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SAECCE 2020 | 上海电器盛忠一:电动汽车用驱动电机系统辐射发射测试研究

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SAECCE 2020 | 诚臻电子李楠:​光电收发器相关研究

2020中国汽车工程学会年会暨展览会(SAECCE 2020)于2020年10月27-29日在嘉定上海国际汽车城-上海汽车会展中心举办,汇聚汽车及相关行业的企业高层、技术领军人物、资深专家学者、广大科技工作者。10月29日,上海电器设备检测所有限公司盛忠一在本次大会上发表了主旨演讲。

 以下为演讲实录:

各位领导,各位专家,下午好!我今天分享的主题是“用驱动电机系统辐射发射测试研究”。现阶段针对驱动电机系统带载辐射发射的技术标准主要有GB/T18655和CISPR25,它们在附录2.4中已经明确规定了一个测试方法。在2018年也同时国标委发布了36282的标准,在18655和CISPR25的基础上增加了一个测试工况的要求,然而这三个标准都没有明确的规定工装夹具的要求以及台校的一些具体情况或者具体的要求,这两点都会影响到测试结果。

我们首先来看工装夹具测试结果的研究,我们用某个电机在150K到30兆的频段范围内,分别用绝缘轴和非绝缘轴的工装进行辐射发射的测试,从数据来看,金属轴的测试数据远远大于绝缘轴的数据,尤其在3-10兆的范围,最大的相差有3个dd。从两的共模骚扰路径分析,金属连接头的方案,除了高压直流端的共模骚扰环路以外,还增加了第二个骚扰环路,它是由逆变器供应ICDT的快速通转平台的电压边缘,通过电芯内的电容产生的干扰电流,而这个干扰电流的分量会从电机轴流进工装轴,然后到接地平板,再从高压直流端的屏蔽线流到电机的外壳,形成这么一个回路,我们猜想电流回路会引起数据差距的主要原因。

我们也进行了一些验证,使用绝缘轴再加上一些侧向探头,以及端口,测它轴端的骚扰电压。结果很明显,跟金属轴的数据趋势基本上是吻合的,我们通过这个验证判定轴端骚扰会影响到轴端发射,也就是工装轴绝缘和非绝缘也是数据影响的关键点。

第二个方面,测试台架是否会影响到测试结果?众所周知测试台架有三个,一个是ABB1侧光机,ETS使用的是ABB2的侧光机,还有一个BlueBox的台架。ABB1的台架和AB2的台架都是将侧光机安装在暗室外,通过摄像头的形式传递转速和扭矩。BlueBox的台架是回路式的台架,测试的时候是将侧光机放置在暗室里面。我们也做了一些数据的比对,首先看一下同一品牌的ABB台架的测试结果,无论在测试的趋势和数据的大小,都是非常相近。不同台架之间的比对,ABB的台架和AVL的台架测试结果,它们两者测出来的数据也是非常相似。当ABB台架和BlueBox的台架测试比对,由于台架的差异,包括布线的方向不一样,所以导致共模先发回路有所差异。整体的趋势而言,BlueBox台架测得的数据和ABB金属轴测得的数据趋势有点像,但是测试的结果会偏差,整体偏差很多。

我们通过简单的处理分析,比如接地铜板靠近L型安装支架,并且将轴端使用接地铜板遮挡住连接轴。所看到的数据,在第一天加上接地铜板的数据降低了2、30dd,在不同的频段有不同的效果。

简单地分析一下情况,加上接地铜板之后,改变了部分共模电流回路路径,如左图所示,在未加接地铜板的时候,共模回路是红色+粉色的回流面积,在加上接地铜板之后,它的共模回路是直接耦合到加长后的接地铜板上,所以它的耦合率减少了很多,相当于减少了红色、绿色形成的三角形和梯形,这就导致我们的数据差异会减少很大。

在高频共模电流回路的时候,虽然有一个接地铜接在一个接地铜板上,但是相对的总CAN在高频的时候也会变大,共模干扰的信号不能通过接地铜,会流到测试做的接地铜板上,还会从L型安装支架和加长板流到测试桌的台面上。如绿色的那边,因为L型安装支架和接地铜板之间没有实际的焊接,所以这边也会形成集成电容。还有一个用铜板挡住连接轴,虽然阻隔了部分的信号,但同时也增加了共模干扰的回流面积。所以在高频的部分会有不同的效果,所以经过以上的分析,电机不同加载的形式,实现形式也会影响到测试结果。

我的分享就到这边。谢谢大家!

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(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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