南京航空航天大学学报

作者：王天佐，周扬，张瀚林，周瑾

单位：南京航空航天大学机电学院，南京 210016；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016；

关键词：永磁同步电机;电流谐波;双重傅里叶分解;LCCR滤波器;参数设计方法

基金：国家重点研发计划（2024YFB3410004）。

由脉宽调制（Pulse width modulation， PWM）引起的开关电流谐波会造成真空环境下磁悬浮分子泵驱动电机发热，从而影响分子泵的可靠性。LCCR型的无源滤波器可以有效抑制高频开关谐波，然而LCCR滤波器4个元器件参数对滤波器频率特性的影响相互耦合，难以准确设计。为解决这一问题，本文提出了滤波器参数的系统化设计流程，首先，基于双重傅里叶分析研究了开关谐波的产生机理及频谱特性，随后使用谐波矢量法分析了开关电流谐波幅值与PWM之间的关系，探究了高调制比下高频电流谐波幅值显著增大的原因，说明了对高速电机高频谐波进行抑制的必要性。在此基础上，提出了LCCR滤波器的参数设计方法，分析了各元器件参数对系统频响特性的影响，并通过伯德图验证了引入LCCR滤波器后电流环的稳定性。实验结果表明：采用依据本文设计方法设计的LCCR滤波器，电机相电流总谐波失真（Total harmonic distortion，THD）从35.48%降低至6.50%，在额定转速下，定子温度稳定时从68.5 ℃降至50.5 ℃。

来源：2026年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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