第 25 卷 第 4 期2006 年 10 月电 工 电 能 新 技 术Advanced Technology of Electrical Engineering and EnergyVol. 25 , No. 4Oct. 2006收稿日期 :2006204213基金项目 :国家自然科学基金资助项目(50377008)作者简介 :高 强(19642) , 男 , 黑龙江籍 , 教授 , 在职博士 , 主攻电力电子与电力传动、变频软启动等研究 ;马洪飞(19722) , 男 , 黑龙江籍 , 副教授 , 博士 , 主攻电力电子与电力传动、风力发电等 ;徐殿国(19602) , 男 , 黑龙江籍 , 教授Π博导 , 主攻电力电子与电力传动、照明电子、网络家电、电网品质等。PWM 逆变器端过电压滤波器设计高 强 , 马洪飞 , 徐殿国(哈尔滨工业大学电气工程系 , 黑龙江 哈尔滨 150001)摘要 : PWM 逆变器通过长线电缆与电机连接时 ,由于电缆分布参数的影响会在电机端产生 2 倍的过电压 ,从而使电机承受的应力大为增加。本文在对电压脉冲上升时间与电缆长度关系分析的基础上 ,提出了一种改进型的逆变器端无源滤波器。通过对滤波器传递函数特性分析 ,给出了具体的参数选取原则与设计方法。采用本文提出的滤波器可以使电机端的过电压得到对称的抑制 ,通过在 380 VΠ3 KW 电机系统的实验 ,验证了该滤波器的有效性 ,取得了良好的效果。关键词 : PWM 逆变器 ; 过电压 ; 电压反射 ; 滤波器中图分类号 : TM86 文献标识码 : A 文章编号 : 100323076(2006) 04200272031 引言现代变频技术在改善 PWM 逆变器的性能的同时也产生了严重的负面效应。如由 PWM 逆变器直接驱动电机系统会产生与开关频率相同的高 dvΠdt的差模电压 ,使电机所承受的应力大为增加 ,特别是当逆变器与通过长线电缆与电机相连接时 ,如油田钻井、海底勘探等场合 ,电缆引线甚至可以达到几千米 ,由于长线电缆分布参数的影响 ,即存在分布电感和分布电容 ,使得电缆线上存在行波。当电缆的波阻抗与电动机的等效阻抗不匹配时 ,在电动机端产生电压反射现象。入射波电压与反射波电压叠加后 ,在电动机端产生过电压、高频阻尼振荡 ,导致产生更大的差模 dvΠdt ,加剧电动机绕组的绝缘压力 ,使电动机的绝缘迅速老化甚至烧毁电机。针对上述问题 ,国内外学者进行了相关的研究并取得了一些研究成果。文献[1 ]对由于电缆分布参数的影响在电机端产生的过电压进行了分析 ,并提出了通过增加电缆屏蔽的方法改变电缆参数从而达到抑制过电压的...
