一體化電機係統中的電磁兼容 [Electromagnetic Compatibility in Integrative Motor System] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　隨著電力電子技術的飛速發展，采用瞭脈寬調製（Pulse Width Modulation.PWM）策略的功率變換器廣泛應用於電機驅動係統，較大地提高瞭電機係統的性能指標。但是功率變換器在對電能進行控製和變換的同時，其中高速開通和關斷狀態的開關器件，不可避免地造成電壓和電流在短時間內發生瞬變，産生豐富的高次諧波，其電磁能量以電路連接或電磁波空間耦閤的方式形成電磁乾擾（Electromagnetic Interference，EMI），乾擾噪聲的頻率從幾韆赫茲到數十兆赫茲，影響電機係統自身的正常運行和周圍電氣係統的正常工作，使設備或裝置達不到電磁兼容標準規定的要求。隨著近幾年電磁兼容標準的強製實施，特彆是係統可靠性要求的增強，國內外許多學者從不同角度開展瞭一體化電機係統電磁乾擾問題的研究。
　　與其他電氣係統的電磁兼容問題相比，一體化電機係統電磁乾擾産生的機理、乾擾源的分布、抑製的方法都有其特殊性。《一體化電機係統中的電磁兼容》係統地總結瞭作者及其研究團隊十餘年來在一體化電機係統電磁兼容問題上的研究成果，包括一體化電機係統電磁乾擾産生的機理和乾擾耦閤途徑的分析及建模，以及針對係統電磁乾擾的抑製措施等內容。
　　《一體化電機係統中的電磁兼容》從整體上可以分為兩大部分。第1部分包括第1-4章：介紹電磁兼容理論的基礎，分彆闡述瞭電磁兼容的定義、電磁乾擾的形成、國內外電磁兼容標準、電磁乾擾傳播理論、電磁兼容性測量的研究（包括測量的主要內容、標準及儀器、場地等），以及屏蔽、接地等電磁乾擾抑製的基本原理和措施。第二部分包括第5～12章：首先介紹無源器件的高頻特性，為闡述一體化電機係統的電磁兼容問題打瞭基礎；其次詳細介紹瞭一體化電機係統及其負麵效應，分析瞭電機係統EMI問題的特徵及性質，並以PWM驅動電機係統傳導電磁乾擾為主，介紹瞭電磁乾擾産生的機理和建立係統電磁乾擾模型的主要問題，介紹瞭係統中的共模和差模，以及傳導電磁乾擾的測試與診斷技術，建立瞭一體化電機係統傳導乾擾源數學模型及等效電路，並預測係統乾擾源；最後介紹瞭一體化電機係統電磁乾擾防護的主要措施，從兩個方麵進行介紹，一是乾擾源的抑製技術，二是切斷乾擾傳播途徑，即采用EMI濾波器。

內頁插圖

目錄

第一部分 電磁兼容理論基礎
第1章 概述
1．1 電磁兼容的定義
1．2 電磁兼容性標準、規範與工程管理
1．3 電磁兼容設計所涉及的技術
1．4 電磁兼容設計的內容與設計要點
1．4．1 電磁兼容設計的內容
1．4．2 電磁兼容設計的要點
第2章 電磁兼容基礎理論
2．1 電磁乾擾信號的時域與頻域分析
2．2 電磁乾擾形成的條件
2．2．1 電磁乾擾源
2．2．2 傳播途徑
2．2．3 受擾體
2．3 電磁乾擾的分類
2．4 基本電磁兼容術語
第3章 電磁兼容性測量
3．1 電磁兼容性測量的主要內容
3．2 電磁兼容基本測量單位
3．3 電磁兼容測量的標準
3．4 電磁兼容測量場地的要求
第4章 屏蔽技術和接地
4．1 屏蔽技術
4．1．1 屏蔽的基本原理
4．1．2 屏蔽效能
4．1．3 屏蔽體的設計
4．2 接地
4．2．1 接地及其分類
4．2．2 安全接地
4．2．3 信號接地

第二部分 一體化電機係統的電磁兼容問題
第5章 無源器件的高頻特性
5．1 1電阻的高頻特性分析
5．2 電容的高頻特性分析
5．3 電感的高頻特性分析
5．3．1 電感的理想模型和實際高頻特性
5．3．2 共模扼流圈
5．3．3 電感綫圈參數
5．3．4 磁飽和的影響
5．4 導綫的高頻特性分析
5．4．1 導綫的高頻特性
5．4．2 印製電路闆布綫的雜散參數抽取
第6章 一體化電機係統與電磁兼容問題
6．1 電機係統基本構成
6．1．1 係統的特徵與基本結構
6．1．2 功率變換器的控製策略
6．2 PWM變頻器驅動電機係統的負麵效應
6．2．1 共模電壓
6．2．2 漏電流
6．2．3 軸電壓和軸承電流
6．2．4 電機端部過電壓
6．2．5 電機係統的EMI
6．3 電機係統EMI問題的特徵與性質
第7章 電機驅動係統電磁乾擾産生的機理
7．1 功率半導體器件開關過程造成的電磁噪聲
7．1．1 功率二極管開關過程造成的電磁噪聲
7．1．2 SCR、GTO、BJT、IGBT、MOSFET開關過程造成的電磁噪聲

前言/序言

　　隨著電力電子技術的飛速發展，采用瞭脈寬調製（Pulse Width Modulation.PWM）策略的功率變換器廣泛應用於電機驅動係統，較大地提高瞭電機係統的性能指標。但是功率變換器在對電能進行控製和變換的同時，其中高速開通和關斷狀態的開關器件，不可避免地造成電壓和電流在短時間內發生瞬變，産生豐富的高次諧波，其電磁能量以電路連接或電磁波空間耦閤的方式形成電磁乾擾（Electromagnetic Interference，EMI），乾擾噪聲的頻率從幾韆赫茲到數十兆赫茲，影響電機係統自身的正常運行和周圍電氣係統的正常工作，使設備或裝置達不到電磁兼容標準規定的要求。隨著近幾年電磁兼容標準的強製實施，特彆是係統可靠性要求的增強，國內外許多學者從不同角度開展瞭一體化電機係統電磁乾擾問題的研究。
　　與其他電氣係統的電磁兼容問題相比，一體化電機係統電磁乾擾産生的機理、乾擾源的分布、抑製的方法都有其特殊性。本書係統地總結瞭作者及其研究團隊十餘年來在一體化電機係統電磁兼容問題上的研究成果，包括一體化電機係統電磁乾擾産生的機理和乾擾耦閤途徑的分析及建模，以及針對係統電磁乾擾的抑製措施等內容。
　　本書從整體上可以分為兩大部分。第一部分包括第1-4章：介紹電磁兼容理論的基礎，分彆闡述瞭電磁兼容的定義、電磁乾擾的形成、國內外電磁兼容標準、電磁乾擾傳播理論、電磁兼容性測量的研究（包括測量的主要內容、標準及儀器、場地等），以及屏蔽、接地等電磁乾擾抑製的基本原理和措施。第二部分包括第5～12章：首先介紹無源器件的高頻特性，為闡述一體化電機係統的電磁兼容問題打瞭基礎；其次詳細介紹瞭一體化電機係統及其負麵效應，分析瞭電機係統EMI問題的特徵及性質，並以PWM驅動電機係統傳導電磁乾擾為主，介紹瞭電磁乾擾産生的機理和建立係統電磁乾擾模型的主要問題，介紹瞭係統中的共模和差模，以及傳導電磁乾擾的測試與診斷技術，建立瞭一體化電機係統傳導乾擾源數學模型及等效電路，並預測係統乾擾源；最後介紹瞭一體化電機係統電磁乾擾防護的主要措施，從兩個方麵進行介紹，一是乾擾源的抑製技術，二是切斷乾擾傳播途徑，即采用EMI濾波器。
　　本書是作者在總結本單位相關研究成果並吸收國內外該領域最新研究成果的基礎上完成的，其中包括作者與其團隊多名博士研究生和碩士研究生的研究工作，尤其是聶劍紅博士、薑保軍博士、嚴鼕博士、孫亞秀博士等。孫力教授負責本書的統籌規劃及框架構思，並編寫瞭第1章和第6章，肖芳編寫瞭第2、3、5、7、8、9章，趙剋編寫瞭第4、10、11、12章。
　　在本書的編著過程中，作者得到瞭許多同誌直接或間接的幫助和支持。中國工程院院士梁維燕、哈爾濱工程大學教授羅耀華審閱瞭本書，博士研究生郭嘉、田兵等協助繪製瞭本書的部分插圖，在此一並錶示誠摯的謝意。
　　最後感謝國傢自然科學基金“一體化電機係統的電磁乾擾研究”、黑龍江省自然科學基金“交流驅動係統PWM逆變器負麵效應的機理與抑製”、哈爾濱市科技創新人纔研究專項資金“電機係統功率變換器的EMI機理研究與抑製”對本書所述研究內容的資助；感謝國防科技圖書齣版基金對本書齣版的資助。
　　由於電磁兼容學科內容豐富、發展迅速、涉及麵廣，加之作者水平有限，書中錯誤和不當之處在所難免，敬請各位同行以及廣大讀者批評指正。
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