摘要：近年来,电力电子技术的飞速发展加速了变频调速技术在工业、能源领域内的发展与应用。随着电力电子器件开关频率的升高,变频调速技术也给整个电气拖动系统带来了很严重的负面影响。尤其在应用PWM变频器后,由于逆变器在电机定子绕组中产生高频的共模电压,使电机系统产生轴电压、轴电流,导致轴承被损坏,严重影响了电气拖动系统的安全性和可靠性。因此,研究PWM变频供电电机拖动系统中电容耦合参数,分析轴电压、轴电流特性,对整个系统的安全性和可靠性具有重要的意义。本文首先分析了轴电流的产生机理,指出分析电机电容参数的重要意义。结合电机实际结构,采用解析法和有限元法求解了电机内部耦合电容参数,并提出了一种改进的电容计算模型。对电机内部耦合电容参数进行了测量。之后,对电机轴承参数展开分析,结合弹性变形理论和流体力学理论,研究轴承电容、电阻计算方法,并分析载荷、温度、转速对轴承电容和轴承油膜的影响。然后,对PWM变频供电电机拖动系统进行联合建模仿真,分析了轴电流流通路径,研究变频器参数和电机容量对轴电压、dv/dt电流和EDM电流的影响,为轴电压、轴电流的抑制方法提供理论依据。结合滤波器设计理论基础,针对长线电缆,设计了新型滤波器来抑制共模干扰,仿真结果证明了该滤波器设计的有效性。最后,搭建了PWM变频供电电机拖动系统实验平台,进行共模电压和轴电压的测试,实验结果证明了本文所用研究方法的正确性。