频器共模与差模干扰的影响机制,构建了驱动系统的干扰传导路径模型。结合高频谐波特性,考虑插入损耗、漏电流、阻抗匹配、耐压安全裕度及结构尺寸约束等,选择π型(CLC)EMI滤波器作为高压电源输出端的滤波方案,确定了EMI滤波器关键器件及其参数:采用陶瓷电容,电容器的对地电容为20 nF;选用磁芯电感器及低损耗磁性材料——非晶纳米晶合金磁环,滤波电感为20μH。开展工频耐压、局部放电、温升、插入损耗及传导干扰实测验证,结果表明,该滤波器在0.15~2 MHz频段内可有效抑制传导干扰,最大衰减达62.3 dB,具备优良的传导干扰抑制能力与热稳定性。
关键词:高压变频器;;SPWM调制;;传导干扰;;共模干扰;;差模干扰;;EMI滤波器;;插入损耗
基金资助:重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-MSX0086);; 矿用新装备新材料安全准入分析验证实验室建设项目(发改投资[2018]1371号)