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| 內容簡介： |
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。來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
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。
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| 目錄：
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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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| 內容試閱：
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电机驱动系统是新能源汽车（电动汽车）区别于燃油汽车的重要标志。在汽车行驶过程中，电机驱动系统频繁与外界进行能量转换，系统中功率器件的高dv/dt和di/dt开关特性、牵引电机的速度或转矩变化等都将产生高幅值和宽频带的电磁干扰，使电动汽车的EMC问题变得异常复杂。因此，分析研究电机驱动系统传导EMI和辐射EMI的产生机理、传播路径以及建立EMI预测模型的方法，对于掌握和改善电动汽车整体的电磁兼容性有着极为重要的意义。
车用电机技术进步的一个重要方向就是宽频化趋势，这体现在车用电机转速提升、工作频率提升、逆变器开关频率提升等多个方面。功率半导体器件的快速通断形成的电磁干扰源，通过电机控制器内部元件和外部高低压线束的寄生参数向外传播，形成不期望的传导发射和辐射发射，不仅会对车内外无线电接收设备产生干扰，也会通过传导耦合路径干扰车载高低压部件，甚至影响整车安全性。因此，电机驱动系统电磁干扰的产生机理、预测和抑制方法对于电机驱动车辆的电磁兼容性是非常重要的。为了控制整车电磁发射，最终确保电机驱动车辆整车电磁兼容性，国家标准GB/T 18655—2025（CISPR 25：2021）于2025年2月28日正式发布并实施。新标准增加了集成式驱动电机系统（EUT）的测试布置示例，尤其适用于配备屏蔽电源系统的电机驱动总成。这一新标准更注重新能源车辆核心部件EMC测试的针对性和实用性，且将驱动电机作为重点模块，首次明确了其测试布置要求。新增布置示例的特点更加贴合新能源汽车高压电机驱动系统的结构，考虑屏蔽线缆、耦合路径、接地方式对辐射骚扰的影响，提供了标准化的测试布局，便于实验室进行一致性测试。与整车电磁兼容性要求联动，将驱动电机作为高骚扰源头，该模块化测试对整车设计有关键指导意义，配合整车EMC目标设计，能够提前筛除不合规模块，降低整车整改成本。
仿真和试验技术是科学研究中十分重要的方法，是创新产品开发中常用的工具。全书共分6章，包括绪论、电机驱动系统电磁兼容三要素与设计方法、新能源汽车驱动电机数学模型及应用、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、电机驱动系统传导电磁干扰仿真建模与试验、电机驱动系统传导抑制方法及对系统的影响。由于篇幅限制，本书只针对电机驱动系统EMC仿真和试验方法进行介绍，新能源汽车其他部件（直流电机、DC/AC逆变器、印刷电路板、动力电池及整车）EMC内容的研究可参考著者于2024年2月出版的《新能源汽车电磁兼容性技术》一书。
著者自2004年起一直从事新能源汽车电磁兼容性研究工作，主持/参与了电动汽车国家（863、985、发展和改革委员会）、省部级及企业横向项目十余项，2013年建成了当时华东地区高校中唯一具备电动汽车大功率电机带负载实验环境的3米法半电波暗室，本书部分内容来源于这些项目的科研成果。
本书由同济大学汽车学院张戟教授策划并著述，同济大学汽车学院2020～2023级研究生韩双庆、 白亚坤等参与了本书的编辑工作，著者所在团队研究生蔡浩雄、生玲、韩发娟等在编写本书过程中做了很多贡献，在此一并表示感谢。
由于电磁兼容性仿真、试验方法日新月异，新技术层出不穷，加之时间仓促，著者水平有限，书中不当之处在所难免，敬请各位读者和专家批评指正。
著者
2025年6月
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