[发明专利]一种电驱系统线缆参数对系统电磁干扰的影响分析方法

权利要求书

1.一种电驱系统线缆参数对系统电磁干扰的影响分析方法，其特征在于：具体分析步骤如下：

S1、系统由电机、驱动控制器、三相动力线缆、正负极直流母线及信号线组成，对电驱动系统电磁干扰建模，建模步骤如下：

S1.1、在CST MWS工作室中建立驱动控制器正负极直流母线布局；

S1.2、在CST MWS工作室中建立电机与驱动控制器间三相动力线缆布局；

S1.3、采用多芯屏蔽线束简化建模方法对三相动力线缆及正负极直流母线进行简化，简化模型的对地高度及半径：

(1)线缆对地高度为全模型中各单根线缆对地高度的平均值；

(2)线缆半径计算公式为简化模型的对地高度及半径是以驱动控制器连接端的线缆截面布局为基准；

S1.4、根据线束分类组合方法，将三相动力线缆和两根正负极直流母线分别简化成一根线缆；

具体简化步骤为如下：

a.简化线缆对地高度为40mm；

b.由无限理想地面上导线自感和互感计算公式可得，三相动力线缆电感和电容矩阵为

将L和C代入式中可得简化线束的电感L_eq＝244.8nH，从而可得简化三相动力线缆的半径为23.5mm；

c.依照上述步骤，可得等效正负极直流母线的半径为10.7mm；

S1.5、对三相动力线缆及正负极直流母线简化的前后辐射场进行CST仿真；

S2、建立系统辐射EMI预测模型，具体步骤如下；

S2.1、在CST MWS中建立系统各个部件的CAD尺寸模型及线缆布局，包括驱动控制器、电机、LISN、电池组、三相动力线缆及正负极直流母线；

S2.2、利用CST CS的2DModeling传输线求解器生成线缆等效电路模型，对模型端口设置相应的负载和激励源，得到整个系统辐射EMI电路模型；

S3、对系统基于场线路进行多耦合仿真，具体步骤如下：

S3.1、将线缆线束分成有限数量的直线段，CST Cable Studio基于积分方程和边界元的算法，通过静态2D场求解器从每个子段提取每单位长度的传输线参数R'，L'，C'，G'，每个子段转换的等效电路连接在一起，即形成代表整个线缆线束的单个电气模型；

S3.2、通过CST Design Studio的电路仿真，计算出沿线缆的电流分布；

S3.3、通过CST Microwave Studio与CST Cable Studio的数据交换接口，将此电流分布直接导入到CST MWS的时域求解器中，作为辐射源进行辐射仿真分析；

S4、分析动力线缆参数对电磁干扰的影响，分析步骤如下：

S4.1、基于系统辐射EMI预测模型，通过改变屏蔽层半径及增加屏蔽层数，对动力线缆具有不同截面结构参数时的系统辐射进行EMI仿真，以此分析截面结构参数对系统辐射电磁干扰的影响；

S4.2、基于系统辐射EMI预测模型，在CST中建模时，保证动力线缆总体长度不变，改变电机位置，得到动力线缆三种不同的布线方式，然后对不同电机位置时系统辐射电场进行仿真；

S5、分析布线参数对信号线串扰的影响：假设信号线中间段与动力线缆平行，负载为50Ω，利用线缆串扰及临界布线间距计算方法，在建立信号线与动力线缆穿串扰模型时，分析电机正常工况下布线间距对动力线缆和信号线间串扰的影响。

2.根据权利要求1所述的一种电驱系统线缆参数对系统电磁干扰的影响分析方法，其特征在于：所述步骤S1.1中正负极直流母线为单芯屏蔽线，其芯线半径2.52mm，屏蔽层半径3.52mm，外层护套厚度5mm。

3.根据权利要求1所述的一种电驱系统线缆参数对系统电磁干扰的影响分析方法，其特征在于：所述步骤S1.2中三相动力线缆为单芯屏蔽线，其芯线半径3.99mm，屏蔽层半径4.99mm，外层护套厚度5mm。

4.根据权利要求1所述的一种电驱系统线缆参数对系统电磁干扰的影响分析方法，其特征在于：所述步骤S2.1中建立的系统各个部件的结构尺寸及布局均参照实际系统。