(2)、电磁兼容性能改进的技术方法:
●电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下,各种用电设备或系统可以共存,并不致引起性能下降的一门学科。由于其理论基础宽、工程实践综合性强、物理现象复杂,所以在观察与判断物理现象或解决实际问题时,实验与测量具有重要的意义。对于最后的成功验证,电磁兼容强烈地依赖于测量。
●实现系统内、外的电磁兼容,,从技术分析电磁干扰三要素(干扰源、耦合途径和敏感设备)着手分析与处理。在对多电平单元串联电压源型变频器功率单元的EMC性能优化中,干扰源与敏感设备二要素从工程和技术方面进行,涉及各系统相关参数较多,将花费很高的代价,同时需要很长的实验周期。在功率单元EMC优化集中在耦合途径的要素上,可以在短时间、低成本的情况下达到将全系统EMC性能提高一个等级的目标。
(3)、首次测试数据:
●EMC性能改进前功率单元内部线束的布置形式:
在功率单元设计初期,主要考虑的因素是绝缘,散热,外观形状美观,其内部的线束布置未作严格要求,呈离散状态分布,如图所示:
图7 EMC优化前功率单元
●2005年10月10日,在哈工大对功率单元进行首次测试:
电快速瞬变脉冲群 |
|||||
序号 |
等级 |
电压 |
频率 |
时间 |
单元状态 |
1 |
1 |
0.5KV |
5KHz |
30s |
正常运行 |
2 |
1 |
0.5KV |
5KHz |
90s |
正常运行 |
3 |
2 |
1.0KV |
5KHz |
30s |
正常运行 |
4 |
2 |
1.0KV |
5KHz |
90s |
正常运行 |
5 |
2 |
1.5KV |
1KHz |
30s |
正常运行 |
6 |
2 |
1.5KV |
5KHz |
90s |
正常运行 |
7 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
24s |
报警 |
8 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
30s |
正常运行 |
9 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
44s |
报警 |
10 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
66s |
故障封锁 |
(4)第一次进行改进:
●根据测试数据与故障参数,同时在第一次测试中,将相应报警的输入信号短接,依然有报警,故判断为主控板受干扰。将主控板用全盖板进行屏蔽,提高其抗干扰能力:
图8 第一次EMC优化后功率单元
● 第一次改进后,测试数据:
电快速瞬变脉冲群 |
|||||
序号 |
等级 |
电压 |
频率 |
时间 |
单元状态 |
1 |
2 |
1.5KV |
5KHz |
90s |
正常运行 |
2 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
60s |
正常运行 |
3 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
75s |
故障封锁 |
4 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
38s |
报警 |
(5)、第二次改进:
●根据第一次改进后的测试数据,经过电磁兼容分析,在主控板的电源输入侧加入磁环进行滤波。将80V与8伏电源侧分别加入一个磁环:
图9 第二次EMC优化后功率单元
● 第二次改进后测试数据:
电快速瞬变脉冲群 |
|||||
序号 |
等级 |
电压 |
频率 |
时间 |
单元状态 |
1 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
30s |
正常运行 |
2 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
42s |
报警 |
3 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
60s |
正常运行 |
4 |
3 |
2.0KV |
5KHz |
66s |
报警 |
(6)第三次改进:
●对比前二次的EMC测试中所反映出的现象,通过进行相关资料的查询,分析其应为不同等级电压线路之间的共模干扰所造成,故将不同等级电压的线路分别进行分离,编制: