[实用新型]PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及PWM变频器电机驱动系统的无源抑制装置，具体涉及PWM变频电机驱 动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置，属于PWM变频电机驱动系统的电磁兼容领域技 术领域。

背景技术

目前，PWM变频器在工业、商业和民用系统中应用越来越广泛，例如电机驱动系统就 普遍采用PWM技术。在三相PWM变频器应用中，由于脉冲输出的不对称性，系统中必然存 在共模电压。研究表明，PWM变频器产生的高频共模电压及较大的du/dt给系统带来许多 负面效应，如轴电压、轴电流、共模漏电流、电机终端过电压(电机与PWM变频器采用长 线电缆连接引起)和电磁干扰等。

电磁干扰有两种形式：传导和辐射。变频器产生的传导电磁干扰是以电压或电流的共 模与差模形式出现的，它分为差模干扰和共模干扰。差模干扰是指由相线与中线所构成回 路中的干扰信号；共模干扰则是指由相线或中线与地线所构成回路中的干扰信号。共模和 差模的主要区别在于共模信号通过地形成回路，而差模信号不经过地。对于变频器，多数 情况下产生的传导干扰是以共模干扰为主，并且共模电流流经大地构成回路，大地将形成 天线效应,给其他设备带来严重的电磁干扰，这使得共模干扰造成的危害远远大于差模干 扰所造成的危害。因此共模干扰在PWM变频电机驱动系统的电磁兼容性设计中显得尤为重 要，而这种共模电流即为系统的漏电流。为此各国学者相继围绕着电机系统的干扰源、传 播途径和敏感设备这3个方面开展了理论及应用技术的研究工作，并取得了一定的成就。 总体上包括两类：一类是通过改善控制策略和优化电路拓扑结构来降低干扰源的干扰强 度；另一类是通过滤波来抑制干扰的传播。

另外，由于电磁兼容标准的强制执行，PWM变频电机驱动系统所产生的电磁干扰也越 来越受到人们的重视。为了达到国际/国内电磁兼容标准的要求，必须采取一定的措施进 行电磁干扰抑制。现有的PWM变频电机驱动系统对于系统产生的电磁干扰抑制效果差，容 易造成电网污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的PWM变频电机驱动系统存在对于系统产 生的电磁干扰抑制效果差，容易造成电网污染的问题。

本实用新型的技术方案是：PWM变频电机驱动系统电磁干扰输入/输出无源抑制装置， 包括依次连接的三相交流电源、输入侧滤波器、整流装置、第一直流母线电容、第二直流 母线电容、逆变装置、输出侧滤波器长线电缆和电机，第一直流母线电容和第二直流母线 电容串联后并接在整流装置输出侧的直流母线上，所述输入侧滤波器的输出端连接输出侧 滤波器的输出端后连接第一直流母线电容和第二直流母线电容的连接点。

所述输入侧滤波器包括三相输入端、三个电感和第一RC滤波电路，输入侧滤波器的 三相输入端分别通过电感连接整流装置的交流输入端，第一RC滤波电路的三相输入端分 别接在输入侧滤波器的三相输入端和电感之间，第一RC滤波电路的输出端连接第一直流 母线电容和第二直流母线电容的连接点。此连接方式的目的是用于消除PWM变频电机驱动 系统交流输入侧的高频共模电压，进一步降低整个系统的传导电磁干扰，并防止系统产生 的干扰污染电网。

所述三个电感的结构相同，三个电感的电感值相同。

所述第一RC滤波电路包括三条并联的滤波支路，第一RC滤波电路的每条滤波支路 包括串联的电阻和电容，第一RC滤波电路中的电阻阻值相同，电阻结构相同，第一RC 滤波电路中的电容电容值相同，三个电容结构相同。

所述输出侧滤波电路包括三相共模电感和第二RC滤波电路，三相共模电感的同名端 为输出侧滤波的输入端，三相共模电感的异名端通过长线电缆连接电机，第二RC滤波电 路三相输入端分别连接三相共模电感的同名端，第二RC滤波电路的输出端连接第一直流 母线电容和第二直流母线电容的连接点。这种连接方式的目的有两个：一是用于抑制逆变 装置3输出侧和电机5之间的高频共模电压，进而抑制由共模电压引起的电机轴承电流、 漏电流等负面效应。二是减慢逆变器输出脉冲的上升时间，电压反射现象消失，消除PWM 逆变器由长电缆所引的过电压。

所述第二RC滤波电路包括三条并联的滤波支路，第二RC滤波电路的每条滤波支路 包括串联连接的电阻和电容，所述第二RC滤波电路的三个电阻阻值相同，电阻结构相同； 第二RC滤波电路的三个电容电容值相同，三个电容结构相同。