[发明专利]一种新能源汽车电机驱动系统电机高频等效电路模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车永磁同步电机系统电磁干扰发射等效电路模型建立的方法。该永磁同步电机系统电磁干扰发射电路模型包括：电阻部分、动态电感部分和寄生电容部分；所述的电阻由各单相定子绕组电阻构成；所述的动态电感各单相定子绕组电感构成；所述的寄生电容由各单相定子绕组之间的寄生电容，定子绕组自身的寄生电容，定子绕组对地寄生电容，三相绕组中性点对地寄生电容，定子绕组与转子间寄生电容，绕组对转子电容，转子与定子硅钢片之间电容以及轴承处的电容构成。本发明可以分析电机电气参数对共模干扰路径和差模干扰路径的影响，建立传导电压在电机侧的传递函数，获得影响产生共模电磁干扰和差模电磁干扰的因素，并且还能快速的对电机轴电压与共模电压之间的关系进行分析，及时找到引起电磁干扰的关键因素或部件，有效地对存在的电磁干扰问题进行整改。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电磁兼容技术领域，特别是涉及一种新能源汽车电机驱动系统电机高频等效电路模型的建立方法。

背景技术

电磁兼容性作为新能源电机驱动系统的一项关键性能指标，对保障车辆安全出行、减少或避免故障具有非常重要的意义。在新能源汽车领域，电机驱动系统中功率器件(例如IGBT)的快速通断是电机驱动系统产生电磁干扰源的主要原因。电磁干扰源通过传导耦合和辐射耦合两种电磁能量耦合途径形成电磁发射。电机驱动系统的电磁发射不仅会导致自身系统及关键零部件损坏或者功能降级，还会对车载电子和无线信息系统带来威胁，甚至影响整车电磁发射造成邻车安全性的隐患。传导干扰测试和辐射干扰测试是在特定工况下对共模干扰和差模干扰造成结果的检测，对其形成的机理只能从宏观上进行一些定性分析，不能涵盖车辆多种工作模式多工况动态运行时的电磁干扰特征。建模仿真的方式可以克服测试方式的局限性，成为进行电磁干扰机理分析、预测和抑制的重要技术手段。因此，建模仿真是进行新能源车辆电机驱动系统电磁兼容分析预测的重要技术途径。随着电机驱动系统级的电磁干扰发射问题日益凸显，电机高频下的寄生参数对其电磁干扰源的传播路径有着极大的影响，故而建立电机高频寄生参数下的等效电路模型对预测电机驱动系统电磁干扰发射情况的需求越来越迫切。

目前，新能源车辆电机驱动系统电磁发射中有关电机等效电路模型搭建主要有：1)三相绕组的电感和电阻以及三相绕组中性点对地的寄生电容。在电机工作时提供的激励源频段范围内，这种模型对其工作状况的预测可以起到简化作用，但是在高频电磁发射频段内，这种简化模型显然不能预测实际情况的电磁发射值。2)考虑三相感应电机绕组与机壳间高频寄生参数。三相感应电机大多用于工业方面，而且考虑的高频寄生参数个数较少，在新能源车辆领域尤其是国内电机驱动系统采用永磁同步电机，故而原有的模型在新能源车辆领域适应价值不大。3)电机的仿真建模多采用集总电路和基于端口阻抗幅频特性构建等效电路建模。在预测新开发的电机及其驱动系统的电磁发射情况时很不方便，并且不能准确的对其驱动系统的电磁发射情况进行进行分析，快速找到因谐振而引起超标准限值的参数。

可见，建立准确的电机高频等效电路模型对电机驱动系统的电磁干扰发射进行分析具有很大的经济性和现实必要性。

发明内容

基于此，有必要提供一种新能源汽车电机电磁干扰发射等效电路模型的建立方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：