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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于电磁干扰模型的变流器箱体接地设计方法，该方法通过建立地铁牵引系统功率电路对低压电源端口的电磁干扰耦合模型，实现了低压电源端口电磁干扰的预测。基于电磁干扰耦合模型，本发明仿真计算了变流器箱体在不同接地点位置和接地线阻抗的情况下低压电源端口的电磁干扰，设计了变流器箱体的优化接地方案，抑制了低压电源端口的电磁干扰，故本发明为大功率电力电子系统变流器箱体电磁干扰耦合建模及接地优化提供了理论依据。

主权项：1.一种基于电磁干扰模型的变流器箱体接地设计方法，包括如下步骤：1分别测试牵引逆变器工作和不工作两种情况下箱体低压电源端口的电磁干扰，分析低压电源端口电磁干扰的主要来源；2分析逆变器功率电路对低压电源端口电磁干扰耦合路径的回路阻抗，确定主要的电磁干扰耦合路径；3建立牵引逆变器中IGBT模块与变流器箱体的耦合模型、低压电源线与变流器箱体的耦合模型以及变流器箱体的高频模型；4根据步骤3中得到的模型结合地铁牵引系统中其他相关部件的高频模型，建立地铁牵引系统功率电路对低压电源端口的电磁干扰耦合模型；所述地铁牵引系统中其他相关部件包括直流电源、直流侧线缆、IGBT模块、母排结构件、支撑电容、交流侧线缆、牵引电机、接地线和LISN；对于直流电源和直流侧线缆，则通过在线测试牵引逆变器输入侧的电压和电流建立两者的等效电路模型；对于交流侧线缆和牵引电机，则通过在线测试牵引逆变器输出侧的电压和电流建立两者的等效电路模型；对于IGBT模块，则对其进行双脉冲测试，结合IGBT模块的数据手册，建立IGBT模块的高频模型；对于母排结构件的高频模型，其建立方法与变流器箱体高频模型的建立方法相同；对于如支撑电容、接地线和LISN在内的无源元件，则使用阻抗分析仪测试其阻抗特性曲线，进而建立这些无源元件的高频模型；所述电磁干扰耦合模型包括IGBT模块集电极与基板之间寄生电容的阻抗ZC、IGBT模块发射极与基板之间寄生电容的阻抗ZE、低压电源线与变流器箱体之间的阻抗ZT、牵引逆变器输入侧正线与地平面之间的等效阻抗ZPG、牵引逆变器输入侧负线与地平面之间的等效阻抗ZNG、牵引逆变器输入侧正线与负线之间的等效阻抗ZPN、牵引逆变器输出侧UVW三相与地平面之间的等效阻抗ZUG、ZVG和ZWG、牵引逆变器输出侧UVW三相与中性点之间的等效阻抗ZU、ZV和ZW、变流器箱体不同接地点位置的接地线阻抗ZG1、ZG2和ZG3以及变流器箱体自身存在的阻抗Z1、Z2、Z3和Z4；5基于电磁干扰耦合模型，仿真计算变流器箱体在不同接地点位置和不同接地线阻抗情况下低压电源端口的电磁干扰，进而确定变流器箱体的优化接地方案。

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