独立电力系统及其电力电子装置的电磁兼容

前言

第1章概述

1.1电磁兼容的定义

1.2电磁兼容的标准化进程

1.3电磁兼容的研究领域

1.4电力电子系统中电磁兼容研究的发展

1.5本书的内容安排

第2章电磁干扰描述

2.1常见的电磁干扰源及其特性

2.1.1自然干扰源

2.1.2人为干扰源

2.2电磁干扰的作用途径及分析方法

2.2.1传导干扰

2.2.2辐射干扰

2.3电磁干扰的分类

2.3.1按频率成分进行分类

2.3.2按干扰性质分类

2.3.3按传输方式分类

第3章传导电磁干扰的测量

3.1信号的频域和时域特征

3.2EMC标准中常用的基本单位

3.3电磁兼容测试中常用的仪器

3.3.1EMI接收机

3.3.2频谱分析仪

3.3.3信号源和功率放大器

3.3.4测量附属设备

3.4干扰电压测量

3.4.1差模干扰电压测量

3.4.2共模干扰电压测量

3.4.3干扰电压测量时的一些问题

3.5干扰电流测量

3.5.1电流探头

3.5.2退耦电容

3.5.3功率吸收钳

3.6面电流测量方法

3.6.1感应线圈测量方法

3.6.2表面磁场测量方法

3.7脉冲类干扰的测量

3.7.1脉冲类干扰的参数

3.7.2瞬变脉冲强度的测量

第4章常见电力电子设备的电磁干扰

4.1电力电子电路中的EMI

4.1.1电力半导体器件产生的EMI

4.1.2电力电子电路中的电磁干扰

4.1.3脉冲类信号的频谱估算

4.2整流电路产生的EMI预测

4.2.1可控整流电路产生的EMI计算

4.2.2高频整流电路产生的EMI

4.3斩波器产生的EMI

4.3.1斩波器电磁干扰模型

4.3.2IGBT开关暂态建模

4.4逆变器产生的EMl分析

4.4.1逆变器干扰源的开关函数描述

4.4.2PWM逆变器干扰计算方法

第5章电力电子系统的传导干扰分析

5.1系统电磁干扰的分析方法

5.2多整流器系统中的传导干扰预测

5.2.1多个相控整流器系统的干扰预测

5.2.2多PWM高频整流器系统的干扰预测

5.3电力推进(整流-逆变-电动机)系统的电磁干扰分析

5.3.1系统结构

5.3.2逆变系统干扰源计算

5.3.3差模干扰等效电路

5.3.4共模干扰等效电路

5.4开关电源系统传导干扰分析

5.4.1干扰耦合通道辨识

5.4.2基本干扰耦合模型

第6章抑制电磁干扰的措施

6.1对电磁干扰源采取的抑制措施

6.1.1继电器系统的噪声抑制

6.1.2电力半导体开关的噪声抑制

6.1.3变压器的屏蔽

6.1.4电容滤波

6.1.5其他减小干扰发射的办法

6.2滤波元件和滤波电路

6.2.1滤波元件的选择与设计

6.2.2滤波电路的选择与测量

6.3EMI滤波器的设计

6.3.1按插入损耗设计EMI滤波器

6.3.2最坏情况插入损耗的计算

6.3.3阻抗不匹配时的设计

6.3.4EMI滤波器元件高频特性的影响

6.3.5EMI滤波器的布置

第7章电磁敏感度分析

7.1电磁干扰源的等效与EMS测试信号

7.1.1浪涌电压

7.1.2IEC规定的EMS测试信号

7.1.3GJB中规定的EMS测试信号

7.2系统内部的EMI耦合及其抑制技术

7.2.1公共阻抗耦合

7.2.2电磁场耦合

7.2.3电磁耦合抑制方法

7.3瞬变干扰能量计算

7.3.1拉普拉斯变换中根的计算方法

7.3.2脉冲类干扰的能量计算公式

7.3.3能量密度函数的绘制和应用

第8章系统电磁兼容性分析与建模

8.1系统电磁兼容性分析概述

8.1.1电磁兼容分析方法

8.1.2电磁兼容模型描述

8.2系统电磁兼容性的仿真分析

8.2.1电磁兼容预测分析的步骤和作用

8.2.2系统电磁兼容性分析原理框图

8.3系统电磁兼容性分析中的建模技术

8.3.1EMI源的建模

8.3.2接地系统建模分析

8.3.3电磁耦合计算模型

8.4系统电磁兼容分析中的简化

8.4.1灵敏度应用于EMI研究

8.4.2干扰灵敏度的概念

8.4.3用灵敏度方法建立EMI模型

第9章系统电磁兼容性故障诊断

9.1概述

9.2电磁兼容故障诊断方法

9.3电磁兼容故障诊断实例

9.3.1隐性故障诊断举例

9.3.2显性故障诊断举例

参考文献

附录

附录一主要符号表

附录二缩略术语表

　　本书系统地总结了作者十多年来对独立电力系统EMC的研究成果，特别是关于设备级和系统级电磁兼容分析中干扰源和干扰途径的分析方法与建模技术，以及电磁兼容性故障诊断等成果；并收集了国内外一些有关电力电子设备中EMC成果，如LaszioTihanyi关于EMC滤波器的设计及瞬变干扰能量计算等成果，希望能对广大工程技术人员有所帮助。　　本书总结了作者十多年来对独立电力系统电磁兼容的研究成果，并吸收了近年来国内外关于电磁兼容性研究的成果，针对从事该领域工作的实际需要，对电力电子装置及由其构成的独立电力系统电磁兼容性的各方面问题作了较全面、系统、深入的描述，重点阐述了传导EMI的测量、电力电子设备和系统中的传导EMI分析与EMI抑制、系统级电磁兼容性分析与建模及系统级电磁兼容性故障诊断等。本书通过大量实例来说明实际干扰的情况及消除办法，特别是系统级电磁兼容分析中关于干扰源的描述和干扰途径的确定等，是涉及独立电力系统及其电力电子装置中电磁兼容性各个方面的一部专著。　　本书适用于高等院校和科研机构中从事电磁兼容和电力电子教学与研究工作的教师、研究生、本科生及相关领域的工程技术人员。