[發(fā)明專利]一種降低軌道車輛輔助逆變器EMC電磁干擾的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810972408.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109067168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施曉芳;王英;莊政杰;潘夏寧;周章海;趙維恒;陳珩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/44
• 分類號(hào): H02M1/44
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發(fā)明涉及降低軌道車輛輔助逆變器EMC電磁干擾的方法，輔助逆變器的負(fù)線依次經(jīng)車體匯流銅排、轉(zhuǎn)向架回流銅排、轉(zhuǎn)向架軸端、輪對(duì)接到鋼軌，鋼軌接到變電站負(fù)極；在傳導(dǎo)諧波電流干擾較大的回路上設(shè)置EMC磁環(huán)箱，EMC磁環(huán)箱具有固定于殼體內(nèi)的4個(gè)EMC磁環(huán)，電纜穿入殼體后穿過(guò)EMC磁環(huán)后從殼體穿出傳導(dǎo)諧波電流干擾較大的回路至少包括幾下幾處：a)牽引逆變器的AC380V三相輸出電路；b)輔助逆變器的AC380V三相輸出電路；c)輔助逆變器的AC220V兩相輸出電路；d)輔助逆變器的AC72V單相輸出電路。本發(fā)明從接地及分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備著手，采取有效的技術(shù)手段，抑制騷擾源、消除或減弱騷擾的耦合、降低敏感設(shè)備對(duì)電磁干擾響應(yīng)的敏感性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵車輛乘客信息系統(tǒng)控制，特別涉及無(wú)人駕駛地鐵列車中對(duì)乘客報(bào)警輸出控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有軌道車輛輔助逆變器（SIV）車載設(shè)備提供AC380V, AC220V, AC72V,DC24V供電，因此輔助變流器內(nèi)含大功率開(kāi)關(guān)元件IGBT，工作中產(chǎn)生的傳導(dǎo)諧波較強(qiáng)，傳導(dǎo)諧波電流會(huì)干擾軌道車輛的其他系統(tǒng)，并且會(huì)影響其他系統(tǒng)的正常工作（如信號(hào)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、音頻信號(hào)系統(tǒng)、視頻信號(hào)系統(tǒng)等）。同時(shí)，工作中產(chǎn)生的高次諧波對(duì)外會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的射頻輻射，是列車上主要干擾源。

為了有效控制輔助逆變器所產(chǎn)生的EMC電磁干擾，考慮到采用不改變輔助逆變器產(chǎn)品原型的情況下，目前常采用如下兩種方案：

1）通過(guò)更改輔助逆變器箱內(nèi)的元器件選型及相關(guān)參數(shù)達(dá)到降低其對(duì)其他系統(tǒng)的EMC干擾。

該方案的缺點(diǎn)在于：更改輔助逆變器箱內(nèi)元器件選型需要重新對(duì)輔助逆變器箱進(jìn)行各類試驗(yàn)驗(yàn)證，并且需要重新檢測(cè)設(shè)備本身的性能，該方案不但影響該設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)進(jìn)度，而已還增加各環(huán)節(jié)的成本（設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用、試驗(yàn)嚴(yán)重費(fèi)用、替換元器件采購(gòu)費(fèi)用等）。

2）從共模輻射計(jì)算公式E=1.26I×L×f/D出發(fā)，考慮可行性方案。式中，E為共模輻射，I為共模電流，L為電纜長(zhǎng)度，f為電纜上信號(hào)的頻率，D為觀測(cè)點(diǎn)到電路的距離因項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中I，L，f，D為一個(gè)固定值，故考慮采用電纜屏蔽的方式，即：采用在諧波電流干擾較大的電纜外層增加屏蔽層的方式，且對(duì)屏蔽層做接地處理。

該方案的缺點(diǎn)在于：采用在諧波電流干擾較大的電纜外層增加屏蔽層的方案雖能減小設(shè)備對(duì)車輛其他系統(tǒng)的EMC干擾，但是卻不能從根本上解決EMC干擾問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的主要是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中不足，提供一種降低軌道車輛輔助逆變器EMC電磁干擾的方法，從接地及分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備著手，采取有效的技術(shù)手段，抑制騷擾源、消除或減弱騷擾的耦合、降低敏感設(shè)備對(duì)電磁干擾響應(yīng)的敏感性。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明降低軌道車輛輔助逆變器EMC電磁干擾的方法，其特征在于：所述輔助逆變器的負(fù)線依次經(jīng)車體匯流銅排、轉(zhuǎn)向架回流銅排、轉(zhuǎn)向架軸端、輪對(duì)接到鋼軌，所述鋼軌接到變電站負(fù)極；在傳導(dǎo)諧波電流干擾較大的回路上設(shè)置EMC 磁環(huán)箱，所述EMC 磁環(huán)箱具有殼體，并排固定于殼體內(nèi)的N個(gè)EMC磁環(huán)，電纜穿入殼體后穿過(guò)所述N個(gè)EMC磁環(huán)后從殼體穿出， N≥1，傳導(dǎo)諧波電流干擾較大的回路至少包括幾下幾處：a)牽引逆變器的AC380V三相輸出電路；b)輔助逆變器的AC380V三相輸出電路；c)輔助逆變器的AC220V兩相輸出電路；d)輔助逆變器的AC72V單相輸出電路。

本發(fā)明對(duì)輔助逆變器做合理設(shè)計(jì)回流和接地。同時(shí)，利用磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性（一般在低頻時(shí)阻抗很小，當(dāng)信號(hào)頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高），在傳導(dǎo)諧波電流干擾較大的回路上增加EMC 磁環(huán)箱，即將電纜穿過(guò)一個(gè)安裝有鐵氧體磁環(huán)的EMC磁環(huán)箱，從而構(gòu)成了一個(gè)共模扼流圈，可以有效地解決EMC電磁干擾問(wèn)題，該方案成本低廉，操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1是EMC 磁環(huán)箱示意圖。