本书共12章：首先，阐述电磁兼容的基本理论，包括电磁兼容的历史、电磁兼容的定义、电磁干扰的形成、国内外的电磁兼容标准、电磁干扰特性及其传播理论以及屏蔽、接地等电磁干扰抑制的基本原理和措施；其次，以无源器件的高频特性为基础，分析PWM驱动电机系统中电磁干扰产生的机理和建立系统电磁干扰模型存在的主要问题，介绍一体化电机系统传导干扰源数学模型和等效电路，预测系统干扰源；最后，针对一体化电机系统电磁干扰防护
中干扰源和传播途径的特点，介绍干扰源的抑制措施和EMI滤波器的设计。本书可供电气、电子等相关专业的工程技术人员、科研人员阅读、参考，也可作为电气工程及自动化等专业学生的教学参考书。The book is divided into 12 Chapters.At first,itintroduces the basis theory of e-lectromagnetic compatibility,including:the history and concept of electromagnetic compatibility,formation of electromagnetic interference,the electromagnetic compati-ble standards at home and abroad,characteristics of electromagnetic interference and its communication theory,the basic principles and measures of shielding and ground-ing for electromagnetic interference suppression,and so on.Next,based on the high-frequency characteristics of passive devices,problems which focus on conduc-ted electromagnetic interference in PWM motor drive system are analysed,including the following contents,the mechanism of electromagnetic interference and the estab-lishment of electromagnetic interference system model.The mathematical model and equivalent circuit of interference source are established in integrated motor system for predicting interference source.And finally the main measures to suppress electromag-netic interference are introduced in two sides,the one is interference source suppres-sion,the other is to cut off the transmission route of interference,which is the design of EMI filter.This book is as a reference book for electrical,electronic engineering and other related engineering and technical personnel.At the same time,it can be used as a teaching reference book for students in college of electrical engineering and automa-tion.
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第一部分电磁兼容理论基础1第1章 概述21.1 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61.4.1 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92.1 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102.2.1 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233.1 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334.1 屏蔽技术334.1.1 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484.2.1 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59第5章 无源器件的高频特性605.1 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645.3.1 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695.4.1 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736.1 电机系统基本构成736.1.1 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
6.2 PWM变频器驱动电机系统的负面效应786.2.1 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877.1 功率半导体器件开关过程造成的电磁噪声877.1.1 功率二极管开关过程造成的电磁噪声87
7.1.2 SCR、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
7.1.4 PWM控制策略产生的电磁噪声99
7.2 PWM电机驱动系统共模电压的产生机理1027.2.1 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1107.3.1 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1138.1 PWM功率变换器的高频模型113
8.2 PWM电机驱动系统中长线电缆的高频等效模型1158.2.1 传输线理论分析115
8.2.2 电压反射过程116
8.2.3 PWM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1228.3.1 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1369.1 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1389.2.1 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1499.4.1 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 一体化电机系统干扰源的预测15810.1 传导干扰源的数学模型分析15810.1.1 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16710.2.1 共模等效电路167
10.2.2 差模等效电路171
10.3 实验验证17410.3.1 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18111.1 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18912.1 滤波器概述18912.1.1 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
12.2 EMI滤波器19512.2.1 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20312.3.1 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20712.4.1 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
内容简介224
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