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《重庆大学》 2012年
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电动汽车电机驱动系统的传导电磁干扰研究

孙宏  
【摘要】:电动汽车电机驱动系统产生的电磁干扰是电动汽车的主要干扰源,其干扰能量大、频带宽,影响电动汽车电气系统的电磁兼容性能,也成为汽车满足相关电磁兼容标准的最大障碍。本文在国家自然科学基金项目“电动汽车高压系统电磁兼容性基础研究及其电磁环境分析与优化”(No51177183)的支持下,对电动汽车电机驱动系统的传导电磁干扰进行了相关研究,主要工作如下: ①学习了电机驱动系统的工作原理,包括电机控制器和DC/AC逆变器三相桥功率主电路的工作原理,理论分析了电机驱动系统电磁干扰产生机理。 ②在传导电磁干扰频率范围内,提出了以建立电机驱动系统中各部件的宽频等效电路仿真模型来预测传导电磁干扰的预测方法。根据多导体传输线理论,提出了线缆传输线电路模型的建模方法,利用解析法求解出模型中单位长度电阻参数,采用有限元法在Maxwell2D软件中求解出单位长度电感、电容参数。 ③提出了基于端口阻抗幅频特性的电机建模方法,采用谐振单元构建其宽频等效电路模型,推导了电路模型中电阻、电感、电容参数的计算方法,并将其应用于永磁同步电机宽频等效电路的建模中。 ④在屏蔽室搭建了电机驱动系统传导电磁干扰测量平台,根据平台中各部件的物理尺寸和相关参数建立各部件的宽频电路模型,并在电路仿真软件Saber中建立了实验布置的仿真模型。在0.3-30MHz的频率范围内,仿真预测出LISN上的传导电磁干扰并与实测对比,对比结果验证了本文电机驱动系统传导电磁干扰预测方法的正确性和可行性,同时也说明了线缆等效电路模型、永磁同步电机宽频等效电路模型的正确性。 ⑤以混合动力电动汽车为实验平台,在混合动力电动汽车四种不同工况下(启动、怠速、高速、充电)测量了电机驱动系统中DC/AC逆变器输入和输出线缆上的传导电磁干扰电流频谱,DC/AC逆变器中IGBT集电极与发射极之间的电压以及电源线电流。通过对比分析实验数据,确定了电机驱动系统电磁干扰频带宽度以及干扰耦合路径,同时验证了对电机驱动系统电磁干扰产生机理分析的正确性。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.72

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【参考文献】
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