[发明专利]高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器及设计方法

说明书

本发明公开了一种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器，包括接入设备的三条输入线，L线和N线上分别设置有一个差模电感，L线和N线之间连接有共模扼流圈；共模扼流圈的上输出端和下输出端共同与PE线之间接入n组共模电容组，每个共模电容组中包括两个共模电容和一个开关；共模扼流圈的上输出端和下输出端接入n组差模电容组，每个差模电容组中包括一个差模电容和一个开关，每个共模电容组与一个差模电容组称为一个开关电容组，根据需要设置有N个开关电容组。本发明还公开了一种高铁牵引系统的有级调控抑制频带EMI滤波器设计方法。本发明的滤波器工作可靠；本发明的滤波器设计方法简单易行。

技术领域

本发明属于轨道交通电磁滤波技术领域，涉及一种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器，本发明还涉及该种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器设计方法。

背景技术

随着动车组速度的不断提升，其牵引传动系统中的牵引变流器也呈现出大功率高密度化发展，产生的传导电磁干扰频谱就会越来越丰富且变化范围更宽，而EMI滤波器是抑制开关功率变化器中传导型电磁干扰的有效手段。对于动车组的牵引变流器，它会随着动车组运行环境和地域的变化，其电磁干扰发射频带和幅值会发生变化，但是，目前传统的模拟EMI滤波器因为参数固定不可调节，不具备调控能力，对这种变化束手无策。

发明内容

本发明的目的是提供一种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器。

本发明的另一目的是提供该种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器设计方法，解决了现有技术中的模拟EMI滤波，因高铁牵引系统工作环境和地点改变，导致EMI频带发生变化而失效的问题。

本发明采用的技术方案是，一种高铁牵引系统有级调控抑制频带EMI滤波器，包括接入设备的三条输入线，三条输入线分别为L线、N线及PE线，L线上设置有差模电感一，N线上设置有差模电感二，L线和N线之间连接有共模扼流圈，差模电感一和差模电感二以及共模扼流圈的电感值保持不变；共模扼流圈的上输出端和下输出端共同与PE线之间接入n组共模电容组，每个共模电容组中包括两个共模电容和一个开关；共模扼流圈的上输出端和下输出端接入n组差模电容组，每个差模电容组中包括一个差模电容和一个开关，

每个共模电容组与一个差模电容组称为一个开关电容组，根据需要设置有N个开关电容组。

本发明采用的另一技术方案是，一种高铁牵引系统的有级调控抑制频带EMI滤波器设计方法，按照以下步骤实施：

步骤1，测取高铁动车组发射的实际电磁干扰频谱，

使用电磁干扰接收机和有源环形天线对高铁动车组整车进行发射射频测试，测试结果有2条曲线，即差模干扰曲线及共模干扰曲线，

步骤2，根据国家标准要求确定高铁动车组整车电磁干扰的限制线，

步骤3，确定典型频谱点的频率，

将高铁动车组发射的电磁干扰频段9kHz-30MHz分为三段，分别是：低频段为9kHz-1MHz不包含1MHz，中频段为1MHz-10MHz不包含10MHz，高频段为10MHz-30MHz，

在低频段、中频段和高频段分别选取典型频谱点n1个；

步骤4，确定有级调控抑制频带EMI滤波器的滤波开关电容组数n，

步骤5，确定典型频谱点处的实际频谱点干扰值A_{SJ_DM}(i)或A_{SJ_CM}(i)，

根据步骤1测取高铁动车组发射的实际电磁干扰频谱，以及在步骤3中确定的典型频谱点处，取实际频谱点的干扰值，如果是差模用A_{SJ_DM}(i)表示，如果是共模用A_{SJ_CM}(i)表示；