[实用新型]PWM功率变换器传导电磁干扰无源抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一体化电机系统的电机驱动控制与电磁兼容领域。

背景技术

电力电子设备在工业和人们生活中应用得越来越广泛，虽然其在节能、改善提高工业自动化程度及人类生活环境等方面显现出了较大的优势，但是，由于电力电子设备依靠电磁能进行工作，一些有用的或无用的电磁能量在它们运行时发射出来，形成电磁干扰，影响系统中其他设备的正常工作。所以说，随着电力电子技术的发展，电磁兼容问题是也日益突显出来了。

按GJB72—1985《电磁干扰与电磁兼容性术语》对电磁兼容定义的描述，电磁兼容性包括两个方面，一方面，在同一电磁环境中的设备或系统能正常工作，另一方面，设备或系统自身发射的电磁干扰不会构成该环境中其他设备不能承受的电磁干扰。即处于同一环境中的各个设备(系统、分系统)能执行各自的功能正常工作，保持共存状态。这里电磁环境电平是由人为及自然干扰源的电磁能量共同形成的，是在规定的实验环境和时间内、在不给受试设备通电的情况下，周围空间及电网内存在的辐射和传导干扰的量值。从电磁兼容的定义可以看出，电磁兼容包括两方面的内容，一方面需要满足电磁敏感性要求，即设备(系统、分系统)能够在规定的电磁环境下正常运行；另一方面需要满足电磁发射要求，即设备(系统、分系统)本身产生的电磁干扰也不会影响其他设备的正常运行。

电磁骚扰和电磁干扰的定义是有区别的，前者是一种电磁现象，这种电磁现象可能会降低设备、装置及系统的性能，或者可能会损害有生命或无生命的物质；后者是指已经影响了设备、装置或系统的正常工作，造成了其性能下降的电磁现象；换句话说，电磁干扰是电磁骚扰引起的后果，电磁干扰也是电磁骚扰。电磁干扰具有很大的危害性，会影响设备、装置和系统的正常运行，缩短其使用寿命；影响信号的正常传输，是传递的信息出现出错、失真和泄漏等问题；在设备操作过程中还可能会导致误动作或者不工作等非正常现象；人体自身也会受到电磁辐射的影响，扰乱人的正常生活。

从20世纪初开始，各国就开始制定并完善电磁兼容标准，到目前为止已经形成了一个完整的标准体系，电磁兼容标准一般可以分为基础标准、通用标准及产品类标准等。国际无线电特别委员会标准，国际电工委员会系列标准，欧盟的EN系列标准等组织的相继成立，也正是因为国际社会非常重视电磁兼容问题。而在国内，从20世纪80年代起也开始陆续制定了相应的电磁兼容标准。首先是军工部门在1982年参照美军标MIL-STD-461B和MIL-STD-462B开始制定我军标准，并于1986年颁布了三军通用标准GJB151—1986和GJB152—1986随后国家质量技术监督总局于1985年成立了全国无线电干扰标准技术委员会，并参照CISPR和IEC标准陆续制定了相应的行业标准和国家标准。目前我国的电磁兼容标准大部分与国际标准相靠拢，如，我国参照了大部分的CISPR标准，将其纳入到国家标准中来。而1997年制定了新的军用标准GJB151A—1997和GJB152A—1997则参照了美军标MIL-STD-461D和MIL-STD-462D。这些标准的颁布和制定，为提高我国的电磁兼容水平、改善电磁环境创造了条件，也促进了我国电磁兼容的研究和发展。

随着电力电子技术的飞速发展，采用了脉宽调制策略(PWM)的功率变换器广泛应用于电机驱动系统，较大的提高了电机系统的性能指标。但是功率变换器在对电能进行控制和变换的同时，其中高速开通和关断状态的开关器件，不可避免的会造成电压和电流在短时间内发生瞬变，产生丰富的高次谐波，其电磁能量以电路连接或电磁波空间耦合的方式形成电磁干扰，干扰噪声的信号频率从几kHz到数十MHz，影响电机系统自身的正常运行和周围电气系统的正常工作，使设备或装置达不到电磁兼容标准规定的要求。随着PWM功率变换器产生的高频共模电压，它会在电机转轴上感应出高的轴电压，并形成轴电流，使电动机的轴承在短期内损坏，缩短电机使用寿命。而且，电磁干扰使得整个电机驱动系统可靠性下降，故障率增加，并影响电网上的其它用电设备。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决现有电磁干扰影响电机驱动系统可靠性低、故障率增高，无法达到电磁兼容标准的问题，提供了一种PWM功率变换器传导电磁干扰无源抑制装置。

本实用新型所述PWM功率变换器传导电磁干扰无源抑制装置，它包括交流电源、整流器、两个直流母线电容、逆变器、长线电缆、电机、第一滤波器和第二滤波器；