一种变频电机长线驱动系统中电缆的综合高频建模方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变频电机长线驱动系统中电缆的综合高频建模方法，其考虑到电缆在自谐振频率处的阻值对模型中影响很大，故对自谐振频率处电阻进行修正，即可解决电缆模型中电阻建模的困难。本发明专利技术通过阻抗分析仪测量的DM和CM阻抗特性来识别模型参数，并给出了解析设计方程，结合简化后的逆变器模型和电机模型，建立了整个驱动系统的模型，对DM过电压和CM电流进行了预测，仿真结果与实验波形吻合较好，表明了模型的有效性。此外，本发明专利技术电缆高频模型中不仅考虑高频效应还引入谐振电阻参数，模型参数求解较为简单，仅需知道被测电缆在低频段、谐振处和高频段的阻抗即可求解。谐振处和高频段的阻抗即可求解。谐振处和高频段的阻抗即可求解。

【技术实现步骤摘要】
一种变频电机长线驱动系统中电缆的综合高频建模方法


[0001]本专利技术属于电机系统仿真分析
，具体涉及一种变频电机长线驱动系统中电缆的综合高频建模方法。

技术介绍

[0002]脉宽调制电压源逆变器(PWM
‑
VSI)在调速驱动(ASD)系统中发挥着重要的作用，使得驱动应用更加有效。高开关速度的新型功率半导体器件提高了ASD应用的功率密度，但与高频相关的电磁干扰(EMI)问题也出现了。如果在逆变器于电机之间需要通过长电缆来连接，那么高频问题将更加严重，因为由于电缆线与电机的阻抗失配，沿电缆发生电压反射，使得在电机端产生两倍或更高的直流母线电压，这可能会破坏电缆和电机的绝缘。此外，在电缆的寄生电容上施加高的dv/dt会产生高频电流，可能导致驱动系统故障。除了电机的绝缘问题外，高dv/dt引起的高频电流也会缩短电机的寿命。为了分析长线电缆带来的影响，需要对电缆进行建模，从而仿真得到电缆末端电压等波形，评估其对电机驱动系统的影响。
[0003]在长线驱动系统的建模中，电缆模型是最关键的部分，需要与实际高频响应相一致。当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
C
p1
＝[|Z
OC
‑
HF
|(2πf
HF
)]
‑1R
p1
＝R
OC
‑
DC
R
p1
//R
p2
＝|Z
OC
‑
HF
|[cos(
‑
θ
OC
‑
HF
)]
‑1(ΔR
p
)
‑1＝Real[(|Z
OC
‑
Na
|∠θ
OC
‑
Na
)
‑1]
‑
Real[(R
p1
)
‑1+j2πf
Na
C
p1
+(R
p2
+(j2πf
Na
C
p2
)
‑1)
‑1]其中：L
s1
和L
s2
分别为电感L
s1
和L
s2
的电感值，|Z
SC
‑
LF
|为电缆的低频段差模短路阻抗幅值，f
LF
为低频段频率，|Z
SC
‑
HF
|为电缆的高频段差模短路阻抗幅值，f
HF
为高频段频率，R
s1
和R
s2
分别为电阻R
s1
和R
s2
的电阻值，R
SC
‑
DC
是电缆的差模短路直流电阻，θ
SC
‑
HF
为电缆的高频段差模短路阻抗幅角，ΔR
s
和ΔR
p
分别为电阻ΔR
s
和ΔR
p
的电阻值，|Z
SC
‑
Na
|为电缆的谐振处差模短路阻抗，θ
SC
‑
Na
为电缆的谐振处差模短路阻抗幅角，Real[]是取实部函数，f
Na
为电缆谐振频率，j为虚数单位，C
p1
和C
p2
分别为电容C
p1
和C
p2
的电容值，|Z
OC
‑
LF
|为电缆的低频段差模开路阻抗幅值，|Z
OC
‑
HF
|为电缆的高频段差模开路阻抗幅值，R
OC
‑
DC
是电缆的差模开路直流电阻，θ
OC
‑
HF
为电缆的高频段差模开路阻抗幅角，|Z
OC
‑
Na
|为电缆的谐振处差模开路阻抗，R
p1
和R
p2
分别为电阻R
p1
和R
p2
的电阻值，|Z
OC
‑
Na
|∠θ
OC
‑
Na
即表示复平面上以|Z
OC
‑
Na
|为模且角度为θ
OC
‑
Na
的复数，θ
OC
‑
Na
为电缆的谐振处差模开路阻抗幅角，//表示并联运算符。6.根据权利要求1所述的综合高频建模方法，其特征在于：所述步骤(6)中通过以下公式计算确定长线电缆模型的共模参数；L
s1
+L
s2
＝|Z
SD
‑
LF
|[2πf
LF
]
‑1L
s1
＝|Z
SD
‑
HF
|[2πf
HF
]
‑1R
s1
＝R
sD
‑
DC
R
s1
+R
s2
＝|Z
SD
‑
HF
|...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国柱，徐昌汉，王磊，王征标，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
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