針對(duì)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中三相六開關(guān)逆變器單管故障問(wèn)題，提出了一種逆變器在故障狀態(tài)下的三相六開關(guān)容錯(cuò)控制策略，較三相四開關(guān)容錯(cuò)控制可以提供較多的電壓矢量，進(jìn)而可以有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。本文介紹控制駝峰電動(dòng)緩行器控制箱用的三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)的固態(tài)繼電器在電磁兼容試驗(yàn)（脈沖群抗擾度和浪涌抗擾度）過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，*后經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證不帶監(jiān)測(cè)電路的固態(tài)繼電器的電磁兼容特性更好，更適合駝峰電動(dòng)車輛減速器控制箱控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)使用。
異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制作為繼矢量控制后發(fā)展起來(lái)的一種高性能控制方法，以其控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、對(duì)電機(jī)參數(shù)不敏感等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。然而直接轉(zhuǎn)矩控制中存在轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)較大、開關(guān)頻率不穩(wěn)定等問(wèn)題，阻礙了其在高精度控制場(chǎng)合的應(yīng)用。近年來(lái)，模型預(yù)測(cè)控制因其可以直接考慮被控過(guò)程的輸入、狀態(tài)和輸出的約束條件，并可直接處理耦合多變量系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的關(guān)注和研究。
1 三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)用固態(tài)繼電器概述
電動(dòng)車輛減速器控制箱使用的交流固態(tài)繼電器是一種無(wú)觸點(diǎn)通斷電子開關(guān)，即整個(gè)器件無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于常用的機(jī)械式電磁繼電器一樣的功能，同時(shí)在輸入控制端設(shè)置邏輯正反互鎖電路，有效防止正反兩路可控硅同時(shí)導(dǎo)通造成相間短路，保證供電系統(tǒng)、電機(jī)及模塊本身的安全。
三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制固態(tài)繼電器由三組端子組成，其中一組為輸入控制端，在輸入端加上直流或脈沖信號(hào)，輸出控制端能從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)（無(wú)信號(hào)時(shí)呈阻斷狀態(tài)），從而控制較大負(fù)載;改變輸入端正反轉(zhuǎn)信號(hào)，可以控制固態(tài)繼電器的輸出相序;另外兩組端子為輸出受控端，三進(jìn)三出，在控制的主回路中起到關(guān)鍵的作用[1]。
2 電磁兼容試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)樣品
樣品1：一種是帶監(jiān)測(cè)電路的固態(tài)繼電器;樣品2：沒(méi)有任何附加電路的固態(tài)繼電器。
2.2 試驗(yàn)內(nèi)容
為測(cè)試公司采買的兩種控制三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)固態(tài)繼電器的電磁兼容性能，特布置以下試驗(yàn)場(chǎng)景。
（1）試驗(yàn)項(xiàng)目
①浪涌抗擾度：共?！?kV、差?！?kV。
②脈沖群抗擾度：AC2kV/5kHz。
（2）試驗(yàn)條件
①控制電壓：0V;②負(fù)載：無(wú);③三相輸入AC380V。
（3）試驗(yàn)方法
①浪涌試驗(yàn)將經(jīng)過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)的電源三相線接在固態(tài)繼電器的三相輸入端，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備依次給固態(tài)繼電器中的一相施加共模±2kV干擾信號(hào)。試驗(yàn)結(jié)果：兩個(gè)試驗(yàn)固態(tài)繼電器樣品均在不同試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)炸裂。
②電快速脈沖群試驗(yàn)同樣接線方式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備給固態(tài)繼電器施加AC380V+ACkV/5kHz干擾信號(hào)，試驗(yàn)結(jié)果：兩個(gè)試驗(yàn)固態(tài)繼電器樣品均在不同試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)炸裂同時(shí)伴隨起火現(xiàn)象[2]。
（4）試驗(yàn)結(jié)果分析
通過(guò)上述兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象，分析比較兩個(gè)樣品的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)：樣品1：兩項(xiàng)試驗(yàn)均不通過(guò)是因?yàn)樵谌嚯娫摧斎攵丝谔帍S家增加了監(jiān)測(cè)電路，該監(jiān)測(cè)電路不能承受干擾信號(hào)而導(dǎo)致固態(tài)繼電器炸裂。樣品2：①固態(tài)繼電器電源端口A1在對(duì)地進(jìn)行浪涌和電快速脈沖群試驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)異樣發(fā)生，試驗(yàn)正常通過(guò);②浪涌共模試驗(yàn)過(guò)程中，在電源端口B1對(duì)地的共模試驗(yàn)時(shí)，固態(tài)繼電器內(nèi)部電路導(dǎo)致正在做試驗(yàn)的B1電源與另一相C1之間引入了差模（干擾信號(hào)為±2kV）信號(hào)，*終導(dǎo)致固態(tài)繼電器不能承受高的干擾信號(hào)而炸裂。分析原因是因?yàn)锳相與B、C相之間是獨(dú)立存在的，在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)引入差模信號(hào)，B、C兩相之間有保護(hù)電路導(dǎo)致不能承受2kV的干擾信號(hào)而使試驗(yàn)失敗。為驗(yàn)證以上說(shuō)法，在第3.3節(jié)進(jìn)行變換試驗(yàn)方法再次試驗(yàn);③電快速脈沖群試驗(yàn)主要是做共模性質(zhì)的干擾試驗(yàn)，由于A相與B、C相之間是獨(dú)立關(guān)系，在A相對(duì)地之間加入干擾信號(hào)，不會(huì)與B相或C相之間產(chǎn)生2kV差模信號(hào)，所以A相對(duì)地試驗(yàn)通過(guò);由于B、C相之間沒(méi)有隔離，所以在做B相對(duì)地的電快速脈沖群試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)C相產(chǎn)生了差模信號(hào)，反之亦然，導(dǎo)致試驗(yàn)不通過(guò)。
2.3 再試驗(yàn)
（1）試驗(yàn)內(nèi)容
①浪涌試驗(yàn)共模2kV固態(tài)繼電器A1、B1、C1相互之間短接，并接入經(jīng)過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)的電源的一相電源線同時(shí)給固態(tài)繼電器的三相電源端口浪涌沖擊2kV干擾信號(hào)試驗(yàn)結(jié)果：固態(tài)繼電器樣品2通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)。
②浪涌試驗(yàn)。差模1kV接入經(jīng)過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)的電源A，B相接入固態(tài)繼電器輸入端A1和B1，C相不接，啟動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備引入1KV差模信號(hào)，進(jìn)行試驗(yàn)。該步試驗(yàn)成功后，依次做A1、C1相和B1、C1相;試驗(yàn)結(jié)果：固態(tài)繼電器樣品2通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)。
③脈沖群抗擾度試驗(yàn)AC2kV/5kHz。接入經(jīng)過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)的三相電源同時(shí)接入固態(tài)繼電器的A1，B1，C1，手動(dòng)設(shè)置信號(hào)給入方式：三相同時(shí)進(jìn)行電快速脈沖群信號(hào)（AC2kV/5kHz），試驗(yàn)結(jié)果：固態(tài)繼電器樣品2通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)。
（2）試驗(yàn)結(jié)果分析
①共模2kV浪涌試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前可以將固態(tài)繼電器三相輸入端短接，然后由實(shí)驗(yàn)設(shè)備給出干擾信號(hào)，這樣B、C兩相之間不會(huì)引入差模2kV干擾信號(hào)，試驗(yàn)可以通過(guò);同理，試驗(yàn)設(shè)備可以同時(shí)給固態(tài)繼電器三相輸入端干擾信號(hào)（端口不短接），也可以避免引入差模信號(hào)。
②脈沖群抗擾度（AC2kV/5kHz）測(cè)試與共模2kV浪涌試驗(yàn)測(cè)試方法一致，干擾信號(hào)可以同時(shí)給入固態(tài)繼電器三相輸入端，不會(huì)使B，C相間引入差模干擾信號(hào)，造成試驗(yàn)失敗[3]。
3 結(jié)束語(yǔ)
控制三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)的固體繼電器的電磁兼容不同于每條回路都是獨(dú)立的固態(tài)繼電器，廠家在考核其電磁兼容耐受性時(shí)一定要選擇正確的接線方式和信號(hào)幅值，以免燒毀器件。