电机控制器电磁干扰抑制方法研究

发布时间：2019-05-28 19:11

【摘要】：为完善电机控制器的电磁干扰抑制方法研究,本文以电机驱动系统为对象,重点研究该系统电磁干扰的产生机理、测量方法、传播路径以及参数预测,提出基于IGBT的有源门极控制方法并将其应用于该系统,分析改变电机控制策略对系统电磁干扰产生的影响。功率器件IGBT在快速通断时出现较大的瞬变电压和电流会形成严重的传导干扰问题。首先提出基于IGBT的有源门极控制方法,从干扰源处抑制电磁干扰,分析电路的工作原理、系统稳定性及门极电压波形,在Saber软件中建立IGBT串联电路模型,构建了测试电路,仿真和实验结果证明了有源门极控制方法对电磁干扰的抑制作用;然后,将传统门极控制、动态电压上升控制以及有源门极控制三种方法应用于电机驱动系统,仿真得到系统直流侧和交流侧的共模/差模干扰,通过对比分析验证了有源门极控制对系统电磁干扰的抑制效果;最后,通过改变电机控制策略抑制系统中的电磁干扰,利用Matlab软件搭建电机驱动系统仿真模型,在矢量控制和直接转矩控制下测得逆变器输出电压的谐波分量,并通过实验测试证明了理论分析和测试方法的正确性。研究表明,电机驱动系统中的传导电磁干扰强度较大,超过了国家标准规定的限值,有源门极控制技术可以有效的抑制系统中的电磁干扰,通过搭建IGBT串联电路实验平台验证了理论分析和仿真结果的准确性;通过搭建系统的硬件测试平台,对两种控制算法对比分析可知,改变控制策略可以抑制系统中的电磁干扰。本文的研究成果对电磁兼容性的预测分析和电力电子装置的传导电磁干扰抑制分析具有重要意义。
[Abstract]:In order to improve the electromagnetic interference suppression method of motor controller, this paper focuses on the electromagnetic interference generation mechanism, measurement method, propagation path and parameter prediction of the motor drive system. An active gate control method based on IGBT is proposed and applied to the system. The influence of changing the motor control strategy on the electromagnetic interference of the system is analyzed. When the power device IGBT is turned on and off quickly, large transient voltage and current will cause serious conduction interference. Firstly, the active gate control method based on IGBT is proposed, the electromagnetic interference is suppressed from the interference source, the working principle of the circuit, the stability of the system and the voltage waveform of the gate are analyzed, the IGBT series circuit model is established in Saber software, and the test circuit is constructed. The simulation and experimental results show that the active gate control method can suppress electromagnetic interference. Then, the traditional gate control, dynamic voltage rise control and active gate control are applied to the motor drive system, and the common mode / differential mode interference on the DC side and AC side of the system is obtained by simulation. The suppression effect of active gate control on electromagnetic interference is verified by comparative analysis. Finally, by changing the motor control strategy to suppress the electromagnetic interference in the system, the simulation model of the motor drive system is built by using Matlab software, and the harmonic components of the output voltage of the inverter are measured under vector control and direct torque control. The correctness of the theoretical analysis and the test method is proved by the experimental test. The research shows that the conduction electromagnetic interference intensity in the motor drive system is large, which exceeds the limit value stipulated by the national standard, and the active gate control technology can effectively suppress the electromagnetic interference in the system. The accuracy of theoretical analysis and simulation results is verified by building IGBT series circuit experimental platform. By building the hardware test platform of the system, the comparison and analysis of the two control algorithms shows that the electromagnetic interference in the system can be suppressed by changing the control strategy. The research results in this paper are of great significance to the prediction and analysis of electromagnetic compatibility and the suppression analysis of conductive electromagnetic interference in power electronic devices.
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM301.2

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本文编号：2487296