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PLET分享伺服驱动器的EMC问题.

[2019-06-26]

上世纪50年代开始,伺服系统就慢慢的在崛起,经过这几十年的迅速发展,跟伺服系统搭配的伺服电机,伺服驱动器,伺服线束以及相关产品也日渐成熟.那么今天PLET品联就跟大家聊聊伺服驱动器的EMC问题.

 

从伺服驱动系统的基本构成出发,伺服驱动器作为EMI(干扰源)可归纳为三个方面:

 

整流电路和非线性负载产生的低频谐波

 

高开关频率导致的电压和电流尖峰

 

电力电子电路拓扑结构导致的EMI问题

 

 

伺服驱动系统的EMC特殊问题:

 

电力电子电路系统中,同时存在强干扰源产生干扰(差模和共模)、噪声传播途径难以切断、敏感元件易受干扰的问题。同时,电力电子电路开关方式产生的脉冲导致的干扰频谱宽,功率范围产生影响大。

 

电力电子电路与系统在应用中产生的电磁噪声与干扰问题,很大程度上是由于电力电子电路本身工作特点所导致的,例如其高开关频率、不对称电路拓扑等。

 

所以,理解与了解伺服驱动系统的EMC问题,首先研究伺服驱动系统的特有工作方式及应用场合产生的EMI问题。

 

基本解决方案

 

设计进线电抗器

 

设计进线谐波滤波器

 

改变拓扑结构,比如12脉波,24脉波等

 

采用可调节有源整流等

 

高开关频率导致的电压和电流尖峰

 

半控(晶闸管器件)不可控器件(二极管)及全控器件(IGBT)等功率器件在导通或关断过程中产生较高di/dt,dv/dt,与主回路中的分布参数作用,将产生差模噪声和共模噪声。

 

其主要的解决方案是

 

采用的措施在于回路设计相关RC缓冲网络,改进调制算法等,由于涉及驱动产品电路设计,不做涉及。

 

电力电子电路拓扑结构导致的EMI问题

 

由于PWM逆变器固有的脉冲特性造成了逆变器输出很高的和不平衡的瞬时电压,产生很大的共模电压,在动力电缆形成干扰电流,及在电动机上耦合出很高的轴电压和轴电流,不仅威胁到电机系统本身的安全可靠性,缩短其使用寿命。所产生的干扰电流频率从100kHz~数MHz,将产生很强的电磁干扰(EMI)。

 

 


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