利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2018103303790
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,建立整车EMI模型图;

步骤2,建立牵引变流器EMI模型图;

步骤3,建立高速动车组整流桥电位点引起的共模EMI回路的等效电路图,然后根据等效电路计算出传导EMI电流;

步骤4,建立后级三相逆变电路桥臂中心电位点引起的共模EMI回路的等效电路,然后根据等效电路计算出传导EMI电流。

2.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法,其特征在于,步骤1的具体过程为:步骤1.1,对地寄生电容的参数设计;

步骤1.1.1,模型中,变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg2,连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg3,变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg1,连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg4,三相电缆线U与三相异步电机间和车体之间的寄生电容CaLg7和CaLg8,三相电缆线V与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg6和CaLg9,三相电缆线W与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg5和CaLg10,均由式(1)得到:式中:ε0为相对介电常数;

l为牵引变流器供电电缆线长度;

a为牵引变流器供电电缆线半径;

d为牵引变流器供电电缆线与地回路间距离;

步骤1.1.2,变压器原边与车体间的对地寄生电容CaTg1,由式(2.1)得到:式中:ε0为相对介电常数;

l为变压器原边线圈长度;

a为变压器原边线圈半径;

d为变压器原边线圈与地回路之间距离;

变流器和车体之间的寄生电容CaCg,由式(2.2)得到:式中:ε0为相对介电常数;

s为牵引变流器壳体底面对车体投影的横截面积;

d为牵引变流器壳体底面与车体之间的距离;

步骤1.1.3,变压器原边进出线引脚之间有寄生电容Ca1,由式(3)得到:式中:d为变压器原边进出线引脚的直径;

l为变压器原边进出线引脚的长度;

εr为相对介电常数;

w为变压器原边进出线引脚之间的距离;

步骤1.2,线缆参数的设计;

步骤1.2.1,变压器副边与变流器间的电缆线间的自电感La1、La2,三相电缆线端U与三相异步电机间的自电感La3,三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电感La4,三相电缆线W与三相异步电机间有自电感La5,均由式子(4)得出:式中:Lω为牵引变流器供电电缆线的外电感;

LR为牵引变流器供电电缆线的内电感;

μ0为真空磁导率;

l为牵引变流器供电电缆线的长度;

r为牵引变流器供电电缆线的半径;

d为牵引变流器供电电缆线对地距离;

步骤1.2.2,变压器副边与变流器间的电缆线间的自电阻Ra1,Ra2,三相电缆线端U与三相异步电机间的自电阻Ra3,三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电阻Ra4,三相电缆线W与三相异步电机间的自电阻Ra5,均由式子(5)得到:式中:L1为TP03号车厢牵引供电电缆线长度;

L2为M02号车厢牵引供电电缆线长度;

Seff为牵引供电电缆线有效横截面积;

γ为电导率;

r为牵引供电电缆线半径;

为透入深度。

3.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法,其特征在于,步骤2的具体过程为:步骤2的具体过程为:

步骤2.1,中点桥臂电压EA与变流器散热器之间的寄生电容CP1,中点桥臂电压EB与变流器散热器之间的寄生电容CP2,中点桥臂电压EU与变流器散热器之间的寄生电容CP3,中点桥臂电压EV与变流器散热器之间的寄生电容CP4,中点桥臂电压EW与变流器散热器之间的寄生电容CP5,由式(6)得到:式中:εr为开关管与散热片间的绝缘垫片的相对介电常数;

A为散热片的面积;

h为绝缘片的厚度;

步骤2.2,直流环节直流母线“+”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg11和,由式(7)表示出来:式中,ε0为相对介电常数;

l为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆长度;

a为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆的半径;

d为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆与变流器散热器之间的距离;

直流环节直流母线“-”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg12,由式(8)表示出来:式中,ε0为相对介电常数;

l为牵引变流器内部直流母线“-”接线端线缆长度;

a为牵引变流器内部直流母线“-”接线端线缆的半径;

d为牵引变流器内部直流母线“-”接线端线缆与变流器散热器之间的距离;

步骤2.3,牵引变流器散热器与牵引变流器之间有寄生电容Css,由式(9)表示出来:式中:ε0为相对介电常数;

s为牵引变流器散热器投影在牵引变流器壳体上的横截面积;

d为牵引变流器壳体与牵引变流器散热器之间的距离。

4.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法,其特征在于,步骤3的具体过程为:高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg2四个电容等效为高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1;同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2,Rg1和Rg2等效为Req,其中:Req=Rg1+Rg2,

则EA表示为:

所以,

则得icm=icm1(s)+icm2(s);

高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg1四个电容等效为高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1;同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2,Rg1和Rg2等效为Req,其中:Req=Rg1+Rg2, 则EB表示为::所以,

则得icm=icm1(s)+icm2(s)。

5.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法,其特征在于,步骤4的具体过程为:高速动车组三相电机逆变桥点位点U引起的共模EMI回路的电路中,则EU表示为:所以,

则得

icm=icm1(s)+icm2(s);

高速动车组三相电机逆变桥电位点V引起的共模EMI回路的电路中,则EV表示为:所以,

则得

icm=icm1(s)+icm2(s)。

高速动车组三相电机逆变桥电位点W引起的共模EMI回路的电路中,则EW表示为:所以,

则得

icm=icm1(s)+icm2(s)。