变频器电磁兼容与干扰抑制探讨

　　尽管单纯从emc角度出发，降低干扰源对外发射电磁干扰强度是能够减小系统emi，但会受到开关损耗增大、抑制幅度有限、控制策略繁杂及电压利用率降低等不利因素的限制。为此各国学者相继提出了一些用于阻断emi传播途径的emi滤波器结构，并且实验表明经过正确设计的滤波器，能够使系统emi发射强度减小到emc标准限值以下，这是电气设备和系统实现电磁兼容的重要手段。同谐波滤波器一样，emi滤波器也可以被划分为无源emi滤波器和有源emi滤波器两种。

　　(1)有源emi滤波器

　　有源滤波器是通过有源电路来消除emi噪声能量。有源滤波器的具体工作原理是通过检测环节检测到emi电流或电压，然后将其反向回馈给系统，以此来抵消系统所产生的emi电流或电压，达到消除emi的目的。

　　目前比较典型的用于消除共模电流的有源滤波器如图7所示。它由小型共模电流变压器和一对互补的高频晶体管组成，逆变器开关动作时，高频漏电流通过电机绕组和机座间的寄生电容经地线回到电源侧，共模电流变压器将共模电流isl 检测出来，经互补晶体管放大产生补偿电流il′，如果变压器变比与晶体管放大倍数乘积足够大，就可消除漏电流il，完全抑制了流入到电源侧的共模电流isl。

　　图7 用于消除共模电流的有源滤波器

　　传统的用于消除共模电压的有源滤波器如图8所示，文献将其称为有源共模噪声消除器，acc连接在逆变器的输出端和三根电缆之间，由共模电压传感器、补偿电路和共模变压器组成，acc在逆变器输出端叠加一个补偿电压，该补偿电压与pwm逆变器产生的共模电压极性相反、幅值相等，从而使施加在负载上的共模电压被完全消除，也就减小了共模电流和传导emi。

　　图8 用于消除共模电压的有源滤波器

　　(2)无源emi滤波

　　无源emi滤波通常是由电阻、电感、电容等元器件组成，目前最为常见的是电源emi滤波器，其结构见图9所示。由于它只能抑制emi噪声，而对pwm电机驱动系统的其它负面效应无抑制作用，为此各国学者又相继提出了一些兼顾其它功能的无源emi滤波器。如a.v.jouanne等学者所提出的共模变压器方案，结构如图10所示。该方案是从消除电动机侧共模emi电流的角度进行设计的，它是在共模扼流圈的基础上，再在同一磁芯上缠绕一个终端连接阻尼电阻的第四绕组，以此抑制共模emi电流的振荡，达到消除电机端共模电压带来的其它负面效应。

　　图9 典型三相emi电源滤波器

　　图10 共模变压器方案