PWM驱动系统中感应电动机轴电压轴电流研究

ＰＷＭ驱动系统中感应电动机轴电压轴电流研究刘欣孙力孙亚秀中围分类号：ＴＭ３４６＋．２文献标识码：Ａ文章编号：１００１＿６８４８（２００７）０９一０００５—０４ＰＷＭ驱动系统中感应电动机轴电压轴电流研究

刘欣，孙力，孙亚秀

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨１５０００１）

摘要：由于ＰＷＭ变额技术的应用，在电动机轴承端产生的轴电压和轴电流会导致电动机轴承的过早损坏，影响电动机系统的运行。为了研究轴电压、轴电流的机理，建立了电动机内部耦合参数的共模模型。在该模型的基础上，对轴电压和轴电流进行分析，确定了轴电流的流通路径。并提出了抑制轴电流的措施。仿真和实验结果证实了模型的正确性。该模型为研究正确消除和降低轴电压、轴电流的方法提供了有效的分析手段和仿真手段。

关键词：ＰＷＭ；轴电压；轴电流；感应电动机；共模模型

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ＰＷＭＤｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍ

ＬＩＵＸｉｎ，ＳＵＮＬｉ，ＳＵＮＹａ－ｘｉａ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｌａｉｍ）

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ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＰＷＭ；Ｓｈａｆｔｖｏｌｔａｇｅ；Ｓｈａｆｔｃｕｒｒｅｎｔ；Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒ；Ｃｏｍｍｏｎ－ｍｏｄｅｍｏｄｅｌ

０引言

随着ＰＷＭ技术的应用，变频器的性能不断提高，但同时也存在一些明显的负面效应”…。变频器产生的高频共模电压会在电动机转轴上感应出高幅值轴电压，并形成轴电流，使电动机的轴承在短期内损坏，缩短电动机的使用寿命。据对电动机可靠性的研究表明，电动机的损坏有３０％是由轴电流造成的，而且这一数值正随着ＩＧＢＴ等高性能器件的广泛应用而以惊人的速度增加”Ｊ。因此对轴电压和轴电流的研究具有现实意义和理论意义。目前在这方面所开展的研究因为未能建立

收穰丑期：２０９７。０２’０６

基金项目：国家自然科学基金项目（０５４７７００９）

黑龙江省自然科学基金项目（Ｅ２００６２５）电动机内部耦合参数的共模模型，并根据该模型来进行研究，因此不能对轴电压、轴电流产生的内部机理进行分析。同时现存的几个模型的电路结构不能全面地反应电动机内部耦合参数的共模电路，并且模型参数的测量、计算方法影响了模型的精度。因此不足以用来对轴电压、轴电流进行分析和仿真ｍ－。本文建立了感应电动机耦合参数的共模等效电路模型，在该模型的基础上，对轴电压、轴电流进行理论分析与实验测量，并通过仿真波形与实验波形的对比验证了模型的有效性，为进一步消除轴电压和轴电流提供了理论依据与实例。

１轴电压和轴电流产生机理

１．１轴电压产生机理

对定子绕组Ｙ型接法的感应电动机，共模电

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