CN109067168A - 一种降低轨道车辆辅助逆变器emc电磁干扰的方法 - Google Patents

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施晓芳
王英
庄政杰
潘夏宁
周章海
赵维恒
陈珩
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

Abstract

本发明涉及降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,辅助逆变器的负线依次经车体汇流铜排、转向架回流铜排、转向架轴端、轮对接到钢轨,钢轨接到变电站负极;在传导谐波电流干扰较大的回路上设置EMC磁环箱,EMC磁环箱具有固定于壳体内的4个EMC磁环,电缆穿入壳体后穿过EMC磁环后从壳体穿出传导谐波电流干扰较大的回路至少包括几下几处:a)牵引逆变器的AC380V三相输出电路;b)辅助逆变器的AC380V三相输出电路;c)辅助逆变器的AC220V两相输出电路;d)辅助逆变器的AC72V单相输出电路。本发明从接地及分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手,采取有效的技术手段,抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对电磁干扰响应的敏感性。

Description

一种降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法
技术领域
本发明涉及全自动无人驾驶地铁车辆乘客信息系统控制,特别涉及无人驾驶地铁列车中对乘客报警输出控制方法。
背景技术
现有轨道车辆辅助逆变器(SIV)车载设备提供AC380V, AC220V, AC72V,DC24V供电,因此辅助变流器内含大功率开关元件IGBT,工作中产生的传导谐波较强,传导谐波电流会干扰轨道车辆的其他系统,并且会影响其他系统的正常工作(如信号系统、网络系统、音频信号系统、视频信号系统等)。同时,工作中产生的高次谐波对外会产生较强的射频辐射,是列车上主要干扰源。
为了有效控制辅助逆变器所产生的EMC电磁干扰,考虑到采用不改变辅助逆变器产品原型的情况下,目前常采用如下两种方案:
1)通过更改辅助逆变器箱内的元器件选型及相关参数达到降低其对其他系统的EMC干扰。
该方案的缺点在于:更改辅助逆变器箱内元器件选型需要重新对辅助逆变器箱进行各类试验验证,并且需要重新检测设备本身的性能,该方案不但影响该设备的设计、生产进度,而已还增加各环节的成本(设计开发费用、试验严重费用、替换元器件采购费用等)。
2)从共模辐射计算公式E=1.26I×L×f/D出发,考虑可行性方案。式中,E为共模辐射,I为共模电流,L为电缆长度,f为电缆上信号的频率,D为观测点到电路的距离因项目执行过程中I,L,f,D为一个固定值,故考虑采用电缆屏蔽的方式,即:采用在谐波电流干扰较大的电缆外层增加屏蔽层的方式,且对屏蔽层做接地处理。
该方案的缺点在于:采用在谐波电流干扰较大的电缆外层增加屏蔽层的方案虽能减小设备对车辆其他系统的EMC干扰,但是却不能从根本上解决EMC干扰问题。
发明内容
本发明的目的主要是针对上述现有技术中不足,提供一种降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,从接地及分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手,采取有效的技术手段,抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对电磁干扰响应的敏感性。
为了解决以上技术问题,本发明降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述辅助逆变器的负线依次经车体汇流铜排、转向架回流铜排、转向架轴端、轮对接到钢轨,所述钢轨接到变电站负极;在传导谐波电流干扰较大的回路上设置EMC 磁环箱,所述EMC 磁环箱具有壳体,并排固定于壳体内的N个EMC磁环,电缆穿入壳体后穿过所述N个EMC磁环后从壳体穿出, N≥1,传导谐波电流干扰较大的回路至少包括几下几处:a)牵引逆变器的AC380V三相输出电路;b)辅助逆变器的AC380V三相输出电路;c)辅助逆变器的AC220V两相输出电路;d)辅助逆变器的AC72V单相输出电路。
本发明对辅助逆变器做合理设计回流和接地。同时,利用磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性(一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高),在传导谐波电流干扰较大的回路上增加EMC 磁环箱,即将电缆穿过一个安装有铁氧体磁环的EMC磁环箱,从而构成了一个共模扼流圈,可以有效地解决EMC电磁干扰问题,该方案成本低廉,操作简单。
附图说明
图1是EMC 磁环箱示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做解释说明。
本实施例降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,从两方面着手:
一方面:辅助逆变器的负线接车体汇流铜排,车体汇流铜排接转向架回流铜排,转向架回流铜排接转向架轴端,转向架轴端与轮对相连,轮对与钢轨相接处,钢轨则与变电站负极连接。从而使辅助逆变器的负线依次经车体汇流铜排、转向架回流铜排、转向架轴端、轮对接到钢轨,所述钢轨接到变电站负极。
另一方面:在传导谐波电流干扰较大的回路上设置如图1所示的EMC 磁环箱,EMC磁环箱吊挂安装于车体底架。EMC 磁环箱具有不锈钢材质的壳体1,并排固定于壳体1内的42个EMC磁环,电缆穿入壳体后穿过4个EMC磁环后从壳体穿出。电缆穿入壳体1和穿出壳体1处通过进戈兰2、出线戈兰与壳体1固定。
考虑到传导谐波回路为AC380三相供电,电缆直径为选用FZ1000US50型号,电缆外径10.9mm-11.9mm, EMC磁环的内环选用35mm×105mm,外环选用80mm×150mm。本例中,EMC磁环选用镍锌磁环,此外,EMC磁环还可选用锰锌磁环或非金属磁环。
传导谐波电流干扰较大的回路至少包括几下几处:
a)牵引逆变器的AC380V三相输出电路;
b)辅助逆变器的AC380V三相输出电路;
c)辅助逆变器的AC220V两相输出电路;
d)辅助逆变器的AC72V单相输出电路。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1. 一种降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述辅助逆变器的负线依次经车体汇流铜排、转向架回流铜排、转向架轴端、轮对接到钢轨,所述钢轨接到变电站负极;在传导谐波电流干扰较大的回路上设置EMC 磁环箱,所述EMC 磁环箱具有壳体,并排固定于壳体内的N个EMC磁环,电缆穿入壳体后穿过所述N个EMC磁环后从壳体穿出,N≥1,传导谐波电流干扰较大的回路至少包括几下几处:a)牵引逆变器的AC380V三相输出电路;b)辅助逆变器的AC380V三相输出电路;c)辅助逆变器的AC220V两相输出电路;d)辅助逆变器的AC72V单相输出电路。
2.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述电缆穿入壳体和穿出壳体处通过进戈兰、出线戈兰与壳体固定。
3.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:N=4。
4.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述箱体吊挂安装于车体底架。
5.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述箱体为不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:所述电缆外径10.9mm-11.9mm,EMC磁环的内环选用35mm×105mm,外环选用80mm×150mm。
7.根据权利要求1所述的降低轨道车辆辅助逆变器EMC电磁干扰的方法,其特征在于:EMC磁环为镍锌磁环、锰锌磁环或非金属磁环。
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