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《PWM逆变器输出端共模与差模电压dv_dt滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年1月电工技术学报Vol.22No.1第22卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2007PWM逆变器输出端共模与差模电压dv/dt滤波器设计高强徐殿国（哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001）摘要PWM逆变器直接驱动电机时会产生较高dv/dt的共模电压，并由此产生轴承电流和共模漏电流以及严重的电磁干扰（EMI）。特别是当逆变器通过长线电缆与电机连接时，由于电缆中分布参数的影响，会在电机端产生电压反射现象，从而在电机端会产生2倍以上的过电压，导致线圈绝缘失败。本文通过对PWM逆
2、变器驱动电机系统产生的共模以及差模电压分析，提出了一种改进型的逆变器端无源滤波器，并给出了参数的设计方法。与传统的滤波器相比，该滤波器可对共模及差模电压dv/dt同时起到抑制作用，从而减小了由此产生的负面效应。实验结果验证了该滤波器的有效性。关键词：共模电压差模电压PWM逆变器无源滤波器中图分类号：TM86DesignofCommon-ModeandDifferential-ModeVoltagedv/dtFilteratPWMInverterOutputTerminalsGaoQiangXuDianguo（HarbinInstituteofTech
3、nologyHarbin150001China）AbstractWhenmotorwasdirectlyconnectedwithPWMinverter,thecommon-modevoltagewithahighdv/dtvaluewouldbebroughtwhichwasthoughttohaverelationswiththeproducingofbearingcurrent,common-modeleakagecurrent,andseriouselectromagneticinterfere(EMI)issues.Especially,w
4、henmotorwasconnectedwithinverterthroughalongcable,becauseoftheeffectsofdistributionparametersexistedincable,voltagereflectionwouldbeoccurredatmotorterminals,henceresultinginthevoltageatmotorterminalsbedoubledandleadingtothewindinginsulationfailure.Inthispaper,animprovedinverter
5、sidepassivefilterwasproposedonthebasesofanalysisofcommon-modeanddifferential-modevoltage,andadetaileddesignprocedureofparameterswasgiven.Comparedwiththeconventionalfilter,theproposedfiltercouldmitigatedv/dtvalueofcommon-modeanddifferential-modevoltagesimultaneously.Thus,theside
6、-effectsaccompaniedwiththemwerereduced.Thevalidityofproposedfilterwassupportedbytheexperimentalresults.Keywords：Common-modevoltage,differential-modevoltage,PWMinverter,passivefilter逆变器的开关频率可达20kHz，输出电压脉冲的上1引言升时间小于0.1μs。开关频率的提高与较小的电压脉随着现代电力电子器件的快速发展，PWM逆冲上升时间一方面改善了PWM逆变器的性能，降变器的
7、开关频率得到极大的提高。使用IGBT构成低了开关器件的开关损耗，另一方面也产生了严重的负面效应，具体表现为：由PWM逆变器直接驱动电机系统会产生与开关频率相同的高dv/dt的共国家自然科学基金资助项目（50377008）。模与差模电压，使电机承受的应力大为增加，导致收稿日期2006-04-07改稿日期2006-07-0580电工技术学报2007年1月[1,2]线圈绝缘失败；高dv/dt的共模电压会通过定子此时电机端对地电压可以用如下的一组微分方与转子之间的耦合电容产生轴电压与轴承电流造成程来表示[3,4]轴承的损坏，降低电机的使用寿命。除此以外，⎧d
8、i1m高频共模电压还会通过寄生电容产生高频对地漏电⎪VR11=++iiiLmVcmdt⎪流，导致产生电磁干扰
