轨道车辆变频空调电磁兼容性设计及应用

卢明书，赵康杰，徐 铭，史勇进

(山东朗进科技股份有限公司 技术中心，山东 济南 271100)

随着轨道交通和电力电子技术的发展，对轨道车辆小型化、轻量化和节能的要求不断提高，轨道车辆变频空调以其优越的节能特性和舒适特性被广泛应用于地铁、轻轨、城际列车等。由于轨道车辆变频空调内部功率器件在开关转换过程中产生较大的电压变化率和电流变化率，容易形成较强的电磁干扰，因此变频空调机组电气系统的设计需满足电磁兼容性设计标准。

1 轨道车辆变频空调电磁干扰分析

变频空调逆变系统中，IGBT处于快速通断模式，逆变器输出为方波脉冲电压，由于逆变器输出电缆与空调机壳之间、电动机与空调机壳之间都存在分布电容，因此逆变器输出的方波脉冲电压导致分布电容充放电，产生共模干扰。共模干扰电压叠加在电源输入端口，当进行传导骚扰测试时,在线路阻抗稳定网络(LISN)上形成传导骚扰，同时产生辐射骚扰。

轨道车辆变频空调电磁兼容性需符合EN 50121-3-2：2016《铁路设施 电磁兼容性 第3-2部分：机车车辆 设备》要求，电源输入端口传导骚扰和辐射骚扰试验限值如表1所示。

表1 电源输入端口传导骚扰和辐射骚扰试验限值

图1为变频空调电磁干扰传播路径。逆变器通过分布电容产生高频脉冲噪声电流，此时逆变器变成噪声源。由于噪声电流的源头是逆变器，因此一定会流回逆变器。噪声电流流过接地等效阻抗所造成的电压叠加至电源输入端口形成电磁干扰。……