第一部分电磁兼容理论基础

第1章概述2

1.1电磁兼容的定义2

1.2电磁兼容性标准、规范与工程管理3

1.3电磁兼容设计所涉及的技术4

1.4电磁兼容设计的内容与设计要点6

1.4.1电磁兼容设计的内容6

1.4.2电磁兼容设计的要点7

第2章电磁兼容基础理论9

2.1电磁干扰信号的时域与频域分析9

2.2电磁干扰形成的条件10

2.2.1电磁干扰源10

2.2.2传播途径13

2.2.3受扰体17

2.3电磁干扰的分类17

2.4基本电磁兼容术语17

第3章电磁兼容性测量23

3.1电磁兼容性测量的主要内容23

3.2电磁兼容基本测量单位24

3.3电磁兼容测量的标准28

3.4电磁兼容测量场地的要求29

第4章屏蔽技术和接地33

4.1屏蔽技术33

4.1.1屏蔽的基本原理33

4.1.2屏蔽效能36

4.1.3屏蔽体的设计38

4.2接地48

4.2.1接地及其分类49

4.2.2安全接地50

4.2.3信号接地53

第二部分一体化电机系统的电磁兼容问题

第5章无源器件的高频特性60

5.1电阻的高频特性分析60

5.2电容的高频特性分析62

5.3电感的高频特性分析64

5.3.1电感的理想模型和实际高频特性64

5.3.2共模扼流圈65

5.3.3电感线圈参数68

5.3.4磁饱和的影响69

5.4导线的高频特性分析69

5.4.1导线的高频特性69

5.4.2印制电路板布线的杂散参数抽取71

第6章一体化电机系统与电磁兼容问题73

6.1电机系统基本构成73

6.1.1系统的特征与基本结构73

6.1.2功率变换器的控制策略76

6.2PWM变频器驱动电机系统的负面效应78

6.2.1共模电压78

6.2.2漏电流81

6.2.3轴电压和轴承电流82

6.2.4电机端部过电压83

6.2.5电机系统的EMI84

6.3电机系统EMI问题的特征与性质85

第7章电机驱动系统电磁干扰产生的机理87

7.1功率半导体器件开关过程造成的电磁噪声87

7.1.1功率二极管开关过程造成的电磁噪声87

7.1.2SCR、GTO、BJT、IGBT、MOSFET开关过程造成的电磁噪声88

7.1.3高速数字脉冲电路中门电路造成的开关电磁噪声98

7.1.4PWM控制策略产生的电磁噪声99

7.2PWM电机驱动系统共模电压的产生机理102

7.2.1三相整流桥产生的共模电压102

7.2.2三相逆变器产生的共模电压104

7.2.3长电缆连接时电机端共模电压的瞬时过电压106

7.2.4共模电压的傅里叶分析109

7.3电机系统传导干扰的传播途径110

7.3.1功率变换侧共模EMI的传播途径110

7.3.2感应电机侧共模EMI的传播途径111

第8章电机系统主要部件的高频等效模型113

8.1PWM功率变换器的高频模型113

8.2PWM电机驱动系统中长线电缆的高频等效模型115

8.2.1传输线理论分析115

8.2.2电压反射过程116

8.2.3PWM脉冲波在电缆上的传输反射过程分析118

8.2.4电缆的高频传输线模型120

8.3电机本体的高频模型122

8.3.1交流电机的高频模型122

8.3.2直流电机的高频模型134

第9章电机系统传导干扰测试与诊断技术136

9.1电机系统传导干扰的检测机理136

9.2电磁干扰中的共模和差模138

9.2.1差模信号和共模信号138

9.2.2单相的共模干扰和差模干扰139

9.2.3三相的共模干扰和差模干扰143

9.3共模和差模的分离技术146

9.4软硬件结合的共模和差模分离技术149

9.4.1硬件方法检测共模噪声149

9.4.2软件方法计算差模噪声150

9.4.3分离技术的性能评价151

9.4.4分离技术的应用实例152

第10章〖KG1〗一体化电机系统干扰源的预测158

10.1传导干扰源的数学模型分析158

10.1.1整流桥产生的干扰源158

10.1.2逆变桥产生的干扰源162

10.2等效电路的建立167

10.2.1共模等效电路167

10.2.2差模等效电路171

10.3实验验证174

10.3.1整流桥产生的共模和差模干扰源验证174

10.3.2逆变桥产生的共模和差模干扰源验证177

10.3.3系统的共模和差模干扰的验证178

第11章PWM驱动电机系统

干扰源的抑制181

11.1改变电路拓扑181

11.2改进控制策略185

11.3优化驱动电路186

第12章电机系统EMI滤波器的设计189

12.1滤波器概述189

12.1.1滤波器的类型189

12.1.2滤波器的特性191

12.1.3滤波器的安装195

12.2EMI滤波器195

12.2.1无源EMI滤波196

12.2.2有源EMI滤波198

12.3一体化电机系统有源滤波器的设计203

12.3.1抑制传导干扰的有源滤波器拓扑结构分析203

12.3.2滤波器的参数设计206

12.4一体化电机系统电磁干扰无源滤波器的设计207

12.4.1一体化电机系统的阻抗特性207

12.4.2无源滤波器参数设计209

12.4.3无源滤波器高频特性及其改善210

参考文献215