51304754-150 honeywell

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从EMI故障诊断W的角度来看，只研究干扰的频谱不足以解决全部问题，单个干扰脉冲的强度和宽度等因素都影响干扰的效果，而这些是频谱图不能清楚反映出的，所以在电磁兼容问题中还需要具体研究干扰的时域波形。多数文章集中于讨论装置对电网侧的EMI发射，很少提及接地电流通过接地面对其他装置的EMI问题。而且随着开关元件的动作，主电路的拓扑结构是变化的，这对EMI问题的影响有多大也很少有人研究。本文采用了一种便捷的系统函数法，通过几次简单的测试就可比较地分析PWM调速系统中接地电流的EMI特性。主要的传播通道。部分接地电流经过C，2从电机侧流出并由Csl返回逆变器，其余的则流入电网侧。电机侧的接地电流可以用一个如所示的电流探头测量。
　　逆变器感应电机系统EMI测试示意。2IGBT的开通/关断波形与接地电流的IGBT的开关特性（这里只关注dv/dO由许多因素决定，如直流母线电压、负载电流、门驱动阻抗、结温、以及电路的寄生阻抗等。
　　本文详细研究了IGBT开关动作时电压上升/下降速率（ldv/dd）和负载电流之间的。所示逆变器一个桥臂上的器件电压和负载电流/的波形如所示，。为了测量方便，逆变器通过一根很短的粗铜线连接到接地面。图中曲线3所示电压波形是一个逆变器桥臂的输出，这是由上管开关动作产生的，曲线1所示电流波形是电机侧的接地电流，曲线2所示电流波形是流回逆变器侧的接地电流。
　　很明显，接地电流在IGBT开关动作时产生，Idv/dfl越大，接地电流也越大；大部分接地电流从电机侧流出并从逆变器侧返回，其余部分则流入电网侧，接地电流能通过接地网络耦合对其他装置产生严重干扰。接地电流频谱图S接地电流EMI 23EMI传播通道特性描述中EMI问题的方法，对系统的等效噪声源以及它的耦合路径分开来研究，IGBT的电压、电流被看作是噪声源，传播通道被看作是一个线性网络。本文中，逆变器每个桥臂的电压被看作是噪声源，传播通道被等效为一个两端口网络，接地电流是输出响应。G（幼是二端口网络系统函数。它的各个分量和频率关。
　　通过测试某一工况下的和/s波形数据并使用傅立叶变换就能够得到G（fi））。用相似的方法可以得到接地电流在其它工况的各个频率分量，再通过傅立叶反变换就可以得到它的时域波形。
　　4拓扑结构变化对传播通道特性的影响随着开关元件的动作，三相逆变器主电路的拓扑结构是变化的，当某一相桥臂的上管或下管开关动作时，因为另外两相桥臂开关管导通和截止，有着3种不同的拓扑结构2个桥臂上管或者2个桥臂下管或者一个桥臂上管和另一个桥臂下管为导通状态。再考虑这一相桥臂是上管或者下管的开关动作，一共是6种不同的拓扑结构。
　　以其中一相为例，通过测试与计算，得出一相桥臂上管动作时从一相开关动作引起的电压到接地电流心的传播通道系统函数的幅频特性如所示，下管动作时的传递函数与其相同。由图可见，这几个函数是基本一的，这说明这种主电路拓扑结构的改变对本文中所研究的EMI传播通道特性的影响可以忽略不计。
　　两上管通两下管通-…，上下管各传播通道的幅频谱特性25多个噪声源共同作用的影响误动作不仅取决于干扰脉冲的幅度，也取决于它的宽度。但通过频谱仪测试的干扰强度不能完全反映这些时域信息，这样往往掩盖了实际的干扰水平。
　　在1台三相逆变器中，3个桥臂的输出电压可以看作是3个噪声源，根据三相逆变器的控制策略，IGBT按照的规律开通与关断，在它们的开关动作时激励接地电流的产生。在某些时候2个不同桥臂的开关动作在时间上会很接近，这时的接地电流就是2个桥臂开关共同作用的结果。
　　虽然用频谱仪测得的频谱未见得有太大的差别，但是从时域上来看，产生的干扰电流峰值却可能显著变大，端的情况是2个开关几乎同时动作，干扰的强度可以接近单桥臂动作的2倍，这时更容易出现电路的误动作等EMI问题。接地电流频谱图S接地电流EMI 23EMI传播通道特性描述中EMI问题的方法，对系统的等效噪声源以及它的耦合路径分开来研究，IGBT的电压、电流被看作是噪声源，传播通道被看作是一个线性网络。本文中，逆变器每个桥臂的电压被看作是噪声源，传播通道被等效为一个两端口网络，接地电流是输出响应。G（幼是二端口网络系统函数。它的各个分量和频率关。
　　通过测试某一工况下的和/s波形数据并使用傅立叶变换就能够得到G（fi））。用相似的方法可以得到接地电流在其它工况的各个频率分量，再通过傅立叶反变换就可以得到它的时域波形。
　　4拓扑结构变化对传播通道特性的影响随着开关元件的动作，三相逆变器主电路的拓扑结构是变化的，当某一相桥臂的上管或下管开关动作时，因为另外两相桥臂开关管导通和截止，有着3种不同的拓扑结构2个桥臂上管或者2个桥臂下管或者一个桥臂上管和另一个桥臂下管为导通状态。再考虑这一相桥臂是上管或者下管的开关动作，一共是6种不同的拓扑结构。
　　以其中一相为例，通过测试与计算，得出一相桥臂上管动作时从一相开关动作引起的电压到接地电流心的传播通道系统函数的幅频特性如所示，下管动作时的传递函数与其相同。由图可见，这几个函数是基本一的，这说明这种主电路拓扑结构的改变对本文中所研究的EMI传播通道特性的影响可以忽略不计。
　　两上管通两下管通-…，上下管各传播通道的幅频谱特性25多个噪声源共同作用的影响误动作不仅取决于干扰脉冲的幅度，也取决于它的宽度。但通过频谱仪测试的干扰强度不能完全反映这些时域信息，这样往往掩盖了实际的干扰水平。
　　在1台三相逆变器中，3个桥臂的输出电压可以看作是3个噪声源，根据三相逆变器的控制策略，IGBT按照的规律开通与关断，在它们的开关动作时激励接地电流的产生。在某些时候2个不同桥臂的开关动作在时间上会很接近，这时的接地电流就是2个桥臂开关共同作用的结果。
　　虽然用频谱仪测得的频谱未见得有太大的差别，但是从时域上来看，产生的干扰电流峰值却可能显著变大，端的情况是2个开关几乎同时动作，干扰的强度可以接近单桥臂动作的2倍，这时更容易出现电路的误动作等EMI问题。主令控制方案圄1是该方案的结构框圄。在这种方式下，系统的所有单元共享一个输入信号，即信号。各单元之间芫全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元的运动状态。由于系统的输入信号（主令信号）直接作用到每个单元的驱动器上，因此每个单元获得一的输入信号，不受其它因素影响，即任一单元的扰动不会影响其它单元的工作状态。如果仅仅是主令信号的波动，此时各单元的同步主要靠各单元对主令信号的一跟随。但当某一单元发生扰动时，系统的同步就得不到保证。该方式与机械总轴方式相比，主要是因为失去了单元之间的相互反馈环节，因而失去了机械总轴同步方式的固有同步特性。但相对于机械同步方式，由于各单元单独地使用电机驱动，因而该方式具有大的输出功率。
　　可见，当各单元性能相似时，仅仅只有给定案能较好地实现同步。而任何电机出现了扰动时，会严重影响系统的同步运行情况。
　　23虚拟总轴控制方案虚拟总轴方案模拟了机械总轴的物理特性，因而具有与机械总轴相似的固有同步特性。随着虚拟总轴同步方式的提出，以上的问题得到了很大的改善，系统具有的动态性能。虚拟总轴方式不仅具有主令同步方式的大容量特点，还保留了传统同步方式固有的同步特性，同时也使系统具有灵活的拓扑结构。圄2是该信号波动，而任何电机都不会受到扰动时，该方方案的结构框圄。
　　该结构框圄含虚拟总轴（包括总轴驱动器）、虚拟内轴以及机械单元负载。
　　由于它模拟的是机械部件，根据虎克定理为可推出机械轴扭矩为Tt=KtrX 0，其中Ktr为弹性系数，e是角位移。当考虑衰减系数时，机械扭矩还要加上机械衰减的作用，此时Tt=KtrX 0+KsXw，其中，Ks为衰减系数，w为角速度。在虚拟总轴系统中的扭矩为TT=Ktr0err+KsWerr，其-0，w -w，Ktr为虚拟机械内轴的弹性系数，Ks为虚拟机械内轴的衰减系数，w为分区电机的输出角速度，0为分区电机的输出角位移，w'为角速度（虚拟总轴的输出角速度），0'为角位移（虚拟总轴的输出角位移）。
　　虚拟总轴系统的系统输入信号经过总轴的作用后，得到单元驱动器的信号，即输入角位移、输入角速度。也即单元驱动器的同步的是输入信号而非系统的输入信号。由于该信号是经过总轴作用后得到的、经过过滤后的信号，因此该信号更易为单元驱动器所跟踪，从而提高同步的性能。

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ICS TRIPLEX (Rockwell) T8431

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