一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，包括接入设备的四条输入线，分别为：U线、V线、W线及PE线，U线上设有差模电感Ldm1，V线上设有差模电感Ldm2，W线上设有差模电感Ldm3，U线、V线、W线之间连接有三绕组共模扼流圈电感Lcm；在共模扼流圈电感Lcm三个输出端之间分别接入多组差模电容组，每组差模电容组包括三个差模电容和三个差模电容开关，在共模扼流圈电感Lcm的三个输出端与PE线之间分别接入多组共模电容组，每组共模电容组包括三个共模电容和一个共模电容开关；每组差模电容组合一组共模电容组一一对应构成了一组开关电容组。解决了原有的EMI滤波器在轨道机车滤波场合频带固定、不可调节的问题。

A Three-Phase EMI Filter with Variable Suppression Band for Railway Locomotive

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器
本技术属于轨道交通电磁兼容
，涉及一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器。
技术介绍
目前，随着轨道机车牵引变流器的发展，牵引变流器产生的传导电磁干扰(EMI)问题日趋严重。最常用和最有效的方法依然是在系统中加入EMI滤波器。伴随着设备运行环境的改变及设备随运行时间的老化，轨道机车牵引变流器产生的电磁干扰频谱就会发生变化，现有的EMI滤波器对于这种变化束手无策，设备会因电磁干扰变大对轨道机车本身，及对外部设备产生电磁干扰影响。在轨道机车系统中，牵引变流器的输出端和三相异步电机之间的三相电缆线上存在这种变化的传到电磁干扰，用于解决这个变化的电磁干扰的滤波技术还没有。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，解决了原有的EMI滤波器在轨道机车滤波场合频带固定、不可调节的问题。本技术所采用的技术方案是，一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，包括接入设备的四条输入线，分别为：U线、V线、W线及PE线，U线上设有差模电感Ldm1，V线上设有差模电感Ldm2，W线上设有差模电感Ldm3，U线、V线、W线之间连接有三绕组共模扼流圈电感Lcm；在共模扼流圈电感Lcm三个输出端之间分别接入多组差模电容组，每组差模电容组包括三个差模电容和三个差模电容开关，在共模扼流圈电感Lcm的三个输出端与PE线之间分别接入多组共模电容组，每组共模电容组包括三个共模电容和一个共模电容开关；每组差模电容组合一组共模电容组一一对应构成了一组开关电容组。本技术的特点还在于，开关电容组设有三组，分别开关电容组一、开关电容组二及开关电容组三；开关电容组一中，U线通过差模电容Cdm12及差模电容开关Sd12与V线连接,U线通过差模电容Cdm13及差模电容开关Sd13与W线连接,V线通过差模电容Cdm11及差模电容开关Sd11与W线连接；PE线与共模电容开关Sc1连接，共模电容开关Sc1另一端分别连接有共模电容Ccm11、共模电容Ccm12和共模电容Ccm13，共模电容Ccm11另一端接入W线，共模电容Ccm12另一端接入V线，共模电容Ccm13另一端接入U线；开关电容组二中，U线通过差模电容Cdm22及差模电容开关Sd22与V线连接,U线通过差模电容Cdm23及差模电容开关Sd23与W线连接,V线通过差模电容Cdm21及差模电容开关Sd21与W线连接；PE线与共模电容开关Sc2连接，共模电容开关Sc2另一端同时连接有共模电容Ccm21、共模电容Ccm22和共模电容Ccm23，共模电容Ccm21另一端接入W线，共模电容Ccm22另一端接入V线，共模电容Ccm23另一端接入U线；开关电容组三中，U线通过差模电容Cdm32及差模电容开关Sd32与V线连接,U线通过差模电容Cdm33及差模电容开关Sd33与W线连接,V线通过差模电容Cdm31及差模电容开关Sd31与W线连接；PE线与共模电容开关Sc3连接，共模电容开关Sc3另一端同时连接有共模电容Ccm31、共模电容Ccm32和共模电容Ccm33，共模电容Ccm31另一端接入W线，共模电容Ccm32另一端接入V线，共模电容Ccm33另一端接入U线。开关电容组一中，由共模电容开关Sc1控制接入电路中的有共模电容Ccm11、共模电容Ccm12和共模电容Ccm13；共模电容Ccm11、共模电容Ccm12和共模电容Ccm13均选取耐压为4000V，容值为2935pF的薄膜电容。开关电容组二中，由共模电容开关Sc2控制接入电路中的有共模电容Ccm21、共模电容Ccm22和共模电容Ccm23，共模电容Ccm21、共模电容Ccm22和共模电容Ccm23均选取耐压为4000V，容值为436pF的薄膜电容。开关电容组三中，由共模电容开关Sc3控制接入电路中的有共模电容Ccm31、共模电容Ccm32和共模电容Ccm33，共模电容Ccm31、共模电容Ccm32和共模电容Ccm33均选取耐压为4000V，容值为5pF的薄膜电容。本技术的有益效果是，该用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器能够解决轨道机车中牵引变流器的电磁干扰变化的问题，能够解决设备因运行环境的改变及随运行时间的老化，其电磁干扰频带就会发生变化的问题，该方案通过改变滤波器的电容容值从而进一步改变滤波器的可抑制频带范围，使其在9k-30MHz频率范围内实现可变抑制频带，突破了传统的EMI滤波器滤波频带固定、不可改变的限制。该用于轨道机车的可变抑制频带EMI滤波器，针对设备运行环境的改变及器件随运行时间的老化所发生的干扰频率变化问题，可以实现对滤波频带的有级改变，不仅可以满足设备要求的电磁干扰指标，还能保证滤波器的滤波效果。附图说明图1本技术一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器的电路拓扑图；图2本技术一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器的共模等效电路图；图3本技术一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器的差模等效电路图；图4本技术一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器在轨道机车中的加装位置图。图中，1.U线，2.V线，3.W线，4.PE线，5.差模电感Ldm1，6.差模电感Ldm2，7.差模电感Ldm3，8.三绕组共模扼流圈Lcm，9.差模电容Cdm12，10.差模电容开关Sd12，11.差模电容Cdm13，12.差模电容Cdm11，13.差模电容开关Sd11，14.差模电容开关Sd13，15.共模电容Ccm11，16.共模电容Ccm12，17.共模电容Ccm13，18.共模电容开关Sc1，19.差模电容Cdm22，20.差模电容开关Sd22，21.差模电容Cdm23,22.差模电容Cdm21，23.差模电容开关Sd21，24.差模电容开关Sd23，25.共模电容Ccm21，26.共模电容Ccm22，27.共模电容Ccm23，28.共模电容开关Sc2，29.差模电容Cdm32，30.差模电容开关Sd32，31.差模电容Cdm33，32.差模电容Cdm31，33.差模电容开关Sd31，34.差模电容开关Sd33，35.共模电容Ccm31，36.共模电容Ccm32，37.共模电容Ccm33，38.共模电容开关Sc3，39.开关电容组一，40.开关电容组二，41.开关电容组三，42.交流接触网，43.受电弓，44.变压器，45.牵引变流器，46.三相异步电机。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，包括差模电感、共模扼流圈、以及用开关选择器控制的不同电容值的电容组。该滤波器的抑制频带是由截止频率来划分。截止频率是滤波器中导通频带和截止频带的交点，截止频率是由滤波器中的共模电感Lcm、差模电感Ldm以及电容Ceq共同决定的，由可以计算滤波器的等效截止频率，滤波器中，L串联在电路中，作用是通过串联一个高阻抗，阻断骚扰信号的流通，从而减少负载中的骚扰电压；C并联在电路中，作用是通过并联一个低阻抗的通路，使得骚扰电流分流，从而减少负载上的骚扰电流。不同大小的电感电容会产生谐振作用，其中电容值的变化会直接影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，其特征在于：包括接入设备的四条输入线，分别为：U线(1)、V线(2)、W线(3)及PE线(4)，U线(1)上设有差模电感Ldm1(5)，V线(2)上设有差模电感Ldm2(6)，W线(3)上设有差模电感Ldm3(7)，U线(1)、V线(2)、W线(3)之间连接有三绕组共模扼流圈电感Lcm(8)；在共模扼流圈电感Lcm(8)三个输出端之间分别接入多组差模电容组，每组差模电容组包括三个差模电容和三个差模电容开关，在共模扼流圈电感Lcm(8)的三个输出端与PE线(4)之间分别接入多组共模电容组，每组共模电容组包括三个共模电容和一个共模电容开关；每组差模电容组合一组共模电容组一一对应构成了一组开关电容组。

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，其特征在于：包括接入设备的四条输入线，分别为：U线(1)、V线(2)、W线(3)及PE线(4)，U线(1)上设有差模电感Ldm1(5)，V线(2)上设有差模电感Ldm2(6)，W线(3)上设有差模电感Ldm3(7)，U线(1)、V线(2)、W线(3)之间连接有三绕组共模扼流圈电感Lcm(8)；在共模扼流圈电感Lcm(8)三个输出端之间分别接入多组差模电容组，每组差模电容组包括三个差模电容和三个差模电容开关，在共模扼流圈电感Lcm(8)的三个输出端与PE线(4)之间分别接入多组共模电容组，每组共模电容组包括三个共模电容和一个共模电容开关；每组差模电容组合一组共模电容组一一对应构成了一组开关电容组。2.根据权利要求1所述的一种用于轨道机车的可变抑制频带三相EMI滤波器，其特征在于：所述开关电容组设有三组，分别开关电容组一(39)、开关电容组二(40)及开关电容组三(41)；所述开关电容组一(39)中，U线(1)通过差模电容Cdm12(9)及差模电容开关Sd12(10)与V线(2)连接,U线(1)通过差模电容Cdm13(11)及差模电容开关Sd13(14)与W线(3)连接,V线(2)通过差模电容Cdm11(12)及差模电容开关Sd11(13)与W线(3)连接；PE线(4)与共模电容开关Sc1(18)连接，共模电容开关Sc1(18)另一端分别连接有共模电容Ccm11(15)、共模电容Ccm12(16)和共模电容Ccm13(17)，共模电容Ccm11(15)另一端接入W线(3)，共模电容Ccm12(16)另一端接入V线(2)，共模电容Ccm13(17)另一端接入U线(1)；所述开关电容组二(40)中，U线(1)通过差模电容Cdm22(19)及差模电容开关Sd22(20)与V线(2)连接,U线(1)通过差模电容Cdm23(21)及差模电容开关Sd23(24)与W线(3)连接,V线(2)通过差模电容Cdm21(22)及差模电容开关Sd21(23)与W线(3)连接；PE线(4)与共模电容开关Sc2(28)连接，共模电容开关Sc2(28)另一端同时连接有共模电容Ccm21(25)、共模电容Ccm22(26)和共模电容Ccm2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬军鹏，郗延，伍秀英，李晓强，陈文洁，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61