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　　通過(guò)變頻器改變了電源的頻率。電機的轉速是隨著(zhù)頻率正比
變化的。而潛水泵的排量是與電機的轉速成正比的，揚成量與電
機成反比的。

　　變頻器中的關(guān)鍵部分為逆變器。對此ICBT等器件，有
Z―lOKHz的開(kāi)關(guān)頻率，可以顯著(zhù)改善PWM逆變器的性能。但PWM逆
變器輸出的脈沖在很短的時(shí)間內電壓快速上升，會(huì )反過(guò)來(lái)影響電
動(dòng)機，產(chǎn)生如高頻漏電流，軸電壓，軸承電流以及軸承損壞等問(wèn)
題。在潛水電泵系統中，地面與井下電機之間需要很長(cháng)的電纜，
PWM逆變器的輸出脈沖經(jīng)過(guò)長(cháng)線(xiàn)電纜傳至電動(dòng)機，會(huì )產(chǎn)生電壓反射
現象，使電機端的電壓近似加倍，從而造成電動(dòng)機的絕緣損壞。

　　二、電壓反射現象的分析采用長(cháng)線(xiàn)電纜時(shí)，逆變器和電動(dòng)機
之間傳輸的PWM脈沖與傳輸線(xiàn)上行波的情況類(lèi)似。PWM脈沖作為正
向行波（入射波），由逆變器傳向電動(dòng)機，在電動(dòng)機端反射后產(chǎn)
生反向行波（反射波）傳向逆變器，傳至逆變器輸出端后的反射
波產(chǎn)生第二個(gè)人射波等等。為了更好地理解逆變器與電動(dòng)機之間
長(cháng)線(xiàn)電纜的行波重復反射現象，首先討論PWM脈沖的一個(gè)反射過(guò)
程。這里假定PWM脈沖的dv/dt無(wú)窮大。

　　由于篼頻時(shí)電動(dòng)機阻抗很大，可以認為開(kāi)路，當開(kāi)關(guān)器件接
通后人射波的電壓和電流同時(shí)向電動(dòng)機傳輸，二者波形相同，幅
值不同。當入射波到達傳輸線(xiàn)終端后將產(chǎn)生反射。傳輸線(xiàn)開(kāi)路時(shí)
的電流在任何時(shí)刻都為零，因此反射波電流幅值應與人射波的相
同，但符號相反而入射電壓形成一個(gè)正電壓的反射波，向逆變器
傳輸去源端。反射波與人射波相同。使電動(dòng)機端電壓加倍。在反
射波到達源端之前。傳輸線(xiàn)的電壓為2U.但是，在源端逆變器的輸
出電壓為U，則應有一個(gè)電壓為U的負反射波，由逆變器向電動(dòng)機
傳輸。該電壓行波也必須與一電流相伴傳輸。由于傳輸方向為正
向，電流的符號與電壓的相同。即為-I，這第一個(gè)人射波很快到
達終端，并也被反射。第二個(gè)人射波電流為負值，由于電流在開(kāi)
路時(shí)應力零。則第二個(gè)反射波的電流為正值，即為I.該正電流必
與一負電壓相伴向逆變器傳輸。第三個(gè)人射波的情況與第一個(gè)人
射波相同，無(wú)須繼續探討。

　　2PWM脈沖上升時(shí)間的影響，根據行波傳輸理三、用于消除PWM
逆變器驅動(dòng)交流電動(dòng)機長(cháng)線(xiàn)電纜影響的濾波技術(shù)。

　　為了消除PWM變頻器驅動(dòng)的交流電動(dòng)機長(cháng)線(xiàn)電纜傳輸所產(chǎn)生的
影響，如過(guò)電壓，電壓反射，高頻阻尼振蕩以及所引起的絕緣損
壞等問(wèn)題。一般采用無(wú)源濾波技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題。這種濾波器
有時(shí)接在電動(dòng)機端，稱(chēng)為電動(dòng)機端濾波，有的接在逆變器的輸出
端，稱(chēng)為逆變器輸出濾波。

　　在潛水電泵系統中。電動(dòng)機的端子無(wú)法接近，無(wú)法在電動(dòng)機
端進(jìn)行濾波。此時(shí)逆變器的輸出端進(jìn)行濾波。此時(shí)在逆變器的輸
出端進(jìn)行濾波更為方便。設計此類(lèi)濾波器有二種思路。

　　一是采用反射波理論，而是把長(cháng)電纜線(xiàn)等較為集中電感和集
中電容將濾波器接在逆變器的輸出端。與電纜線(xiàn)串聯(lián)，此類(lèi)為L(cháng)R
并聯(lián)型濾波。

　　另一種思路為增加逆變器輸出PWM脈沖的上升時(shí)間使其超過(guò)臨
界值，可以使反射現象引起的過(guò)電壓顯著(zhù)減小。根據這一原理得
出二階低通逆變器輸出濾波器的結構。該濾波器接在逆變器輸出
端，可有效減少逆變器輸出脈沖的dv/dt，從而減小電動(dòng)機端的過(guò)
電壓及阻尼振蕩。

　　這種濾波器可減小逆變器輸出線(xiàn)電壓的dv八It（即差模
dvdt）從而減輕電壓反射現象，降低電動(dòng)機的絕緣壓力。目前這
種逆變器輸出濾波器為使線(xiàn)電壓接近正弦波，Lf和Cf的值會(huì )過(guò)
大，而且不能降低共模dv/dt，即對電動(dòng)機軸承漏電流，軸電壓無(wú)
抑制作用。

　　在二階LRC低通濾波器的基礎上把星形連接電阻電容的中性點(diǎn)
與逆變器直流母性電壓中點(diǎn)接在一起。這種逆變器輸出濾波器結
構有很多優(yōu)點(diǎn)，它在第六個(gè)開(kāi)關(guān)瞬時(shí)者可對稱(chēng)地減小逆變器輸出
dv/dt，其參數的確定方法與二階低通逆變器輸出濾波器相同。通
過(guò)合理的參數設計，該濾波器可與逆變器安裝在同一機殼內，并
允許在逆變器和電動(dòng)機之間使用長(cháng)線(xiàn)電纜。采用該濾波器可使電
動(dòng)機端的過(guò)電壓對地漏電流以及感應的軸電壓顯著(zhù)減小。由于―
個(gè)濾波器可同時(shí)解決共模和差模dV/dt問(wèn)題，所以該濾波器的尺寸
損耗以及成本都較低。只是與前一種濾波器相比損耗稍大。當然
我們可以把電感設計成可調的，使該濾波器的調頻率能夠自動(dòng)跟
隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率。由于其電感值可變，能自動(dòng)跟蹤開(kāi)關(guān)頻
率，使其更具有通用性。但這種濾波器適應頻率測量。

　　由IcBT等快速通斷。篼開(kāi)關(guān)頻率電力電子器件組成的PWM逆變
器驅動(dòng)的交流電動(dòng)機。在采用長(cháng)線(xiàn)電纜傳輸時(shí)，會(huì )發(fā)生一系列問(wèn)
題，如篼的共模dV/dt，產(chǎn)生的對地漏電流感應的軸電壓以及軸承
電流，電壓反射引起電動(dòng)機端過(guò)電壓篼頻阻尼振蕩等，采用一定
的濾波技術(shù)可有效地消除這些現象。