CN108549768B - 高速动车组整车共模emi模型及其等效电路的建立方法 - Google Patents

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CN108549768B CN201810330379.0A CN201810330379A CN108549768B CN 108549768 B CN108549768 B CN 108549768B CN 201810330379 A CN201810330379 A CN 201810330379A CN 108549768 B CN108549768 B CN 108549768B
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Abstract

本发明公开了高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法。包括建立整车EMI模型图；建立牵引变流器EMI模型图；建立高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路图，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；建立经过变流器之后的等效电路，然后根据等效电路计算出传导EMI电流。方法中的模型和等效电路描述高速动车组整车共模EMI特性，其中包括共模对地电容分布，线缆高频模型，变压器原副边高频寄生特性。该模型及其等效电路预测整车共模EMI特性，作为高速动车组共模EMI研究的技术手段，由等效电路得到共模EMI电流的数学表达式，该式预测整车的共模EMI电流大小。

Description

高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法
技术领域
本发明属于高速轨道交通技术领域，涉及一种高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法。
背景技术
随着中国高铁技术日益发展，其电磁兼容问题越来越严重，在高速动车组EMI问题分析中，没有一个整车的EMI模型及等效电路，不能识别整车EMI特性，也不能分析整车EMI问题，更谈不上有针对整车共模EMI进行分析的整车共模EMI模型及等效电路。因此，基于上述问题，本发明提出一种高速动车组整车共模EMI模型及等效电路的建立方法。基于所提出的这种针对高速动车组整车共模EMI模型及等效电路的建立方法，准确地用数学表达式描述整车共模EMI特性，预测整车共模EMI特性，进行整车共模EMI分析，为控制整车共模EMI问题提供研究手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速动车组整车共模EMI模型及等效电路的建立方法，解决了目前对高速动车组EMI特性研究过程中没有整车共模EMI模型及等效电路支持的问题，同时也解决了共模EMI特性无法用数学表达式描述的问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，包括如下步骤：
步骤1，建立整车EMI模型图；
步骤2，建立牵引变流器EMI模型图；
步骤3，建立高速动车组整流桥电位点引起的共模EMI回路的等效电路图，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；
步骤4，建立后级三相逆变电路桥臂中心电位点引起的共模EMI回路的等效电路，然后根据等效电路计算出传导EMI电流。
步骤1的具体过程为：
步骤1.1，对地寄生电容的参数设计；
步骤1.1.1,模型中，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg2，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg3，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg1，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg4，三相电缆线U与三相异步电机间和车体之间的寄生电容CaLg7和CaLg8，三相电缆线V与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg6和CaLg9，三相电缆线W与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg5和CaLg10，均由式(1)得到：
Figure BDA0001627763920000021
式中：ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器供电电缆线长度；
a为牵引变流器供电电缆线半径；
d为牵引变流器供电电缆线与地回路间距离；
步骤1.1.2，变压器原边与车体间的对地寄生电容CaTg1，由式(2.1)得到：
Figure BDA0001627763920000022
式中：ε0为相对介电常数；
l为变压器原边线圈长度；
a为变压器原边线圈半径；
d为变压器原边线圈与地回路之间距离；
变流器16和车体14之间的寄生电容CaCg，由式(2.2)得到：
Figure BDA0001627763920000031
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器壳体底面对车体投影的横截面积；
d为牵引变流器壳体底面与车体之间的距离；
步骤1.1.3，变压器原边进出线引脚和之间有寄生电容Ca1，由式(3)得到：
Figure BDA0001627763920000032
式中：d为变压器原边进出线引脚的直径；
l为变压器原边进出线引脚的长度；
εr为相对介电常数；
w为变压器原边进出线引脚之间的距离；
步骤1.2，线缆参数的设计；
步骤1.2.1，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电感La1、La2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电感La3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电感La4，三相电缆线W与三相异步电机间有自电感La5，均由式子(4)得出：
Figure BDA0001627763920000041
式中:Lω为牵引变流器供电电缆线的外电感；
LR为牵引变流器供电电缆线的内电感；
μ0为真空磁导率；
l为牵引变流器供电电缆线的长度；
r为牵引变流器供电电缆线的半径；
d为牵引变流器供电电缆线对地距离；
步骤1.2.2，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电阻Ra1，Ra2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电阻Ra3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电阻Ra4，三相电缆线W与三相异步电机间的自电阻Ra5，均由式子(5)得到：
Figure BDA0001627763920000042
式中：L1为TP03号车厢牵引供电电缆线长度；
L2为M02号车厢牵引供电电缆线长度；
Seff为牵引供电电缆线有效横截面积；
γ为电导率；
r为牵引供电电缆线半径；
Figure BDA0001627763920000043
为透入深度。
步骤2的具体过程为：
步骤2.1，中点桥臂电压EA与变流器散热器之间的寄生电容CP1，中点桥臂电压EB与变流器散热器之间的寄生电容CP2，中点桥臂电压EU与变流器散热器之间的寄生电容CP3，中点桥臂电压EV与变流器散热器之间的寄生电容CP4，中点桥臂电压EW与变流器散热器之间的寄生电容CP5，由式(6)得到：
Figure BDA0001627763920000051
式中：εr为开关管与散热片间的绝缘垫片的相对介电常数；
A为散热片的面积；
h为绝缘片的厚度；
步骤2.2，直流环节直流母线“+”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg11和，由式(7)表示出来：
Figure BDA0001627763920000052
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆与变流器散热器之间的距离。
直流环节直流母线“－”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg12，由式(8)表示出来：
Figure BDA0001627763920000053
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆与变流器散热器之间的距离。
步骤2.3，牵引变流器散热器与牵引变流器之间有寄生电容Css，由式(9)表示出来：
Figure BDA0001627763920000061
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器散热器投影在牵引变流器壳体上的横截面积；
d为牵引变流器壳体与牵引变流器散热器之间的距离；
步骤3的具体过程为：
其中，高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg2四个电容等效为高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1；同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2，Rg1和Rg2等效为Req，其中：
Figure BDA0001627763920000062
Req＝Rg1+Rg2，
Figure BDA0001627763920000063
则EA表示为：
Figure BDA0001627763920000064
所以，
Figure BDA0001627763920000065
则得icm＝icm1(s)+icm2(s)。
高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg1四个电容等效为高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1；同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2，Rg1和Rg2等效为Req，其中：
Figure BDA0001627763920000071
Req＝Rg1+Rg2，
Figure BDA0001627763920000072
则EB表示为：：
Figure BDA0001627763920000073
所以，
Figure BDA0001627763920000074
则得icm＝icm1(s)+icm2(s)。
步骤4的具体过程为:
高速动车组三相电机逆变桥点位点U引起的共模EMI回路的电路中，则EU表示为：
Figure BDA0001627763920000075
所以，
Figure BDA0001627763920000076
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
高速动车组三相电机逆变桥电位点V引起的共模EMI回路的电路中，则EV表示为：
Figure BDA0001627763920000081
所以，
Figure BDA0001627763920000082
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
高速动车组三相电机逆变桥电位点W引起的共模EMI回路的电路中，则EW表示为：
Figure BDA0001627763920000083
所以，
Figure BDA0001627763920000084
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提出的一种高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，解决了目前对高速动车组EMI特性研究过程中没有整车共模EMI模型及等效电路支持的问题，同时也解决了共模EMI特性无法用数学表达式描述的问题。方法中的模型和等效电路描述高速动车组整车共模EMI特性，其中包括共模对地电容分布，线缆高频模型，变压器原副边高频寄生特性。该模型及其等效电路预测整车共模EMI特性，作为高速动车组共模EMI研究的技术手段，由等效电路得到共模EMI电流的数学表达式，该式预测整车的共模EMI电流大小。
附图说明
图1是本发明高速动车组供电环境模型图；
图2是本发明高速动车组整车共模EMI模型图；
图3是本发明高速动车组牵引变流器模块EMI模型图；
图4是本发明高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的电路图；
图5是本发明高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路图；
图6是本发明高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的电路图；
图7是本发明高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的等效电路图；
图8是本发明高速动车组三相电机逆变桥电位点U引起的共模EMI回路的电路图；
图9是本发明高速动车组三相电机逆变桥电位点V引起的共模EMI回路的电路图；
图10是本发明高速动车组三相电机逆变桥电位点W引起的共模EMI回路的电路图；
图中，1.车头Ⅰ，2.牵引车厢Ⅰ，3.驱动车厢Ⅰ，4.牵引车厢Ⅱ，5.牵引车厢Ⅲ，6.驱动车厢Ⅱ，7.牵引车厢Ⅳ，8.车头Ⅱ，9.受电弓Ⅰ，10.受电弓Ⅱ，11.电力接触网，12.钢轨，13.变压器，14.车体，15.车轮，16.变流器，17.三相异步电机，18.变流器散热器，19.变流器壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
如图1所示，是高速动车组整车供电环境模型图，列车由8节车厢组成，由2列车头、2列驱动车厢、4列牵引车厢组成，高速动车组通过分别受电弓9和受电弓10从电力接触网11获取电能，然后受电弓Ⅰ9将电能传递给驱动车厢Ⅰ3,再经过驱动车厢Ⅰ3传递给牵引车厢Ⅰ2和牵引车厢Ⅱ4，受电弓Ⅱ10将电能传输给驱动车厢Ⅱ6,再经过驱动车厢Ⅱ6传递给牵引车厢Ⅲ5和牵引车厢Ⅳ7，来负责整车的驱动和供电。
如图2所示，高速动车组整车共模EMI模型图(高速动车组第一、二、三、四牵引单元)，电力接触网11与受电弓Ⅰ9相连，受电弓Ⅰ9接TP03号车变压器13，变压器13与车体14相连，车体14与车轮15之间连接有接地电阻Rg1，变压器13原边1和2之间有寄生电容Ca1，变压器13原边2与车体14间有对地寄生电容CaTg1，变压器13原边12与副边34之间有寄生电容Ca12，变压器13副边3对车体14有寄生电容CaLg2和CaLg3，变压器13副边4对车体14有寄生电容CaLg1和CaLg4，变压器13副边3和4，与变流器16间的电缆线间有自电感La1、La2和自电阻Ra1，Ra2。变流器16和车体14之间有寄生电容CaCg，车体14与轮车轮15之间连接有接地电阻Rg2，三相电缆线端U与三相异步电机17间有自电感La3和自电阻Ra3，和车体14之间有寄生电容CaLg7和CaLg8，三相电缆线端口V与三相异步电机17间有自电感La4和自电阻Ra4，和车体14之间有寄生电容CaLg6和CaLg9，三相电缆线W与三相异步电机17间有自电感La5和自电阻Ra5，和车体14之间有寄生电容CaLg5和CaLg10，三相电缆线U、三相电缆线V、三相电缆线W分别与三相异步电机17相连。
如图3所示，是牵引变流器模块EMI模型图，S1、S2、S3、S4是为变流器16中整流模块的开关功率器件IGBT，中点桥臂电压EA与变流器散热器18之间有寄生电容CP1，中点桥臂电压EB与变流器散热器18之间有寄生电容CP2，上下两端电缆线对变流器散热器18分别有对地寄生电容CaLg11和CaLg12。中间直流环节有滤波电容Cd和滤波电阻R，S5、S6、S7、S8、S9、S10是变流器16中逆变模块的开关功率器件IGBT，中点桥臂电压EU与变流器散热器18之间有寄生电容CP3，中点桥臂电压EV与变流器散热器18之间有寄生电容CP4，中点桥臂电压EW与变流器散热器18之间有寄生电容CP5，散热器18与变流器16之间有寄生电容Css。
本发明提供的这种高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，具体包括如下步骤：
步骤1，建立的整车EMI模型图，如图2所示；步骤1的具体过程为：
步骤1.1，对地寄生电容的参数设计；
步骤1.1.1,模型中，变压器13副边接触线圈3对车体14有对地寄生电容CaLg2，连接变流器16的电力电缆线对车体14的寄生电容CaLg3，变压器13副边接触线圈4对车体14有对地寄生电容CaLg1，连接变流器16的电力电缆线对车体14的寄生电容CaLg4，三相电缆线U与三相异步电机17间和车体14之间的寄生电容CaLg7和CaLg8，三相电缆线V与三相异步电机17间和车体14之间的寄生电容CaLg6和CaLg9，三相电缆线W与三相异步电机17间和车体14之间的寄生电容CaLg5和CaLg10，均可以由式(1)得到：
Figure BDA0001627763920000111
式中：ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器供电电缆线长度；
a为牵引变流器供电电缆线半径；
d为牵引变流器供电电缆线与地回路间距离。
步骤1.1.2，变压器13原边2与车体14间的对地寄生电容CaTg1，可以由式(2.1)得到：
Figure BDA0001627763920000121
式中：ε0为相对介电常数；
l为变压器原边线圈长度；
a为变压器原边线圈半径；
d为变压器原边线圈与地回路之间距离；
变流器16和车体14之间的寄生电容CaCg，由式(2.2)得到：
Figure BDA0001627763920000122
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器壳体底面对车体投影的横截面积；
d为牵引变流器壳体底面与车体之间的距离；
步骤1.1.3，变压器13原边1和2之间有寄生电容Ca1，可以由式(3)得到：
Figure BDA0001627763920000123
式中：d为变压器原边进出线引脚的直径；
l为变压器原边进出线引脚的长度；
εr为相对介电常数；
w为变压器原边进出线引脚之间的距离；
步骤1.2，线缆参数的设计
步骤1.2.1，变压器13副边3和4，与变流器16间的电缆线间的自电感La1、La2，三相电缆线端U与三相异步电机17间的自电感La3，三相电缆线端口V与三相异步电机17间的自电感La4，三相电缆线W与三相异步电机17间有自电感La5，均可由式子(4)得出：
Figure BDA0001627763920000131
式中:Lω为牵引变流器供电电缆线的外电感；
LR为牵引变流器供电电缆线的内电感；
μ0为真空磁导率；
l为牵引变流器供电电缆线的长度；
r为牵引变流器供电电缆线的半径；
d为牵引变流器供电电缆线对地距离；
步骤1.2.2，变压器13副边3和4，与变流器16间的电缆线间的自电阻Ra1，Ra2，三相电缆线端U与三相异步电机17间的自电阻Ra3，三相电缆线端口V与三相异步电机17间的自电阻Ra4，三相电缆线W与三相异步电机17间的自电阻Ra5，均可由式子(5)得到：
Figure BDA0001627763920000132
式中：L1为TP03号车厢牵引供电电缆线长度；
L2为M02号车厢牵引供电电缆线长度；
Seff为牵引供电电缆线有效横截面积；
γ为电导率；
r为牵引供电电缆线半径；
Figure BDA0001627763920000141
为透入深度。
步骤2，建立的牵引变流器EMI模型图；
步骤2的具体过程为：
步骤2.1，中点桥臂电压EA与变流器散热器18之间的寄生电容CP1，中点桥臂电压EB与变流器散热器18之间的寄生电容CP2，中点桥臂电压EU与变流器散热器18之间的寄生电容CP3，中点桥臂电压EV与变流器散热器18之间的寄生电容CP4，中点桥臂电压EW与变流器散热器18之间的寄生电容CP5，都可由式(6)得到：
Figure BDA0001627763920000142
式中：εr为开关管与散热片间的绝缘垫片的相对介电常数；
A为散热片的面积；
h为绝缘片的厚度；
步骤2.2，直流环节直流母线“+”端对变流器散热器18分别有对地寄生电容CaLg11和CaLg12，可由式(7)表示出来：
Figure BDA0001627763920000143
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆与变流器散热器之间的距离。
直流环节直流母线“－”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg12，由式(8)表示出来：
Figure BDA0001627763920000151
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆与变流器散热器之间的距离。
步骤2.3，牵引变流器散热器与牵引变流器之间有寄生电容Css，由式(9)表示出来：
Figure BDA0001627763920000152
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器散热器投影在牵引变流器壳体上的横截面积；
d为牵引变流器壳体与牵引变流器散热器之间的距离；
步骤3，高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路图，然后根据等效电路可计算出传导EMI电流；
步骤3的具体过程为：
图4的为本发明高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的电路图；图5为本发明高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路图；其中，图4的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg2四个电容可以等效为图5中的Caeq1，Cp1和CaCg两个电容可以等效为Caeq2，图4中的Rg1和Rg2可以等效为Req。其中：
Figure BDA0001627763920000153
Req＝Rg1+Rg2，
Figure BDA0001627763920000154
则EA可以表示为：
Figure BDA0001627763920000161
所以，
Figure BDA0001627763920000162
则可得icm＝icm1(s)+icm2(s)。
高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的电路(如图6)的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg1四个电容可以等效为高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的等效电路(如图7)的Caeq1；同样Cp2和CaCg两个电容可以等效为Caeq2，Rg1和Rg2可以等效为Req，其中：
Figure BDA0001627763920000163
Req＝Rg1+Rg2，
Figure BDA0001627763920000164
则EB可以表示为：
Figure BDA0001627763920000165
所以，
Figure BDA0001627763920000166
则可得icm＝icm1(s)+icm2(s)。
步骤4，建立了经过变流器之后的等效电路，然后根据等效电路可计算出传导EMI电流；
步骤4的具体过程为:
图8为高速动车组三相电机逆变桥电位点U引起的共模EMI回路的电路图；则EU可以表示为
Figure BDA0001627763920000171
所以，
Figure BDA0001627763920000172
则可得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
图9为高速动车组三相电机逆变桥电位点V引起的共模EMI回路的电路图，则EV表示为：
Figure BDA0001627763920000173
所以，
Figure BDA0001627763920000174
则可得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
高速动车组三相电机逆变桥电位点W引起的共模EMI回路的电路中(图10)，则EW表示为：
Figure BDA0001627763920000175
所以，
Figure BDA0001627763920000181
则可得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
本发明方法中的模型和等效电路可以描述高速动车组整车共模EMI特性，其中包括共模对地电容分布，线缆高频模型，变压器原副边高频寄生特性。该模型及其等效电路可预测整车共模EMI特性，可以作为高速动车组共模EMI研究的技术手段，由等效电路可以得到共模EMI电流的数学表达式，该式可以预测整车的共模EMI电流大小。
以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立整车EMI模型图；
步骤2，建立牵引变流器EMI模型图；
步骤3，建立高速动车组整流桥电位点引起的共模EMI回路的等效电路图，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；
步骤4，建立后级三相逆变电路桥臂中心电位点引起的共模EMI回路的等效电路，然后根据等效电路计算出传导EMI电流；
所述步骤1的具体过程为：
步骤1.1，对地寄生电容的参数设计；
步骤1.1.1,模型中，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg2，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg3，变压器副边接触线圈对车体有对地寄生电容CaLg1，连接变流器的电力电缆线对车体的寄生电容CaLg4，三相电缆线U与三相异步电机间和车体之间的寄生电容CaLg7和CaLg8，三相电缆线V与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg6和CaLg9，三相电缆线W与三相异步电机间及车体之间的寄生电容CaLg5和CaLg10，均由式(1)得到：
Figure FDA0003243666710000011
式中：ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器供电电缆线长度；
a为牵引变流器供电电缆线半径；
d为牵引变流器供电电缆线与地回路间距离；
步骤1.1.2，变压器原边与车体间的对地寄生电容CaTg1，由式(2.1)得到：
Figure FDA0003243666710000021
式中：ε0为相对介电常数；
l为变压器原边线圈长度；
a为变压器原边线圈半径；
d为变压器原边线圈与地回路之间距离；
变流器和车体之间的寄生电容CaCg，由式(2.2)得到：
Figure FDA0003243666710000022
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器壳体底面对车体投影的横截面积；
d为牵引变流器壳体底面与车体之间的距离；
步骤1.1.3，变压器原边进出线引脚之间有寄生电容Ca1，由式(3)得到：
Figure FDA0003243666710000023
式中：d为变压器原边进出线引脚的直径；
l为变压器原边进出线引脚的长度；
εr为相对介电常数；
w为变压器原边进出线引脚之间的距离；
步骤1.2，线缆参数的设计；
步骤1.2.1，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电感La1、La2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电感La3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电感La4，三相电缆线W与三相异步电机间有自电感La5，均由式子(4)得出：
Figure FDA0003243666710000031
式中:Lω为牵引变流器供电电缆线的外电感；
LR为牵引变流器供电电缆线的内电感；
μ0为真空磁导率；
l为牵引变流器供电电缆线的长度；
r为牵引变流器供电电缆线的半径；
d为牵引变流器供电电缆线对地距离；
步骤1.2.2，变压器副边与变流器间的电缆线间的自电阻Ra1，Ra2，三相电缆线端U与三相异步电机间的自电阻Ra3，三相电缆线端口V与三相异步电机间的自电阻Ra4，三相电缆线W与三相异步电机间的自电阻Ra5，均由式子(5)得到：
Figure FDA0003243666710000032
式中：L1为TP03号车厢牵引供电电缆线长度；
L2为M02号车厢牵引供电电缆线长度；
γ为电导率；
r为牵引供电电缆线半径；
Figure FDA0003243666710000041
为透入深度；
所述步骤2的具体过程为：
步骤2的具体过程为：
步骤2.1，中点桥臂电压EA与变流器散热器之间的寄生电容CP1，中点桥臂电压EB与变流器散热器之间的寄生电容CP2，中点桥臂电压EU与变流器散热器之间的寄生电容CP3，中点桥臂电压EV与变流器散热器之间的寄生电容CP4，中点桥臂电压EW与变流器散热器之间的寄生电容CP5，由式(6)得到：
Figure FDA0003243666710000042
式中：εr为开关管与散热片间的绝缘垫片的相对介电常数；
A为散热片的面积；
h为绝缘片的厚度；
步骤2.2，直流环节直流母线“+”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg11和，由式(7)表示出来：
Figure FDA0003243666710000043
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“+”接线端线缆与变流器散热器之间的距离；
直流环节直流母线“－”端对变流器散热器分别有对地寄生电容CaLg12，由式(8)表示出来：
Figure FDA0003243666710000051
式中，ε0为相对介电常数；
l为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆长度；
a为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆的半径；
d为牵引变流器内部直流母线“－”接线端线缆与变流器散热器之间的距离；
步骤2.3，牵引变流器散热器与牵引变流器之间有寄生电容Css，由式(9)表示出来：
Figure FDA0003243666710000052
式中：ε0为相对介电常数；
s为牵引变流器散热器投影在牵引变流器壳体上的横截面积；
d为牵引变流器壳体与牵引变流器散热器之间的距离。
2.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg2四个电容等效为高速动车组整流桥电位点A引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1；同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2，Rg1和Rg2等效为Req，其中：
Figure FDA0003243666710000061
Req＝Rg1+Rg2，
Figure FDA0003243666710000062
则EA表示为：
Figure FDA0003243666710000063
所以，
Figure FDA0003243666710000064
则得icm＝icm1(s)+icm2(s)；
高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的电路的Ca1、Ca12、CaTg1、CaLg1四个电容等效为高速动车组整流桥电位点B引起的共模EMI回路的等效电路的Caeq1；同样Cp1和CaCg和Css这三个电容等效为Caeq2，Rg1和Rg2等效为Req，其中：
Figure FDA0003243666710000065
Req＝Rg1+Rg2，
Figure FDA0003243666710000066
则EB表示为：
Figure FDA0003243666710000067
所以，
Figure FDA0003243666710000068
则得icm＝icm1(s)+icm2(s)。
3.根据权利要求1所述的高速动车组整车共模EMI模型及其等效电路的建立方法，其特征在于，步骤4的具体过程为:
高速动车组三相电机逆变桥点位点U引起的共模EMI回路的电路中，则EU表示为：
Figure FDA0003243666710000071
所以，
Figure FDA0003243666710000072
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)；
高速动车组三相电机逆变桥电位点V引起的共模EMI回路的电路中，则EV表示为：
Figure FDA0003243666710000073
所以，
Figure FDA0003243666710000074
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)；
高速动车组三相电机逆变桥电位点W引起的共模EMI回路的电路中，则EW表示为：
Figure FDA0003243666710000081
所以，
Figure FDA0003243666710000082
则得
icm＝icm1(s)+icm2(s)。
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