電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)電磁干擾預測模型的研究.pdf

1、為應對日益突出的燃油供求矛盾和環(huán)境污染問題，發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，電動汽車作為新能源汽車的重要組成部分近年來得到長足的發(fā)展。相對于傳統(tǒng)汽車，電動汽車車載大功率電子裝置工作時產(chǎn)生更為嚴重的電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)，致使其電磁兼容(Electromagnetic Compatibility，EMC)問題更加突出。為掌握電動汽車的 EMC問題，本文重點探討電機驅(qū)動系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的E

2、MI問題，研究了電機驅(qū)動系統(tǒng)傳導EMI和輻射EMI的產(chǎn)生機理、傳播路徑以及預測模型，文中的研究思路和方法可以推廣到對其他車載裝置EMC問題的研究。論文主要研究內(nèi)容有：
　　1）通過對電機驅(qū)動系統(tǒng)EMI產(chǎn)生機理分析，確定主電路開關器件工作時端電壓的快速上升和下降產(chǎn)生很大的dv/dt是電機驅(qū)動系統(tǒng)主要的干擾源；討論了梯形電壓波形在頻率、占空比保持不變時，電壓幅值和上升（下降）時間對電壓頻譜的影響；分析了電機驅(qū)動系統(tǒng)干擾傳播路徑，為建立

3、EMI預測模型打下基礎。
　　2）提出了基于矢量匹配法的永磁同步電機高頻電路模型的建模方法，建立了定子繞組為星形聯(lián)結(jié)或三角形聯(lián)結(jié)的電機的高頻電路模型，通過實驗測量和仿真分析驗證了模型的正確性和有效性，該建模思路和方法同樣可以用于其他種類的交流電機高頻電路模型，具有一定的通用性。
　　3）建立了電機驅(qū)動系統(tǒng)空載狀態(tài)下的傳導EMI預測模型，該模型包含的子模塊有：基于矢量匹配法的電機模型、基于多導體傳輸線理論的電纜模型、干擾源的集

4、中等效模型和基于“二次測量”的寄生參數(shù)模型。綜合各個子模塊的電路模型，組成驅(qū)動系統(tǒng)傳導EMI仿真預測模型，并通過了實驗驗證。在此基礎上，討論了寄生電容、電纜長度和電機繞組對地電容等寄生參數(shù)對驅(qū)動系統(tǒng)共模干擾電流的影響。
　　4）為驗證本文預測模型的適用性，搭建了能夠滿足各種實際工況的純電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的實驗平臺，測量了不同工況下的傳導電磁干擾（電壓和電流）；將本文建立的EMI預測模型應用于該系統(tǒng)在空載、45 N·m和反向充電三

5、種工況下的傳導EMI預測，在Saber軟件中搭建了與實驗平臺一致的仿真預測模型；計算了該系統(tǒng)三種工況的干擾電壓和干擾電流，將計算值與測量數(shù)據(jù)進行比對，其結(jié)果表明本文提出的電機驅(qū)動系統(tǒng)傳導EMI預測模型適用于驅(qū)動系統(tǒng)的各種工況，具有很好的實用性和可移植性。
　　5）分析了導線的電磁輻射機理，用實驗方法確立了電機驅(qū)動系統(tǒng)輻射 EMI的研究頻段；將三相電纜實測共模電流作為系統(tǒng)的輻射干擾源，建立了驅(qū)動系統(tǒng)的輻射干擾模型；采用多種軟件聯(lián)合處