電氣外文翻譯---電力電子系統(tǒng)的電磁兼容問題

1、<p><b>　　外文資料譯文</b></p><p>　　Power Electronics Electromagnetic Compatibility</p><p>　　The electromagnetic compatibility issues in power electronic systems are essentially the hi

2、gh levels of conducted electromagnetic interference (EMI) noise because of the fast switching actions of the power semiconductor devices. The advent of high-frequency, high-power switching devices resulted in the widespr

3、ead application of power electronic converters for human productions and livings. The high-power rating and the high-switching frequency of the actions might result in severe conducted EMI.</p><p>　　電力電子系統(tǒng)的電

4、磁兼容問題</p><p>　　電力電子系統(tǒng)的電磁兼容問題，集中體現(xiàn)為半導體器件的開關(guān)工作方式產(chǎn)生的傳導性電磁干擾（EMI）。大容量、高開關(guān)頻率器件的出現(xiàn)使得電力電子技術(shù)在人類的生產(chǎn)和生活領域中得到了日益廣泛的應用。由于電力電子器件容量的增加以及開關(guān)速度的加快，開關(guān)動作產(chǎn)生的電磁干擾強度也隨之增加。特別是隨著電磁兼容法規(guī)的強制執(zhí)行，電力電子系統(tǒng)傳導干擾的嚴重性逐漸被人們所認識，對其進行準確地建模和預測已經(jīng)成為電磁

5、兼容領域的一個重點研究內(nèi)容。　　目前在傳導干擾的定量預測領域，主要存在兩大共性問題：一是多數(shù)預測方法僅針對特定的電力電子裝置，缺乏一般性，導致預測方法通用性不強；二是多數(shù)研究采用定性或粗劣的定量分析方法，干擾幅值和頻率的精度均不能滿足全頻段精確預測的要求，導致預測方法精確性不高。本論文在國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體科學基金“電力系統(tǒng)電磁兼容”（50421703）的資助下，以提高電力電子系統(tǒng)傳導干擾的預測精度和方法通用性為目的，在傳導

6、干擾的耦合機理和定量描述方面開展了系統(tǒng)深入的研究，取得的創(chuàng)新性成果有：　　1、完善了傳導干擾關(guān)于電路描述及耦合模態(tài)的理論分析方法　　在傳導干擾研究中，為了有效地設計濾波器，</p><p>　　4、提出了電力電子系統(tǒng)回路耦合干擾的理論分析方法</p><p>　　電力電子系統(tǒng)是一個多回路電路，每個回路都可能存在多種性質(zhì)的干擾源，這些回路之間的電磁場耦合也是電磁干擾的傳播方式之一。為了準

7、確地預測系統(tǒng)級電磁干擾的傳播特性，需要對回路耦合干擾進行定量計算。20世紀70年代由Ruehli提出的部分單元等效電路模型為求解多導體的電磁場耦合問題提供了一套通用的分析方法，但該理論主要針對小尺寸的集成電路的互聯(lián)結(jié)構(gòu)建模，不能直接適用于大尺寸、高功率的電力電子系統(tǒng)。論文第五章將部分單元等效電路的部分電感理論引入到電力電子系統(tǒng)中來，研究了電磁干擾的回路耦合及共地耦合的傳播特性。針對回路之間通過空間磁場形成的感性耦合，基于互聯(lián)導線的部分互

8、感得到了回路耦合的數(shù)學模型。通過將地阻抗分解為內(nèi)部阻抗和外部電感的組合形式，建立了接地回路在金屬殼體上形成的地阻抗的數(shù)學模型，正確闡明了地電流的作用機理。以一套鋼板殼體接地系統(tǒng)為對象，分別研究了差模干擾和共模干擾的回路耦合特性，測試結(jié)果驗證了數(shù)學模型的正確性。該研究成果對分析和解決設備之間、系統(tǒng)內(nèi)部的電磁干擾耦合問題具有很強的工程應用價值。（基于所提出的回路耦合干擾的分析理論，成功解決了我國海軍潛艇電力系統(tǒng)電磁干擾的重大技術(shù)難題，是&l

9、t;/p><p>　　5、建立了PWM變換單元傳導干擾通用的數(shù)學模型　　電力電子系統(tǒng)中大量使用的PWM變換單元是電磁干擾的主要來源。對于這類裝置，由于脈寬調(diào)制策略的多樣性以及開關(guān)器件的數(shù)目眾多，目前沒有通用的解析方法，都是通過時域仿真結(jié)合快速傅立葉變換得到干擾頻譜，計算耗時長且無法獲得系統(tǒng)參數(shù)的作用規(guī)律。論文第六章引入雙重傅里葉積分變換方法，將電力電子PWM調(diào)制過程用雙變量共同作用的雙重積分表示，實現(xiàn)了PWM變換單

10、元傳導干擾的數(shù)學描述。分別建立了正弦脈寬調(diào)制、空間矢量脈寬調(diào)制、斷續(xù)脈寬調(diào)制單元干擾的數(shù)學模型，確定了不同PWM調(diào)制方式對傳導干擾的影響規(guī)律。以典型的工業(yè)產(chǎn)品為對象，對PWM變頻驅(qū)動系統(tǒng)的傳導干擾進行了詳細的理論分析與實驗研究，對比結(jié)果表明：理論分析的誤差小于6dB，完全滿足電磁兼容工程設計的要求。該研究成果突破了傳統(tǒng)時域仿真計算耗時長、積累誤差大的限制，得到了一種通用的數(shù)學解析方法，為基于PWM技術(shù)的電力電子系統(tǒng)傳導干擾研究給出了一個