變頻器中微浪涌電壓的發(fā)生機理及其抑制技術(shù)的介紹

　　隨著世界性的環(huán)境保護意識的提高和節(jié)能要求的迅速發(fā)展，特別是在工業(yè)用電機控制中，以電力半導(dǎo)體組件組裝的變頻器正成為應(yīng)用的主流。

　　但當變頻器和電機之間的接線距離很長時，電機接線端因變頻器的高速開關(guān)過程引起的微浪涌電壓，給電機的絕緣帶來影響，造成電機損傷。這里把浪涌稱為微浪涌是為了區(qū)別于雷電等突發(fā)的強大浪涌，微浪涌從示波器上看是密集的、連續(xù)存在的、很窄的尖峰電壓。

　　本文對微浪涌電壓的發(fā)生機理及其對電機的影響作了分析，介紹了抑制微浪涌電壓的技術(shù)，以及最近出現(xiàn)的衰減微浪涌電壓的產(chǎn)品和采用細線徑傳輸為特征的微浪涌抑制組件的工作原理等。

　1 微浪涌電壓的發(fā)生機理

　　1.1 變頻器的輸出電壓波形

　　變頻器主要由把交流市電整流成直流的整流器、平滑電壓脈動的電容器、6 個開關(guān)器件構(gòu)成的逆變器所組成。如圖1 所示，逆變器部分輸出由改變脈沖寬度（PWM 波）形成的等效正弦波交流電壓去驅(qū)動電機。近幾年的變頻器為了使電機低噪音化，逆變部分的開關(guān)器件采用IGBT進行著高速開關(guān)動作。因此，在PWM 波的每個脈沖上升和下降時，即開關(guān)時間以非常短的時間駐t=0.1~0.3 滋s切換著的時候，使逆變器內(nèi)部的直流電壓Ed（400 V電力系統(tǒng)用逆變器的Ed=600 V左右）因切換所形成的電壓變化率dv/dt變得很大，這是產(chǎn)生微浪涌的主要根源之一。

　　1.2 微浪涌電壓

　　微浪涌電壓是變頻器和電機之間的接線長度很長時，在電機接線端產(chǎn)生的極細的尖峰浪涌電壓。如圖2所示，逆變器的輸出電壓是脈沖狀，在電機接線端子上發(fā)現(xiàn)在脈沖狀的波形上又疊加了微浪涌電壓尖峰。一般情況下，微浪涌電壓的尖峰值將會是逆變器內(nèi)部的直流電壓的2 倍。