现代交流传动系统广泛采用了由高速开断器件组成的变频器,伴随出现了高频轴电流问题。高频轴电流引起轴承电蚀故障,缩短轴承使用寿命,严重时危害交流电机的安全运行,造成机组停运。本文进行交流电机内部杂散电容及轴承参数的准确计算,研究轴承放电击穿影响因素,分析轴电流对轴承破坏度及提出相应的轴电流抑制策略,对轴承早期故障判断及预警乃至降低此类故障的发生率具有重要的理论意义和工程实用性。首先进行了感应电机内部杂散电容的计算和测试。对电机杂散电容进行了解析计算与有限元仿真计算。对比二维和三维有限元结果与测试结果,发现电机端部绕组对定子绕组与转子间的电容有很大影响,采用改进的端部建模方式,可以提高计算精度。对转子与机壳间电容计算和测试结果的对比发现必须考虑轴承迷宫密封形成的电容。进一步分析了迷宫密封参数变化对电容及轴承分压比的影响,结果表明密封空腔径向间隙和轴向间隙增大时,都会使轴承分压比增加。其次对轴承电容参数进行了计算和测试。结合轴承受力和弹流润滑理论,分析了润滑油膜厚度和赫兹接触面积,计算了圆柱滚子轴承和球轴承的电容参数,分析了转速、载荷、温度变化时轴承电容参数变化。采用伏安法对轴承油膜电容参数进行测试,验证了轴承电容参数计算的准确性。然后对轴电流问题中的轴承破坏度进行了研究。搭建了轴承润滑微区模型,分析了电机运行参数、轴承表面粗糙度以及杂质微粒对电场强度与击穿阈值电压的影响;建立轴承润滑微区击穿模型,通过电热耦合仿真,分析了不同参数对击穿点温升的影响及击穿表面熔点的大小。之后分析了非健康状态下的轴承电容参数,对比分析了轴承坑蚀的直径、深度以及数量对轴承电容参数的变化。搭建了变频驱动交流电机仿真模型,进行了健康轴承与非健康轴承的轴电压预测对比。最后研究了轴电流的抑制措施。分析了绝缘轴承抑制轴电流的原理,计算了绝缘涂层厚度和材料介电常数对于轴承分压比的影响,对比普通轴承与绝缘轴承下的轴电流试验,绝缘轴承对轴承分压的抑制效果。然后分析了磁环抑制原理,并进行了测试,发现磁环对于共模电流有明显的抑制效果。对比不同数量的磁环以及改变磁环绕线的匝数,表明一定范围内磁环数量越多,绕线的匝数越多,对轴电流的抑制效果越明显。