[發明專利]一種高速鐵路動車組整車差模EMI模型的建立方法

有效

• 申請號: 201810331047.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108595804B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 姬軍鵬;劉奕琨;成鳳嬌;李曉強;李金剛
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

1.一種高速鐵路動車組整車差模EMI模型的建立方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，建立整車差模EMI模型圖；

步驟2，建立的牽引變流器EMI模型圖；

步驟3，根據高速鐵路動車組的牽引單元模型圖建立了高速鐵路動車組整流橋電位點AB引起的差模EMI回路的等效電路圖，然后根據等效電路計算出傳導EMI電流；其中，變流器的前級變壓器等效為一個負載阻抗其中，變壓器負載阻抗式中：

輸入功率為P_k；相電流為I_K；相電壓為U_K；短路阻抗為z_m，

則E_AB表示為：

所以

得到：i_dmAB＝i_dmAB1(s)+i_dmAB2(s)+i_dmAB3(s)；

步驟4，根據高速鐵路動車組的牽引單元模型圖建立了三相電機逆變橋電位點U與三相電機逆變橋電位點V之間的差模等效電路圖，其中，變流器的后級的三相異步電機等效為一個負載阻抗該負載阻抗表示其中R_M＝R_s+R_r，

其中，P_n為為電動機的額定功率；

ΔP_m為電動機機械損失；S_n為額定轉差率；C₁為勵磁阻抗系數，K_TM為最大轉矩倍數；U_n為額定電壓；I_n為額定電流；

則E_UV表示為:

所以，

得到：i_dmUV＝i_dmUV1(s)+i_dmUV2(s)+i_dmUV3(s)；

同樣的步驟得三相電機逆變橋電位點U與三相電機逆變橋電位點W之間的差模等效電路圖，則E_UW表示為:

所以，

得到：i_dmUW＝i_dmUW1(s)+i_dmUW2(s)+i_dmUW3(s)；

三相電機逆變橋電位點U與三相電機逆變橋電位點W之間的差模等效電路圖，則E_VW表示為:

所以，

得到：i_dmVW＝i_dmVW1(s)+i_dmVW2(s)+i_dmVW3(s)。

2.如權利要求1所述的高速鐵路動車組整車差模EMI模型的建立方法，其特征在于，步驟1的具體方法為：

步驟1.1，供電線纜間差模電容的參數設計；

步驟1.1,模型中，變壓器副邊接觸線圈線纜與變壓器副邊接觸線圈線纜之間有差模電容C_aDM1，連接變流器A的電力電纜線與連接變流器B的電力電纜線之間有差模電容C_aDM2，三相電纜線U與三相異步電機的供電電纜線和三相電纜線V與三相異步電機間存在差模電容C_aDM3和C_aDM4，三相電纜線V與三相異步電機的供電電纜線和三相電纜線W與三相異步電機間存在差模電容C_aDM5和C_aDM6，三相電機逆變橋電位點U與三相異步電機的電力電纜線與三相電機逆變橋電位點W與三相異步電機間的電力電纜線之間存在差模電容C_aDM7和C_aDM8，均由式(1)得到:

式中，ε_r為相對介電常數；

l為供電電纜線長度；

w為兩條供電電纜線之間的距離；

D為供電電纜線的導線直徑；

步驟1.2，線纜參數的設計；

步驟1.2.1，變壓器副邊進出線與變流器間的電纜線間的自電感L_a1、L_a2，三相電纜線端U與三相異步電機間的自電感L_a3，三相電機逆變橋電位點V與三相異步電機間的自電感L_a4，三相電纜線W與三相異步電機間有自電感L_a5，均由式子(2)得出：

式中:μ₀為真空磁導率；

r為牽引變流器供電電纜線的半徑；

步驟1.2.2，變壓器副邊進出線與變流器的電纜線間的自電阻R_a1和R_a2，三相電機逆變橋電位點U與三相異步電機間的自電阻R_a3，三相電機逆變橋電位點V與三相異步電機間的自電阻R_a4，三相電纜線W與三相異步電機間的自電阻R_a5，均由式子(3)得到：

式中：L₁為TP03號車廂牽引供電電纜線長度；

L₂為M02號車廂牽引供電電纜線長度；

γ為電導率；

r為牽引供電電纜線半徑；

為透入深度。