伊莱电机驱动器输出解决方案（上）

发布时间：2023-10-26 08:37:57来源：伊莱（深圳）电气有限公司

根据能量储存原理，此电感起扼流圈的作用，在每次开关时，会产生电压峰值。扼流圈的能含量（电感）越大.这些电压峰值亦越高。换句话说，电动机电缆越长，大电压幅值越高。这些峰值继而达到一个损坏电动机的绕组绝缘的数值。对于电动机电缆较长的情况，由于电缆阻扰dv/dt会降到安全数值。然而，根据电路原理，由于电缆反射的作用，电压峰值可能会达到V或更高（取决于中间直流电压}，这可能产生非常陡峭的dv/dt值。根据VDE ,推荐峰值在OOOV以下。尽管由于长电缆电感的原因，dv/dt会降低，此时电机没有明显的压力释放，所以以此时增大的电压成为主要的压力指标。电机附加损耗除了绕组绝缘问题之外，陡峭的开关沿还导致另一个现象：输出信号的谐波。

进行傅立叶分析之后，可以在数学上证明陡峭的开关沿包含很宽的谐波频谱一即谐波含量很大。电流纹波（PWM和谐波）导致电机内发生附加磁损耗。对工作温度非常敏感，温度变高，电机使用寿命很大缩短。目前，电机驱动器市场有多种趋势可能会对整个驱动系统的可靠性造成巨大影晌，并且需要采取措施确保此可靠性:、电机驱动器和电机的小型化常常伴随着电机绕组绝缘强度的成本节约、在采用旧电机和非屏蔽电缆的现存设备中配备电机驱动、高转速，低质量机器的趋势(例如HF心轴)、具有多极数的创新低速电动机技术(例如机床工程应用中，配备力矩电机的机床)、电机驱动器是众所周知的干扰源，因此一般配备一个输入滤波器。

然而，较少人意识到当变频器向电机提供调制信号时，存在于输出侧的问题。下文所述是一些典型的输出挑战。dv/dt电位势变化与时间之间的关系为保持变频器或伺服机构的损耗处于较低的水平，目标是尽量缩短电源半导体的开关时间。结果是对于新一代的IGBT，有时候可以测量超过kV/μS的上升时间，而根据电机不同.允许采用

在任一情况下，此dv/dt应力负载都会使电机提前老化，缩短其使用时间。电压过冲和电压峰值电压过冲和电压尖峰不仅会产生高dv/dt，其自身就是问题，鉴于绕组的结构，在等效电路图中，由于开关频率的快速电压脉冲，电机就像电容，而不是在普通的Hz应用环境下的电感。电机电缆每增加一米，导线电感也随之增加。

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