共模电流产生的轴电压是什么？

知识点：共模电压

当前400V下的电机轴承并不是都会发生电腐蚀，这主要还是取决具体的设计方案。但是800V下的系统，电机轴承发生电腐蚀的概率（不增加防护措施）将会直接翻倍。没有侥幸的可能。

针对800V，大家的聚焦点都集中在SIC、耐电晕、高PDIV、PEEK、高速、扁线、油冷等。 考虑到现有轴承电腐蚀的解决方案应用成熟度和成本问题，轴承电腐蚀问题应引起足够的重视。

本期的内容主要是回应读者的一个疑惑： 什么是共模电流产生的轴电压？为什么有人说这个电压无法通过接地进行导走？

驱动电机轴电压还是以“容性电压”为主（也称为“映射/镜像电压”）。源头是PWM控制产生的共模电压，经过层层寄生电容进行分压，最终按照一定的比例分到轴承两端（这个比例被称为“轴压比”）。有高中物理的基础，容性电压的产生机理和计算公式是相对容易理解的。

除了容性电压以外，还有高频感应电压。简单来说就是 共模电压产生共模电流，共模电流产生共模磁通，通过磁通产生感应电动势，即感应轴电压 。 接下来，我们具体的来谈谈其中的逻辑。

如下图所示，不考虑电流泄露的情况下，电机三相端子出来的电流等于流入中性点的电流。

以单相绕组为例，电流电路图最终简化如下所示， 电机三相端子出来的电流一部分通过线圈进行主电路，一部分通过机壳进入次电路，最终又回到中性点。

是否对该电路有点眼熟？不错，这就是典型的“惠斯通电桥”。当电桥平衡，ig=0，R3*R2=R1*Rx。

电流产生感应磁场，当电路平衡，即定子绕组与机壳的寄生电容对称时，?iL=0，轴向方向没有产生磁场（电流轴向流动，磁场互相抵消）。

当电路不平衡，即定子绕组与机壳的寄生电容不对称时，?iL≠0，轴向方向产生感应磁场（磁场无法抵消）。

而当?iL是变化的时候，感应磁场也就不断变化，继而在轴向产生感应电动势，也就是我们说的高频感应轴电压。

从简化后的电机剖视图可以清晰的看到槽内绕组线圈的寄生电容的不对称特性：Cf更偏向槽的底部。

整个高频感应轴电压产生的机理概括如下：

（1）定子绕组与机壳的寄生电容不对称

（2）在共模电路中，绕组和机壳之间的漏电流发生变化

（3）在电机轴上等效出一个共模电流?iL

（4）变化的?iL产生变化的感应磁通

（5）电机轴沿轴向感应出轴电压

看到这里，可能留心的读者会发现，上述电路图的电机机壳没有接地。在这个背景条件下，电机相端子流出的电流等于流入中性点电流。电机绕组绕组与机壳之间的寄生电容不对称才是产生感应轴电压的根本原因。

如果机壳接地，会发生什么情况呢？

寄生电容产生的泄漏电流变成了接地漏电流。变化的接地漏电流产生变化的感应磁通，继而感应出轴电压。

因此，无论在何种情况下，高频感应轴电压产生的机理都可以用前面的简单描述来概括： 共模电压产生共模电流，共模电流产生共模磁通，通过磁通产生感应电动势，即感应轴电压

由于高频感应轴电压并不是分压而来，而是由变化的磁场感应而来。因此电机轴是否接地，并不会影响高频感应轴电压的大小，但是会提供轴电流流通的路径。这就像蓄电池的电压并不会因为线路接通而消失。

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