随着智能网联和无人驾驶电动汽车的快速发展，针对电动汽车电机驱动系统的电磁兼容仿真分析与试验设计成为各大主机和零部件厂研发中不可或缺的环节，是研发工程师必须掌握的知识和技能。随着电力电子技术的发展，采用脉宽调制技术的功率逆变器广泛应用于电机驱动系统中。以IGBT为代表的高速开关器件的应用加快了功率逆变器的动态响应时间，提高了系统的运行性能。然而高速开关器件产生的高频脉冲信号具有较大的电压与电流瞬变，会带来严重的电磁干扰问题，对电机系统自身以及周围的环境产生较大的影响。要解决这一问题，不仅涉及许多工程技术问题，同时还涉及电磁场、电力电子变流技术、微电子技术和自动控制等理论问题。
本书以建模仿真、试验测量和工程案例相结合的方式，全面系统地讲述了新能源汽车电机驱动系统电磁干扰机理、数学建模方法、仿真及试验测试技术等相关内容，可帮助读者熟练掌握电机驱动系统电磁干扰的分析方法、建模仿真方法、干扰抑制方法及试验测试方法。
本书理论结合实际，实用性较强，可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生教材，也可供从事电磁兼容性研发、测试和设计的工程师参考学习使用。
第1章 绪论001
1.1 概述 001
1.2 电动汽车电机驱动系统电磁兼容性问题 003
1.2.1 电动汽车及电机驱动系统电磁兼容研究概述 003
1.2.2 电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰机理研究概述 010
1.2.3 电机驱动系统传导噪声建模研究概述 015
1.2.4 电机驱动系统传导噪声抑制技术研究概述 019
第2章 电机驱动系统电磁兼容三要素与设计方法022
2.1 电动汽车动力系统结构 022
2.2 干扰源 023
2.2.1 脉宽调制技术造成的电磁噪声 023
2.2.2 功率半导体器件开关过程造成的电磁噪声 024
2.2.3 逆变器电路中的电磁干扰 025
2.3 受扰源 028
2.4 耦合路径 029
2.4.1 传导耦合 030
2.4.2 近场耦合 031
2.4.3 远场耦合 032
2.4.4 电机驱动系统耦合路径 034
2.5 电机驱动系统电磁兼容性设计 035
2.5.1 屏蔽 035
2.5.2 接地 037
2.5.3 无源滤波器 039
2.5.4 缓冲电路 042
第3章 新能源汽车驱动电机数学模型及应用045
3.1 车用电机种类 045
3.1.1 电机分类 045
3.1.2 新能源汽车驱动电机 046
3.2 永磁同步电机 048
3.2.1 永磁同步电机的数学模型和工作原理 048
3.2.2 永磁同步电机在新能源汽车上的应用 050
3.2.3 永磁同步电机高频共模模型 051
3.3 三相交流感应电机 052
3.3.1 三相交流感应电机的工作原理 052
3.3.2 三相交流感应电机在新能源汽车上的应用 053
3.3.3 三相交流感应电机建模 054
第4章 基于不同仿真软件的电机驱动系统仿真建模与端口测试方法058
4.1 基于RMxprt 仿真软件的电机建模 058
4.2 基于Simplorer 与Maxwell 的联合仿真 062
4.2.1 理想状态下的仿真 062
4.2.2 模型建立 065
4.2.3 时域传导干扰联合仿真 068
4.3 基于PSPICE 仿真的等效电路法仿真 072
4.3.1 电机等效电路模型 072
4.3.2 PSPICE建模仿真 073
4.4 基于Saber 仿真的电机驱动系统等效电路仿真建模 081
4.4.1 三相三桥臂IGBT开关电路建模 081
4.4.2 SPWM 控制信号建模 083
4.4.3 三相电机等效电路建模 084
4.4.4 基于三相四桥臂的SPWM 载波移相控制 085
4.5 电机驱动系统电磁干扰端口测试方法 087
4.5.1 电机传导共模干扰测试 087
4.5.2 DC/AC逆变器输入端口传导发射测试 107
4.5.3 电机三相输入端口传导发射测试 117
第5章 电机驱动系统传导电磁干扰仿真建模与试验123
5.1 电机驱动系统传导噪声仿真建模 123
5.1.1 IGBT建模 123
5.1.2 三相电机高频模型 127
5.1.3 电缆和无源器件建模 131
5.1.4 RBW 滤波器模型 133
5.2 模型试验验证 135
5.2.1 三相感应电机模型验证 135
5.2.2 永磁同步电机模型验证 139
5.3 大功率电机驱动系统EMI 试验 145
5.3.1 大功率电机驱动系统EMI试验环境搭建 145
5.3.2 大功率电机电压转速转矩与电磁噪声关系分析 148
第6章 电机驱动系统传导电磁干扰抑制方法及对系统的影响156
6.1 电机驱动系统阻抗平衡抑制方法 156
6.1.1 阻抗平衡的概念 156
6.1.2 阻抗平衡电路设计 159
6.1.3 阻抗平衡抑制方法的试验及仿真验证 161
6.1.4 阻抗平衡电路对电机正常运行的影响 165
6.1.5 阻抗平衡电路对EMI滤波器尺寸的影响 166
6.2 电机驱动系统载波移相交错控制抑制技术 167
6.2.1 载波移相交错技术 167
6.2.2 交错技术对电机驱动系统的影响 169
6.2.3 不对称交错技术的优化目标 174
6.2.4 试验系统设计 175
6.2.5 试验结果 178
6.3 电机驱动系统LC 滤波器对系统稳定性的影响 182
6.3.1 滤波器和电源间的相互作用 183
6.3.2 LC滤波器阻尼电路设计 184
6.3.3 最优阻尼设计 185
6.3.4 不同阻尼电路的比较 190
6.3.5 最大化相角裕度的阻尼设计 193
参考文献198
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