[发明专利]高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法

权利要求书

1.高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立整车EMI模型图；

步骤2，建立牵引变流器EMI模型图；

步骤3，建立高速动车组整流桥电位点引起的共模EMI回路的等效电路图，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；

步骤4，建立后级三相逆变电路桥臂中心电位点引起的共模EMI回路的等效电路，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；

所述步骤1的具体过程为：

步骤1.1，对地寄生电容的参数设计；

步骤1.1.1,模型中，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容C_aLg2，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容C_aLg3，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容C_aLg1，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容C_aLg4，三相电缆线U与三相异步电机间和车体之间的寄生电容C_aLg7和C_aLg8，三相电缆线V与三相异步电机间及车体之间的寄生电容C_aLg6和C_aLg9，三相电缆线W与三相异步电机间及车体之间的寄生电容C_aLg5和C_aLg10，均由式(1)得到：

式中：ε₀为相对介电常数；

l为牵引变流器供电电缆线长度；

a为牵引变流器供电电缆线半径；

d为牵引变流器供电电缆线与地回路间距离；

步骤1.1.2，变压器原边与车体间的对地寄生电容C_aTg1，由式(2.1)得到：

式中：ε₀为相对介电常数；

l为变压器原边线圈长度；

a为变压器原边线圈半径；

d为变压器原边线圈与地回路之间距离；

变流器和车体之间的寄生电容C_aCg，由式(2.2)得到：

式中：ε₀为相对介电常数；

s为牵引变流器壳体底面对车体投影的横截面积；

d为牵引变流器壳体底面与车体之间的距离；

步骤1.1.3，变压器原边进出线引脚之间有寄生电容C_a1，由式(3)得到：

式中：d为变压器原边进出线引脚的直径；

l为变压器原边进出线引脚的长度；

ε_r为相对介电常数；

w为变压器原边进出线引脚之间的距离；

步骤1.2，线缆参数的设计；

步骤1.2.1，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电感L_a1、L_a2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电感L_a3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电感L_a4，三相电缆线W与三相异步电机间有自电感L_a5，均由式子(4)得出：

式中:L_ω为牵引变流器供电电缆线的外电感；

L_R为牵引变流器供电电缆线的内电感；

μ₀为真空磁导率；

l为牵引变流器供电电缆线的长度；

r为牵引变流器供电电缆线的半径；

d为牵引变流器供电电缆线对地距离；

步骤1.2.2，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电阻R_a1，R_a2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电阻R_a3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电阻R_a4，三相电缆线W与三相异步电机间的自电阻R_a5，均由式子(5)得到：

式中：L₁为TP03号车厢牵引供电电缆线长度；

L₂为M02号车厢牵引供电电缆线长度；

γ为电导率；

r为牵引供电电缆线半径；

为透入深度；

所述步骤2的具体过程为：

步骤2的具体过程为：

步骤2.1，中点桥臂电压E_A与变流器散热器之间的寄生电容C_P1，中点桥臂电压E_B与变流器散热器之间的寄生电容C_P2，中点桥臂电压E_U与变流器散热器之间的寄生电容C_P3，中点桥臂电压E_V与变流器散热器之间的寄生电容C_P4，中点桥臂电压E_W与变流器散热器之间的寄生电容C_P5，由式(6)得到：

式中：ε_r为开关管与散热片间的绝缘垫片的相对介电常数；

A为散热片的面积；

h为绝缘片的厚度；

步骤2.2，直流环节直流母线“+”端对变流器散热器分别有对地寄生电容C_aLg11和，由式(7)表示出来：

式中，ε₀为相对介电常数；

l为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆长度；

a为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆的半径；

d为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆与变流器散热器之间的距离；

直流环节直流母线“－”端对变流器散热器分别有对地寄生电容C_aLg12，由式(8)表示出来：

式中，ε₀为相对介电常数；

l为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆长度；

a为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆的半径；

d为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆与变流器散热器之间的距离；

步骤2.3，牵引变流器散热器与牵引变流器之间有寄生电容C_ss，由式(9)表示出来：

式中：ε₀为相对介电常数；

s为牵引变流器散热器投影在牵引变流器壳体上的横截面积；

d为牵引变流器壳体与牵引变流器散热器之间的距离。