通过变频器改变了电源的频率。电机的转速是随着频率正比
变化的。而潜水泵的排量是与电机的转速成正比的，扬成量与电
机成反比的。

　　变频器中的关键部分为逆变器。对此ICBT等器件，有
Z―lOKHz的开关频率，可以显着改善PWM逆变器的性能。但PWM逆
变器输出的脉冲在很短的时间内电压快速上升，会反过来影响电
动机，产生如高频漏电流，轴电压，轴承电流以及轴承损坏等问
题。在潜水电泵系统中，地面与井下电机之间需要很长的电缆，
PWM逆变器的输出脉冲经过长线电缆传至电动机，会产生电压反射
现象，使电机端的电压近似加倍，从而造成电动机的绝缘损坏。

　　二、电压反射现象的分析采用长线电缆时，逆变器和电动机
之间传输的PWM脉冲与传输线上行波的情况类似。PWM脉冲作为正
向行波（入射波），由逆变器传向电动机，在电动机端反射后产
生反向行波（反射波）传向逆变器，传至逆变器输出端后的反射
波产生第二个人射波等等。为了更好地理解逆变器与电动机之间
长线电缆的行波重复反射现象，首先讨论PWM脉冲的一个反射过
程。这里假定PWM脉冲的dv/dt无穷大。

　　由于篼频时电动机阻抗很大，可以认为开路，当开关器件接
通后人射波的电压和电流同时向电动机传输，二者波形相同，幅
值不同。当入射波到达传输线终端后将产生反射。传输线开路时
的电流在任何时刻都为零，因此反射波电流幅值应与人射波的相
同，但符号相反而入射电压形成一个正电压的反射波，向逆变器
传输去源端。反射波与人射波相同。使电动机端电压加倍。在反
射波到达源端之前。传输线的电压为2U.但是，在源端逆变器的输
出电压为U，则应有一个电压为U的负反射波，由逆变器向电动机
传输。该电压行波也必须与一电流相伴传输。由于传输方向为正
向，电流的符号与电压的相同。即为-I，这第一个人射波很快到
达终端，并也被反射。第二个人射波电流为负值，由于电流在开
路时应力零。则第二个反射波的电流为正值，即为I.该正电流必
与一负电压相伴向逆变器传输。第三个人射波的情况与第一个人
射波相同，无须继续探讨。

　　2PWM脉冲上升时间的影响，根据行波传输理三、用于消除PWM
逆变器驱动交流电动机长线电缆影响的滤波技术。

　　为了消除PWM变频器驱动的交流电动机长线电缆传输所产生的
影响，如过电压，电压反射，高频阻尼振荡以及所引起的绝缘损
坏等问题。一般采用无源滤波技术来解决这些问题。这种滤波器
有时接在电动机端，称为电动机端滤波，有的接在逆变器的输出
端，称为逆变器输出滤波。

　　在潜水电泵系统中。电动机的端子无法接近，无法在电动机
端进行滤波。此时逆变器的输出端进行滤波。此时在逆变器的输
出端进行滤波更为方便。设计此类滤波器有二种思路。

　　一是采用反射波理论，而是把长电缆线等较为集中电感和集
中电容将滤波器接在逆变器的输出端。与电缆线串联，此类为LR
并联型滤波。

　　另一种思路为增加逆变器输出PWM脉冲的上升时间使其超过临
界值，可以使反射现象引起的过电压显着减小。根据这一原理得
出二阶低通逆变器输出滤波器的结构。该滤波器接在逆变器输出
端，可有效减少逆变器输出脉冲的dv/dt，从而减小电动机端的过
电压及阻尼振荡。

　　这种滤波器可减小逆变器输出线电压的dv八It（即差模
dvdt）从而减轻电压反射现象，降低电动机的绝缘压力。目前这
种逆变器输出滤波器为使线电压接近正弦波，Lf和Cf的值会过
大，而且不能降低共模dv/dt，即对电动机轴承漏电流，轴电压无
抑制作用。

　　在二阶LRC低通滤波器的基础上把星形连接电阻电容的中性点
与逆变器直流母性电压中点接在一起。这种逆变器输出滤波器结
构有很多优点，它在第六个开关瞬时者可对称地减小逆变器输出
dv/dt，其参数的确定方法与二阶低通逆变器输出滤波器相同。通
过合理的参数设计，该滤波器可与逆变器安装在同一机壳内，并
允许在逆变器和电动机之间使用长线电缆。采用该滤波器可使电
动机端的过电压对地漏电流以及感应的轴电压显着减小。由于―
个滤波器可同时解决共模和差模dV/dt问题，所以该滤波器的尺寸
损耗以及成本都较低。只是与前一种滤波器相比损耗稍大。当然
我们可以把电感设计成可调的，使该滤波器的调频率能够自动跟
随逆变器的开关频率。由于其电感值可变，能自动跟踪开关频
率，使其更具有通用性。但这种滤波器适应频率测量。

　　由IcBT等快速通断。篼开关频率电力电子器件组成的PWM逆变
器驱动的交流电动机。在采用长线电缆传输时，会发生一系列问
题，如篼的共模dV/dt，产生的对地漏电流感应的轴电压以及轴承
电流，电压反射引起电动机端过电压篼频阻尼振荡等，采用一定
的滤波技术可有效地消除这些现象。