[发明专利]电机拖动系统中长线传播滤波器的设计方法

摘要

本发明提供了一种电机拖动系统中长线传播滤波器的设计方法，该方法是在逆变器侧采用LCR型滤波器结构降低到达电机端电压的幅值以及相应的dv/dt，以满足电机绝缘的要求，具体包括四个步骤，即：确定输出电感L的大小、确定滤波电阻R的大小、确定滤波电容C的大小、参数修正。本发明针对电机拖动控制中采用长线驱动的工况，为逆变器侧滤波器的设计方法提供了统一理论，可以更完善的指导dv/dt滤波器的设计；采用LCR型的滤波器具有结构简单、成本较低、体积较小、过电压效果抑制明显等特点。

主权项

一种电机拖动系统中长线传播滤波器的设计方法，其特征在于，该方法是在逆变器侧采用LCR型的二阶滤波器来实现过电压限制以及电压上升率的限制，包括以下步骤：步骤1、确定输出电感L的大小输出电感L一方面减少电流上升率，一方面跟滤波电容C构成二阶系统来延长电压脉冲上升沿的上升时间，输出电感L的大小按照线路阻抗的0.2p.u.进行选择，公式如下： L = 0.2 U e 2 π fI e 式中：Ue为电机额定相电压；      Ie为电机额定工作电流；      f为额定工作频率；步骤2、确定滤波电阻R的大小滤波电阻R的选择与电缆阻抗相当，即采用如下公式得到： R = Z C = L C C C 其中：Zc为电缆特征阻抗；      Lc为电缆单位长度杂散电感参数；      Cc为电缆单位长度杂散电容参数；步骤3、确定滤波电容C的大小通过选择滤波电容C的参数来设置脉冲上升沿的上升时间，通过如下公式计算：将LCR滤波器构成的系统看做带零点的二阶系统，表达式为： x ( s ) = ω n 2 ( s + z ) sz ( s 2 + 2 ζω n + ω n 2 ) 其中：s为微分算子，z表示系统零点；其特征方程为：s2+2ζωn+ωn2＝0设： β d = arctan ( 1 - ζ 2 / ζ ) ψ = - π + arctan [ ω n 1 - ζ 2 / ( z - ζω n ) ] + arctan ( 1 - ζ 2 / ζ ) 由上述特性得到系统的阻尼比、特征频率、上升时间如下： ζ = R 2 C L ω n = 1 LC t r = β d - ψ ω n 1 - ζ 2 通过上述特性的设置得到满足需要的滤波电容C的大小；步骤4、参数修正，即根据实验效果进行参数修正。