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dv/dt滤波器在感应电机保护上的应用 朱乃将 （上海交通大学控制自动化系 上海 201203） 摘要：本文通过从对全变频扶梯案故障例的分析，得出PWM逆变器在应用中产生的dv/dt及脉冲电压是损坏电机绝缘的主要根源的结论。通过实验表明dv/dt滤波器在降低峰值电压及dv/dt，从而对电机的线圈起到保护作用，提高电机的可靠性以及延长电机的使用寿命。强调dv/dt 滤波器的在全变频控制系统上对电机保护的重要性与必要性。 关键词：dv/dt滤波器，电机保护 ，峰值电压 Abstract: According to the analysis of full Variable frequency escalator’s accident, this article draw a conclusion that dv/dt and impulse voltage which caused by application of PWM controller inverter is the main cause of damaging motor insulation, Experiments show that dv/dt wave filter reduces peak value voltage and dv/dt result in the protection of motor coil and promote the reliability and longevity of motor. We emphasize the dv/dt wave filter’s importance and necessity of protecting motor in full variable frequency control system. Key word: dv/dt wave filter Motor protection Peak voltage 0 引言： 在感应电机的保护上， 目前一般的系统上通常会采取热继电器进行过载保护，使用断路器进行短路保护以及采用热电偶(或热继电器)进行温度报警及过载保护。随着节能意识的提高及客户要求的不断提高，商用变频器在愈来愈广泛的被使用。这使得上述的措施对电机的保护显得有所欠缺。 许多先进的电机是由变速驱动器（VSD）控制的。这些变频器采用带有快速脉宽调制开关的频率转换器，利用驱动器内部直流电压的IGBT模块来生成速控所需的电机驱动频率。这种开关的频率通常在2-20KHz之间.为减少电力电子器件的损耗和发热，采用的是高速通断器件。不但每次的dv/dt更大，而且是反复加上dv/dt。由于行波现象，加到电机端上的电压峰值也更高。电机线缆长度、横截面积、构造、驱动器开关频率和电机功率都影响着较长电缆长度下的电压峰值，并很容易增加其振幅。这些峰值及随后的电机终端的显著扩大都对电机的绝缘性、电机轴承、驱动器性能和系统寿命有直接的负面影响。其他弊处还有功率的损耗、噪音、寄生接地电流等。而工业领域对更高的开关频率、更高的性能和更小的半导体尺寸的追求加剧了这一现象。??我们通过下面的案例来说明 1案例分析 1.1现场投诉 2009年8月份，某世界知名电梯公司接到多米尼加客户投诉，反映该公司的扶梯的质量问题：该项目购买的71台全变频扶梯在安装调试及运行过程中先后有13台电机出现故障无法使用，启动及运行中出现接地报警。更换（维修）电机后能够正常运行。 在现场用万用表检查时没有发现故障；在检查系统故障的历史记录中，只有一台电机出现过热，报警而导致停梯，其他电机未发现电机的过热报警或过热保护动作。由于现场的测试条件及测试技术所限，无法进行进一步的检测与分析。将烧毁的一台电机运回国内进行解体分析。发现线圈间有高压击穿放电的现象，导致线圈的绝缘损坏。 1.2 故障根源分析： 从线圈的击穿情况来看，是由于高压击穿导致电机故障。为了能够再现工地故障，在实验室搭建一套同工地一样的的控制系统： 控制系统：全变频控制系统 电机规格：7.5KW/400V,1500转/分钟（源产地：德国） 变频器功率：11KW （Danfoss 301系列） 电缆长度（变频器于电机之间）：大约22米（屏蔽电缆） 由于本控制系统为全变频控制系统：即由变频器直接控制电机。具体的主线路配置如下示意图 采样点 图1：系统配置 图中的变频器采用的是同样厂商的产品，变频器前端的EMC滤波器是按照相关要求，为了防止变频器产生的谐波对电网产生影响。从系统的配置来看，对线圈造