在系統(tǒng)中增加外置濾波器以抑制高頻諧波信號(hào)。1.背景與挑戰(zhàn)：

變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電磁兼容性問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜且棘手的問(wèn)題。開(kāi)發(fā)過(guò)程中最擔(dān)心的是EMI（電磁干擾），包括傳導(dǎo)和輻射干擾。調(diào)試過(guò)程中需要調(diào)整共模電感、X電容、Y電容等參數(shù)以滿足限值要求。硬件問(wèn)題復(fù)雜且難以模擬或仿真，導(dǎo)致難以深入探究根本原因。

▲ 三相交流電機(jī)的運(yùn)行原理

2.變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的EMC問(wèn)題：

變頻系統(tǒng)通常采用PWM調(diào)制技術(shù)，雖然簡(jiǎn)化了逆變器結(jié)構(gòu)并提高了效率，但其固定的脈沖特性導(dǎo)致逆變器輸出中帶有高頻的共模干擾信號(hào)。所以共模不僅會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電壓干擾（EMI），還威脅電機(jī)系統(tǒng)的安全性和壽命。

▲ 電機(jī)功率電流環(huán)路分析圖

3.共模電流產(chǎn)生的原因：

共模電流主要分為兩部分：散熱器與地之間的漏電流以及電機(jī)端產(chǎn)生的漏電流。

PWM開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，電力電子器件與散熱器之間的寄生電容會(huì)將高頻諧波電壓耦合到散熱器表面，并通過(guò)傳導(dǎo)或輻射形成EMI。

電機(jī)端的耦合電容（包括轉(zhuǎn)子與定子、定子與機(jī)殼以及軸電容）也會(huì)因PWM開(kāi)關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生共模電壓和漏電流。

▲ 寄生電流環(huán)路分析

功率器件開(kāi)關(guān)動(dòng)點(diǎn)寄生電流環(huán)路：功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)點(diǎn)，是電場(chǎng)變化(dv/dt)，磁場(chǎng)變化(di/dt)的關(guān)鍵點(diǎn)，其對(duì)參考地平面分布電容同樣是高頻噪聲耦合的最要路徑；控制動(dòng)點(diǎn)面積可以降低對(duì)參考地分布電客，降低共模電流。

動(dòng)點(diǎn)經(jīng)過(guò)電機(jī)與參考地之間分布電容，為高頻噪聲電流提供耦合路徑

▲ 寄生電流環(huán)路分析（二）

4.解決方法：

方法一：降低母線電壓

通過(guò)使用低壓變頻器（如24V、48V等）來(lái)減少共模電壓的影響。

方法二：使用多電平變頻器

在苛刻場(chǎng)合下采用多電平變頻器（如三電平或五電平），以降低每次開(kāi)關(guān)動(dòng)作帶來(lái)的電壓階躍量。

方法三：無(wú)零矢量PWM調(diào)制

通過(guò)軟件修改實(shí)現(xiàn)無(wú)零矢量技術(shù)，在不影響輸出占空比的情況下減小共模電壓幅值。

方法四：增加開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間

通過(guò)調(diào)整Gate驅(qū)動(dòng)電阻值來(lái)增加開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間（dt），從而減小
的變化率。

方法五：增加外置濾波器

審核編輯 黃宇