[发明专利]一种PWM驱动电机系统共模干扰噪声源阻抗的估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PWM驱动电机系统共模干扰噪声源阻抗的估算方法。

背景技术

由于现代电机系统采用PWM技术而使得电力电子器件处于开关状态，进而引起严重的传导电磁干扰，尤其是共模干扰。而无源滤波器是抑制共模干扰即有效又常见的方法，但EMI滤波器的性能与噪声源阻抗密切相关，而且噪声源阻抗的估算是选择EMI滤波器拓扑的前提。

通过文献和专利检索获知，目前已有一些文献在研究共模干扰的抑制问题。华中科技大学的袁鹏和哈尔滨工业大学的姜保军主要研究了共模干扰的抑制方法，袁鹏主要侧重于有源共模滤波器的设计，没有提及无源滤波器的设计，更没有相关噪声源阻抗的估算问题。姜保军主要利用有源滤波器、无源滤波器等很多方法来抑制共模EMI，而论文在研究无源滤波器的设计时，并没有考虑共模噪声源阻抗的大小问题。

北京邮电大学的甘明刚和西安电子科技大学的滑瑞霞研究了电磁干扰滤波器噪声源阻抗和插入损耗的关系，甘明刚学者提出了滤波器在失配情况下共模插入损耗的优化算法，但文献并没有提及噪声源阻抗的测量或估算问题。

浙江大学的陈恒林、法国学者Jettanasen C和泰国学者Ngaopitakkul A.主要研究无源EMI滤波器在抑制共模干扰时如何提高滤波器的高频性能。以上的参考文献都没有考虑共模噪声源阻抗的估算问题。

南京师范大学的学者赵阳发表了题为“基于Hilbert变换和电流探头的开关电源EMI噪声源内阻抗测试系统及测定方法”发明专利，该专利主要针对开关电源（不是PWM驱动电机系统）的噪声源阻抗，提出了一种新的测试方法，但该方法需要很多硬件设备，成本较高，而且针对三相的PWM电机驱动系统，所提出的方法会受到限制。

发明内容

本发明目的在于提供一种PWM驱动电机系统共模干扰噪声源阻抗的估算方法，能够对PWM驱动电机系统共模干扰噪声源阻抗进行有效估算。

实现本发明目的技术方案：

一种PWM驱动电机系统共模干扰噪声源阻抗的估算方法，其特征在于：在电路中插入阻抗值已知的阻抗元件，根据插入损耗对共模噪声源阻抗的取值范围进行估算。

测得插入阻抗元件前后的负载阻抗上电压值，通过如下公式计算插入损耗ILCM，

ILCM=20lg|ULCM0(ω)ULCM(ω)|]]>

式中，U_LCM0与U_LCM分别为插入元件前后的负载阻抗上电压值；

根据插入损耗IL_CM，通过如下公式估算共模噪声源阻抗Z_SCM，