由于变频器本身、负载以及参数均未出现任何问题，因此便更换轴承正常工作，但发现在同样的运行时间后，变频器过电流故障，电动机轴承仍旧变黑，导致故障重演。此时，就怀疑是轴电压和轴电流的问题。

图6-30、图6-31所示为变频器驱动感应电动机的电动机模型，C_sf为定子与机壳之间的等效电容，C_sr为定子与转子之间的等效电容，C_rf为转子与机壳之间的等效电容，R_b为轴承对轴的电阻；C_b（包括C_b1、C_b2）和Z_b为轴承油膜的电容和非线性阻抗。由于在变频器高频PWM脉冲输入下，电动机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路，从而引起对地漏电流、轴电压与轴电流问题。

图6-30 变频器驱动感应电动机的电动机模型1

其中，轴电流主要以三种方式存在：dv／dt电流、EDM（Electric Discharge Machining）电流和环路电流。dv／dt电流主要与PWM的上升时间t_r有关，t_r越小，dv／dt电流的幅值越大；逆变器载波频率越高，轴电流中的dv／dt电流成分越多。EDM电流的出现存在一定的偶然性，只有当轴承润滑油层被击穿或者轴承内部发生接触时，存储在电子转子对地电容C_rf上的电荷（1／2C_rf×U_rf）通过轴承等效回路R_b、C_b和Z_b对地进行火花式放电，造成轴承光洁度下降，降低使用寿命，严重地造成直接损坏。环路电流发生在电网变压器地线、变频器地线、电动机地线及电动机负载与大地地线之间的回路（如水泵类负载）中。环路电流主要造成传导干扰和地线干扰，对变频器和电动机影响不大。

图6-31 变频器驱动感应电动机的电动机模型2

从以上分析可以知道，dv／dt电流是造成轴电流的主要原因，也是本案例的问题症结所在。因此在本案例中必须装设dv／dt输出滤波器，如Schaffner公司的FN510系列输出滤波器F510-16-29，其安装原理如图6-32所示。

图6-32 滤波器的安装原理(www.daowen.com)

为了验证安装F510滤波器的功效，特别测量安装前的变频器输出波形、dv／dt波形和安装后的变频器输出波形、dv／dt波形，分别如图6-33～图6-35所示。

图6-33 安装dv／dt滤波器前的变频器输出波形

图6-34 安装dv／dt滤波器后的变频器输出波形

图6-35 安装滤波器前后的dv／dt波形

很明显，安装F510滤波器后，大大降低了IGBT电动机驱动端的输出电压dv／dt，变频器的输出波形也大为改善，且测试后满足DIN VDE0530标准。