直流有刷电机电磁干扰建模及预测

直流有刷电机作为汽车摇窗中的一个重要的零部件,其产生的电磁干扰容易与其他车载电器产生电磁耦合,给汽车的安全驾驶造成一定的隐患。针对直流有刷电机电磁干扰的建模和预测问题,通过深入研究直流有刷电机换向过程和电机传导干扰系统模型以及电机绕组等效电路模型,建立电源和线路阻抗稳定网络（line impedance stabilization networks, LISN）的等效电路模型,对电机的传导干扰强度进行模型仿真预测,结果较为准确;基于电机辐射干扰测试流程,利用CST软件建立电机辐射干扰的三维模型,将三维模型与二维模型进行联合仿真,利用电流钳测试得到频域上的激励源以及CST仿真得到辐射干扰系统的传递函数,对电机的辐射干扰强度进行模型仿真预测,结果较为准确。     

电动汽车电机驱动系统分布参数对传导电磁干扰影响研究

构建了电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰测试平台,研究电动汽车电机驱动系统带载工况下分布参数对传导电磁干扰的影响.通过测试比较电机驱动系统带载工况下和空载工况下产生的传导电磁干扰,分析系统高低频差模干扰和共模干扰的传播路径,建立相应的等效电路,在频域内分析了传导电磁干扰产生的机理和分布参数对传导电磁干扰的影响.测试结果表明,适当增大电机控制器内部功率器件对地分布电容和直流动力线缆对地分布电容可减小系统产生的高频传导电磁干扰.      

变频空调压缩机电机高频参数的提取

为了分析变频空调中压缩机电机对变流器产生的传导电磁干扰(EMI)的传播特性的影响,建立了考虑输入线对地电容的压缩机电机高频等效电路模型。基于电机阻抗频率特性测量和最小二乘法拟合,提取了电机高频参数。仿真分析了各高频参数对传导EMI的影响,确定了绕组中性点对地电容是最灵敏的参数。通过在电机三相输入端和接地线间施加脉冲电压激励,比较了响应电压波形及频谱的仿真和测量结果,对模型进行了验证。结果表明:该电机高频模型及其参数提取方法是有效和准确的。     

电动汽车电机驱动系统的共模电磁干扰

针对电动汽车中存在的电磁兼容问题,深入探讨了干扰车载网络与电器的主要因素——共模传导干扰的产生机理.对电机驱动系统中两个产生电磁干扰的重要环节:发电过程中的整流电路和PWM逆变器建立了共模干扰模型. 对它们产生的共模干扰电流进行了理论计算,并通过对比计算结果和实验结果,验证了模型建立的正确性. 通过对CAN网络的电磁敏感性进行理论和实验分析,证明了电动汽车电机驱动系统产生的电磁干扰已经大大超出CAN网络的电磁兼容能力,并给出了将抗电磁干扰能力更强的下一代车载总线标准FlexRay作为新能源汽车的车载总线的解决方案.      

反激式开关电源中变压器分布电容产生的共模干扰研究

以反激式变换器为研究对象,在仔细分析了变压器原副边之间分布电容对共模干扰作用的基础上,建立了共模传导干扰耦合通路模型。在考虑了变压器线圈绕组的电位分布的情况下,提出了一种计算变压器初、次级绕组间等效共模寄生电容的方法。根据模型,重点分析了变压器的绕组结构及变压器与外电路的连接方式对系统中的共模干扰产生的影响。最后,提出了一种共模干扰滤波器,并用软件进行了仿真验证。     

汽车点火系统传导电磁干扰仿真

汽车点火系统工作时产生的电磁干扰具有能量大,频带宽等特点,被认为是汽车电磁兼容最主要的电磁干扰源。笔者提出了一种预测点火系统传导电磁干扰模型建立方法:建立系统中每个部件的电路模型,利用测量、解析法或有限元方法确定模型中的分布参数,集成为点火系统等效电路模型进行系统仿真计算。时域与频域实验测试结果证实了该模型的正确性与方法的可行性。     

空调器换向过程动态特性模拟

采用控制容积法建立四通换向阀动态模型 ,并将其接入空调器动态仿真模型 ,从而建立起研究空调器换向过程动态特性的仿真平台 .通过仿真研究 ,分析了换向过程中制冷系统及阀体压力 ,运动部件位移、速度、加速度等参数的变化过程 ,得出了影响换向可靠性的关键因素 .     

液压打桩锤主控阀换向性能的动态特性分析

为满足液压打桩锤高频工作下对换向快速性的要求,设计采用主控阀控制的快速换向柔性冲击系统。该阀通过4个控制口压力的变化控制阀芯的运动,通过内部反馈油孔实现对换向状态的记忆。根据主控阀换向工作基本原理,建立主控阀换向过程的动态数学模型,采用Stateflow处理换向过程的状态转换结合Simulink建立换向过程的仿真模型。结合实验的相关参数对主控阀换向过程进行仿真分析,仿真得到的换向所需时间和实验结果基本一致。利用仿真模型,分析内腔直径,内部反馈孔直径和长度以及弹簧刚度4个主要因素对主控阀换向性能的影响。研究结果表明:主控阀内腔直径对主控阀换向快速性的影响最大,内部反馈油孔直径和长度次之,弹簧刚度影响最小。     

电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰建模

电磁干扰是当前电动汽车电机驱动系统设计所面临的一大挑战. 为了在系统设计初期验证电磁干扰抑制技术的有效性和可行性,文中提出了一种基于端口阻抗测量的电机驱动系统SPICE等效电路建模方法. 根据系统部件的物理结构,建立了高压屏蔽线缆模型、电机控制器模型和驱动电机模型,通过实验验证模型的精度. 将部件模型组合在一起,构建了完整的电机驱动系统传导电磁干扰预测模型. 依据GB/T 18655-2016《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》和GB/T 36282-2018《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》进行了系统带载传导电磁干扰仿真和实验,验证模型的准确性.      

低压大电流车载发电机改善换向研究

为了解决低压大电流车载发电机换向困难和火花等级高的问题,采用非均布和非对称磁极结构、加装非均匀换向极、嵌下具有均压作用的单波绕组和倾斜电刷等措施,以降低换向区磁场和换向电势.应用电磁场有限元方法对车载发电机进行空载和负载内部磁场分析与计算,研究电机内磁力线的分布和气隙磁场波形,结果表明:尽管主磁极极靴和主磁极在空间是不等距分布的,但是主磁极所建立的气隙磁场仍然是对称和均布的,可确保提供适合机电能量转换的媒介空间;通过对比有换向极作用和没有换向极作用时电机内磁场分布和气隙磁场波形,换向极起到了降低换向区磁感应强度的作用,特别是对换向区磁场的细化分析和展示,发现有换向极作用时,换向电势平均降低了42.3％,即有明显改善换向的效果,火花实验也说明换向得到了改善.设计方案可以改善发电机换向条件,降低火花等级,抑制电磁干扰,有利于提高车载电气系统运行稳定性、可靠性和安全性;研究结果为低压大电流车载发电机研制提供技术支持.     

基于插入损耗法的噪声源内阻抗建模及误差分析

针对传导电磁干扰滤波器设计中人工电源网络阻抗、噪声源内阻抗、负载阻抗与EMI滤波器的阻抗匹配问题,建立了插入损耗法的误差理论模型及其等效电路.分别分析了串联和并联插入损耗法的测量精度及其系统误差,据此提出了相应的测试条件和测试方法,即当被测阻抗远大于负载阻抗时,采用串联插入损耗法;当被测阻抗远小于负载阻抗时,采用并联插入损耗法;当被测阻抗与负载阻抗相当时,可改变负载阻抗.理论与试验研究表明,该方法在适用范围内能够快速有效地提取EMI噪声源内阻抗,从而实现噪声源与EMI滤波器之间的最大阻抗适配,为EMI滤波器的设计及传导电磁干扰噪声抑制提供理论依据.     

车载雨刮电机电磁辐射干扰仿真模型

提出了基于仿真软件HFSS的车载雨刮电机辐射干扰仿真模型。分析了雨刮电机产生电磁辐射的原理,进而建立了车载雨刮电机辐射模型。在HFSS中将车体结构分解成若干简单模块,各模块的关键点坐标从导入的汽车CAD模型中提取,并分别对其进行网格剖分,然后组合成车体的有限元网格模型;利用自适应网格剖技术,得到满足精度要求的仿真结果;仿真结果与实测值变化趋势一致,峰值频点吻合,表明仿真模型是正确的,可用于雨刮电机在整车上的辐射干扰预测。研究方法有较高的通用性,对汽车其它电器部件或子系统的整车辐射仿真分析具有很好的参考价值。     

基于自抗扰原理的电磁直线执行器电流换相技术

针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案.推导出了EMLA的状态空间模型.采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不确定性以及摩擦等外部扰动.利用LuGre摩擦力模型进行仿真研究并和经典比例积分微分控制算法进行了对比.仿真和实验结果表明,该电流换相技术方案不影响运动平顺性,最大速度达3.1 m/s,验证了其有效性.     

传导电磁干扰噪声综合解决方案

为有效抑制传导电磁干扰噪声,设计了一种能够较好抑制共模噪声的优化噪声分离网络,采用单电流探头法提取噪声源内阻抗,并从技术与经济角度对各类分离网络、EMI滤波器性能进行决策参数建模,据此设计合适的传导电磁干扰综合解决方案.进行了噪声分离网络共模抑制比特性试验和基于单电流探头测量的EMI噪声源内阻抗提取试验,并开发了传导EMI噪声综合处理系统.结果表明,该综合解决方案可以实现对传导噪声的有效分离及噪声源内阻抗提取,同时可兼顾技术性与经济性而达到优化;所建立的噪声综合处理系统能较好完成噪声综合解决方案,对传导电磁兼容有参考意义.     

交流无换向器电机的稳态仿真

采用直接分析法得到交流无换向器电机在两种工作模式下的等效电路和数学模型．用所得的数学模型对系统进行稳态仿真，仿真结果与实验结果相符合     

电子设备的电磁干扰及抑制分析

电磁干扰通过传导或辐射两种途径作用在电子设备上 ,使它产生非有用信号 (干扰 )响应 ,误动作 ,甚至被彻底破坏。 EMI电源滤波器是一种连接成低通滤波器的 ,由无源元件构成的多端口网络。它不仅能衰减沿电源线传导的 EMI能量 ,同时也对 EMI的辐射有显著的抑制作用。 EMI电源滤波器是电子设备设计人员进行电磁兼容设计时常用的重要手段。     

一体化电机系统中传导干扰抑制方法的研究

为了抑制一体化电机系统中的传导干扰，分析了一体化电机系统传导干扰的产生机理及其耦合途径．根据干扰机理、耦合途径及干扰源的分布，分别采取相应的抑制措施．功率器件的电压过冲和电压变化率可以通过缓冲电路来进行抑制．基于传导干扰的耦合途径不同，以变流器为界，前后分别从漏电流和共模电压的角度进行抑制，采用有源滤波来补偿漏电流和消除共模电压．在理论分析的基础上，设计了用于抑制传导干扰的新型滤波器．实验结果证明，增加缓冲电路和滤波器后，一体化电机系统的传导干扰强度明显减弱．     

电动汽车用直流-直流变换器中电磁干扰与抑制

通过电磁兼容理论分析与现场调试试验结果 ,指出由升压型主电路构成的燃料电池电动汽车用直流—直流变换器中存在的主要电磁干扰源是开关管Z1开断时产生的电压尖峰、二极管D1由导通变为截止时产生的反向浪涌电流和升压电感电流在Z1开断瞬间出现的高频振荡 .在此基础上 ,分析了干扰产生的机理以及传播途径 ,并提出了抑制电磁干扰所采取的必要措施 .     

汽车点火系统EMI产生机理及其抑制方法

点火系统是汽车内最主要的电磁干扰源,其产生的电磁辐射会对周围电磁环境造成较大的影响。因此,有必要对点火系统的电磁干扰产生机理、传播路径以及抑制措施进行研究。首先系统地分析了汽车点火系统产生电磁干扰的机理,并结合线束电磁干扰排查测试,得出火花塞电极间的火花放电是点火系统中的主要电磁干扰源。其次研究了传导干扰的传播路径和辐射发射的原因。最后设计并制作了两种电源线滤波器,实验结果表明电源线混合滤波器能在宽频带范围内有效降低电源线上的干扰信号,从而降低电源线辐射发射的能力,使整车的辐射骚扰测试能满足相关的电磁兼容国家标准。