本文選題：電動汽車　切入點：電機逆變器系統(tǒng)　出處：《北京理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文以電動汽車用電機逆變器系統(tǒng)為研究對象,對系統(tǒng)的電磁干擾特性和抑制方法進行了研究。主要分為系統(tǒng)電磁干擾源及傳播路徑、系統(tǒng)電磁干擾建模與仿真、系統(tǒng)電磁干擾試驗、系統(tǒng)電磁干擾抑制研究和系統(tǒng)裝車后電磁干擾研究五部分。第一,研究系統(tǒng)干擾源及傳播路徑。電機逆變器系統(tǒng)中主要的干擾源是功率開關(guān)的快速通斷和晶振,本文主要分析了系統(tǒng)主功率回路中的IGBT、逆變器控制器PCB內(nèi)DC-DC變換器的MOSFET和晶振這三種干擾的頻譜特性。根據(jù)干擾的頻譜特性分析了電機帶載和空載,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩對干擾源電磁發(fā)射特性的影響。結(jié)合電磁干擾超標點研究了系統(tǒng)高低頻差模干擾和共模干擾的傳播路徑,建立相應(yīng)的等效電路,分析了不同安裝方式引起的分布電容對系統(tǒng)電磁干擾的影響。第二,建立電機逆變器系統(tǒng)電磁干擾的高頻電路模型,研究干擾傳播路徑。通過建立系統(tǒng)的PSPICE模型,仿真分析不同轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩,不同分布電容對系統(tǒng)正極傳導干擾電壓的影響。采用SPICE建模與端口阻抗特性測量相結(jié)合的方法,建立幾何尺寸和寄生電路元件的關(guān)系,通過分析系統(tǒng)傳輸特性的S參數(shù)和Z參數(shù),確定產(chǎn)生諧振點的元器件,分析元件寄生參數(shù)對系統(tǒng)電磁干擾的影響。第三,對電動汽車用電機逆變器系統(tǒng)進行了帶載傳導電磁干擾試驗和輻射電磁干擾試驗。驗證電機逆變器系統(tǒng)帶載和空載工況產(chǎn)生電磁干擾的差異和不同電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)不同分布電容對系統(tǒng)電磁干擾的影響。第四,研究電機逆變器系統(tǒng)電磁干擾的抑制方法。研究逆變器電磁干擾濾波方法,設(shè)計逆變器內(nèi)置濾波器和共模扼流圈,降低諧振頻點的阻抗或者將諧振頻點轉(zhuǎn)移至不重要頻段。提出了抑制直流端和交流端電磁干擾的方法,計算確定了直流端濾波器的參數(shù),并通過試驗驗證方法的有效性。第五,研究電機逆變器系統(tǒng)裝車后電磁干擾分布。通過整車輻射發(fā)射試驗,分析系統(tǒng)裝車后產(chǎn)生電磁干擾的規(guī)律,建立電機逆變器系統(tǒng)裝車后整車輻射電磁發(fā)射模型,研究系統(tǒng)裝車引起的整車電磁干擾和抑制方法。
[Abstract]:In this paper, the electromagnetic interference characteristics and suppression methods of the inverter system for electric vehicle are studied. The electromagnetic interference source and propagation path of the system, the modeling and simulation of the electromagnetic interference in the system are mainly divided into two parts: the electromagnetic interference source and the propagation path of the system. System electromagnetic interference test, system electromagnetic interference suppression research and system after loading electromagnetic interference research five parts. First, The main interference sources in the motor inverter system are the fast on-off and the crystal oscillation of the power switch. In this paper, the spectrum characteristics of three kinds of interference, IGBT in the main power loop of the system, MOSFET and crystal oscillation of the DC-DC converter in the inverter controller PCB are analyzed. According to the spectrum characteristics of the interference, the band-load and no-load of the motor are analyzed. The influence of rotational speed and torque on electromagnetic emission characteristics of interference source. The propagation paths of high and low frequency difference mode interference and common-mode interference are studied in combination with electromagnetic interference superscalar points, and the corresponding equivalent circuit is established. The influence of distributed capacitance caused by different installation modes on electromagnetic interference is analyzed. Secondly, the high frequency circuit model of electromagnetic interference in motor inverter system is established, and the path of interference propagation is studied. The PSPICE model of the system is established. The effects of different rotational speed, torque and distributed capacitance on the positive conducting interference voltage of the system are simulated and analyzed. The relationship between the geometry size and parasitic circuit elements is established by combining the SPICE modeling with the impedance characteristic measurement of the port. By analyzing the S and Z parameters of the transmission characteristics of the system, the components that produce the resonance point are determined, and the influence of the parasitic parameters of the components on the electromagnetic interference of the system is analyzed. The electromagnetic interference (EMI) test and radiation electromagnetic interference (EMI) test for motor inverter system used in electric vehicle are carried out. The difference of EMI between load and no-load working conditions and the different motor speed and torque are verified. The influence of different distributed capacitors on the electromagnetic interference of the system. 4th, the suppression method of electromagnetic interference in the motor inverter system is studied, the filtering method of electromagnetic interference of the inverter is studied, the built-in filter and the common mode choke coil of the inverter are designed. The impedance of resonance frequency point is reduced or the resonance frequency point is transferred to the unimportant frequency band. A method to suppress the electromagnetic interference at the DC and AC terminals is proposed. The parameters of the filter at the DC end are calculated and the validity of the method is verified by experiments. 5th, The distribution of electromagnetic interference (EMI) in motor inverter system after loading is studied. Through the whole vehicle radiation emission test, the law of electromagnetic interference after loading is analyzed, and the electromagnetic emission model of the whole vehicle after loading is established. The electromagnetic interference (EMI) and suppression method of the whole vehicle caused by the system loading are studied.
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM464;U469.72

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本文編號：1638477