共模耦合效应？

一、共模耦合效应？

电力电子技术的飞速发展使逆变器驱动电机的调速系统得到广泛应用，电机的驱动电压也由原来的工频正弦波电压变为高频脉宽调制波电压，而高频和高dm/dt的脉宽调制波电压将会在系统中产生诸多负面效应，如电磁干扰问题、电机的轴承电流问题、电机端子的过电压问题等，流过电机轴承的电流会对电机的轴承造成损坏，而电机端子的过电压则会破坏电机绕组绝缘，这些都将影响电机的使用寿命。

高频、高dm/dt的脉宽调制电压还将在电机内部产生共模耦合效应，并在电机内部的寄生耦合回路中产生共模耦合电流。共模耦合电流流过电机绕组时将引起电机绕组电压畸变，并产生电压过冲，影响电机绕组的绝缘，并有可能使电机绕组的绝缘损坏。本文从电机内部共模耦合效应的角度分析和计算了电机绕组的过电压，建立了高频情况下电机内部的共模等效电路集总参数模型，给出了共模耦合电流和电机绕组电压的计算方法，分析了共模耦合电流对电机绕组电压的影响。

1电机内部共模耦合电路模型电机内部存在两种途径的共模耦合，即绕组到定子的共模耦合和绕组到转子的共模耦合。相比较而言，由于电机绕组到定子的距离要大大小于绕组到转子的距离，因此，电机绕组到定子的耦合比到转子的耦合要大得多，电机绕组到定子的共模耦合电流对电机绕组电压的影响起着决定性作用。

因此在分析共模耦合电流对电机绕组电压的影响时，不考虑电机绕组到转子的耦合，单从电机绕组到定子的共模耦合角度来分析。

为包含从电机绕组到定子铁心寄生耦合电容的电机定子绕组的分布参数电路模型，电机三相绕组采用星型连接，n为中点，连接到地，zg为地阻抗，z为每相绕组单位长度的阻抗，zw为单位长度电机绕组到定子的耦合阻抗，主要是寄生耦合电容。r为从输入端a到地的共模电压，内部共模阻抗为zm.当用逆变器驱动电机时，共模电压为高频pwm脉冲，在高频范围，趋肤效应、线圈之间寄生电容的耦合、铁心损耗和渗透性的降低都会对阻抗产生影响，因此，阻抗z、zw不同于正弦波驱动电机时的阻抗。

二、什么是差模电压共模电压？

矩阵变换器的输出电压中包含正、负序分量即差模电压和零序分量即共模电压。共模电压(Common Mode Voltage，CMV)是负载的中性点对参考点电位的电压，是电机中三相绕组所共有的成分，具有一系列的高频谐波成分。差模电压指存在于逆变器任意两相输出线之间的成分，电能是以差模电压为基础进行传输的。由于共模电压产生的电流流过负载时会消耗功率，对负载十分不利，同时增大了系统的维护成本，影响了其长期安全运行。共模电压带来的负面影响主要有：

1、共模电压高频信号产生高频耦合电流，促使电机绝缘的老化。

2、共模电压高频变化率将产生轴电流，增大了轴承间的机械磨损，轴承的寿命可能因此减少。

3、高频共模电压所产生的漏电流，通过绕组和机壳流入大地，再经过导体流入电网，造成电磁干扰，影响其他电气设备的正常运行。

4、高频的共模电压所产生的高频漏电流会引起接地电流继电器保护装置的误动作，对于电动机驱动系统的危害极大，必须加以抑制。

三、什么是共模电压和差模电压？

1、来源不同差模电压等于两个输入信号电压的差值，共模电压等于两个输入信号电压的平均值；

2、作用不同差模电压一般是有用的传感信号，共模电压一般是有害的温度等漂移造成的；

3、处理不同对差模电压给予尽可能高的放大，对共模信号给予尽可能的抑制。

四、差模电压和共模电压的区别？

1、来源不同

差模电压等于两个输入信号电压的差值，共模电压等于两个输入信号电压的平均值；

2、作用不同

差模电压一般是有用的传感信号，共模电压一般是有害的温度等漂移造成的；

3、处理不同

对差模电压给予尽可能高的放大，对共模信号给予尽可能的抑制。

五、can总线共模电压？

CAN总线采用差分信号传输，通常情况下只需要两根信号线（CAN-H和CAN-L）就可以进行正常的通信。在干扰比较强的场合，还需要用到屏蔽地即CAN-G（主要功能是屏蔽干扰信号），CAN协议推荐用户使用屏蔽双绞线作为CAN总线的传输线。

在“隐性”状态下，CAN-H与CAN-L的输入差分电压为0V（最大不超过0.5V），共模输入电压为2.5V。

六、共模电压怎么消除？

电路的工作仅需要差模电压和差模电流，任何共模电压和共模电流都是电路所不需要的。但是，共模电压和共模电流却是导致电磁干扰问题的原因。所以，在设计电路系统时，要想尽一切办法来消除共模电压和共模电流。

理想情况下，我们在设计电路时，仅设计了差模电压，不会专门设计共模电压，但是差模电压会转换成共模电压，导致骚扰发射的问题。

另外， 虽然现实中的骚扰大多表现为在电缆上产生共模电压，从理论上讲，这种共模电压对电路是没有影响的，电路是靠差模电压工作的。但是，这些共模电压会转变成差模电压，影响电路的正常工作。

我们设计电路的一个核心就是避免差模电压/电流转变成共模电压/电流，另外避免共模电压/电流转成差模电压。

七、共模电压消除原理？

共模电压消除的原理:

1.放大器 A1 将 CMV放 大10倍并反相。然后将这个 CMV加到一个无源累加网络阵列上，每个输入信号一个。

2.每个网络两只脚间比率为10:1，把进入的输入电压和CMV信号与 -10V CMV接地噪声基准组合起来：V=10/11×（VI+VCM） +1/11×（10×VCM）=10/11×VI+10/11×（VCM-VCM）=10/11×VI。

3.VCM 的衰减因子主要取决于 20 kΩ与 2 kΩ电阻比匹配的精度。如果是 1% 匹配，CMRR（共模抑制比）大约为 100:1，或 40 dB；对 0.1% 匹配，CMRR 为 1000:1，或 60 dB。

4.然后，模拟复用器选择所需的输入电压输入到11/10比率因数校正放大器A2。

5.可选的0.1mF滤波器电容提供少许的低通噪声过滤，你应按照自己设备的带宽要求对其作相应修改。

对很多应用而言，180ms左右（或大约88Hz）太慢了，而对其它应用则太快。 

八、共模输出电压定义？

共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线（一般称为信号地线）上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体（大地、金属机箱、参考地线板等）为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。 如何识别共模干扰 1）从干扰源判断：雷电、附近发生的电弧、附近的电台或其它大功率辐射装置在电缆上产生的干扰是共模干扰。

2）从频率上判断：共模干扰主要集中在1MHz以上。

这是由于共模干扰是通过空间感应到电缆上的，这种感应只有在较高频率时才容易发生。

但有一种例外，当电缆从很强的磁场辐射源（例如，开关电源）旁边通过时，也会感应上频率较低的共模干扰。

3）用仪器测量：只要有一台频谱分析仪和一只电流卡钳就可以进行测量、判断了，判断的步骤如下： 将卡钳卡在信号线或地线（火线或零线）上，记录下某个感兴趣频率（f1）的干扰强度； /将卡钳同时卡住信号线和地线， 若能观察到（f1）处的干扰，则（f1）干扰中包含共模干扰成份，要判断是否仅含共模成份，进行步骤三的判别； 将卡钳分别卡住信号线和地线，若两根线上测得的（f1）干扰的幅度相同，则（f1）干扰中仅含共模成份；若不相同，则（f1）干扰中还包含差模成份

九、共模电压如何产生？

共模电压的本质是两个信号相同的部分，相同的部分是不能携带信息的。比如一个5v,一个7v,共模电压就是6v，这6v没有信息价值，差模电压分量是-1和+1v。共模电压可以是温度引起，电路干扰引起。

十、共模电压和差模电压的计算方法？

1. 来源不同 差模电压ud来源于传感信号，共模电压uc来自于温度等漂移；

2. 计算不同 差模电压等于两个输入信号电压的差值：ud=ui1-ui2， 共模电压等于两个输入信号电压的平均值：uc=0.5(ui1+ui2)；

3. 作用不同 差模电压ud是有用的，共模电压uc是有害的；

4. 处理不同 对差模电压ud给予尽可能高的放大，对共模信号uc给予尽可能强的抑制。