随着大功率开关器件技术的进步,变频技术(VVVF,Variable Voltage and VariableFrequency)在现代工业中被广泛应用。变频器在节能、改善人类生活环境、降低生产成本、提高产品质量、以及提高工业自动化等方面做出了巨大的贡献。但与此同时,几乎所有的变频器都采用脉宽调制技术(PWM,Pulse Width Modulation),其快速的脉冲上升时间以及大量的谐波,导致了变频器在工业应用中的一系列负面效应,限制了变频器的进一步发展。电压源PWM变频器产生的高频共模电压,它会在电动机转轴上感应出高幅值轴电压,并形成轴承电流,使电动机的轴承在短期内损坏,引起电机保护误动作,缩短电动机的使用寿命;当PWM变频器与电动机之间不可避免的采用长线电缆连接时,在电动机端会产生过电压,加剧了电动机绕组的绝缘压力,使上述负面效应进一步加剧。上述负面效应的存在使系统可靠性下降,故障率增加,严重地影响了变频器的使用。本文研究了通用电压源型PWM变频器产生共模电压以及过电压的本质,详细计算了共模电压的幅值大小,并对其特性进行了深入的讨论;利用传输线理论,解释了在变频器在使用长电缆驱动电机时,电机端出现的过电压现象,并且找出了PWM脉冲上升时间与电缆长度的关系,并在此基础上,设计了一种变频器输出dv/dt抑制滤波器。针对变频器出现的负面效应,普遍的采用滤波器的方法。本文在传统的低通RLC滤波器的基础上,考虑变频器输出的谐波特性,在变频器载波频率上设计了一个带阻滤波器,作为RLC低通滤波器的前级,从而提高了滤波效果。而且考虑了共模电压的高频特性,将RLC低通滤波器的阻容电路中点与参考地相连,从而为共模电压提供通路,抑制了高频共模电压对电机的影响。在PSpice仿真环境下,建立了变频器、长线电缆以及异步电机的仿真模型,通过仿真分析验证了设计结果的有效性,加速了设计过程。最后搭建了实验平台,通过实验验证了设计的正确性。仿真和实验证明,该滤波器在满足变频器系统要求的情况下,可以将变频器输出电压的THD(Total Harmonic Distortion)限制在5%以下。并且大大的减小了共模电压的幅值。