尽管变频器损坏电机的现象越来越受到人们的关注，但人们仍然不清楚造成这种现象的机理，更不用说如何预防了。
变频器造成电机损坏
变频器对电机造成的损坏包括两个方面：定子绕组损坏和轴承损坏。这种损坏一般发生在几周到几个月内，具体时间与变频器的品牌、电机的品牌、电机的功率、变频器的载波频率等多种因素有关变频器、变频器与电机之间的电缆长度以及环境温度。电机的早期意外损坏给企业的生产带来巨大的经济损失。
这种损失不仅是电机维修和更换的费用，更重要的是意外停产造成的经济损失。因此，在使用变频器驱动电机时，需要对电机损坏问题给予足够的重视。
变频驱动与工频驱动的区别
要了解交流电机在变频驱动条件下更容易损坏的机理，首先需要了解变频驱动电机电压与工频驱动电机电压的差异。然后，了解这种差异如何对电机产生不利影响非常重要。
变频器的基本结构包括整流电路和逆变电路两部分。整流电路是由普通二极管和滤波电容组成的直流电压输出电路。逆变器电路将直流电压转换为脉宽调制电压波形（PWM电压）。因此，用变频器驱动电机的电压波形是脉宽变化的脉冲波形，而不是正弦电压波形。用脉冲电压驱动电机是电机容易损坏的根本原因。
逆变器损坏电机定子绕组的机理
当脉冲电压通过电缆传输时，如果电缆的阻抗与负载的阻抗不匹配，则会在负载端发生反射。这些反射的结果是入射波和反射波的叠加，从而产生更高的电压。该电压的幅值最高可达直流母线电压的两倍，大约是逆变器输入电压的三倍。施加在电机定子线圈上的峰值电压过高，会对线圈造成电压冲击，频繁的过电压冲击会导致电机过早失效。
变频器驱动电机的实际寿命受多种因素影响，包括温度、污染、振动、电压、载波频率、线圈绝缘的制造工艺等。
变频器的载波频率越高，输出电流波形越接近正弦波，从而降低电机的运行温度，延长绝缘的寿命。然而，更高的载波频率意味着每秒产生更多的峰值电压，对电机的影响更大。图 4 显示了绝缘寿命随电缆长度和载波频率的变化。对于200英尺电缆，当载波频率从3kHz增加到12kHz（4倍变化）时，绝缘寿命从大约80,000小时减少到20,000小时（4倍变化）。
电机温度越高，绝缘寿命越短。当温度升至75°C时，电机的寿命仅为50%。变频器驱动的电机，由于PWM电压中高频成分较多，其温度比工频电压驱动的电机要高很多。
变频器损坏电机轴承的机理
变频器损坏电机轴承的原因是轴承中有电流流过，而且这个电流处于断断续续的接通状态。断续接通的电路会产生电弧，烧坏轴承。
通讯电机轴承中流过电流的主要原因有两个。一是内部电磁场不平衡产生的感应电压。其次，高频电流路径中的杂散电容造成。
理想的通信感应电机的内部磁场是对称的。当三相绕组电流相等且相位差为120度时，电机轴上不会感应出电压。然而，当逆变器输出的PWM电压导致电机内部磁场不平衡时，轴上就会感应出电压。电压的大小范围为 10 至 30V，具体取决于驱动电压。驱动电压越高，轴上的电压越高。
当电压超过轴承中润滑油的绝缘强度时，就会形成电流路径。在轴旋转过程中，在某一时刻，润滑油的绝缘会中断电流。这个过程类似于机械开关的通断过程，会产生电弧并烧毁轴、球和轴碗的表面，形成弹坑。如果没有外部振动，小弹坑不会产生重大影响。但如果有外部振动，就会形成凹槽，极大地影响电机的运行。
另外，实验表明，轴上的电压还与逆变器输出电压的基波频率有关。基频越低，轴上的电压越高，轴承损坏越严重。
在电机运行初期，润滑油温度较低时，电流幅值在5-200mA之间，这么小的电流不会对轴承造成任何损坏。但随着电机运行一段时间，润滑油温度升高，峰值电流可达5-10A，会产生电弧，在轴承部件表面形成小凹坑。
电机定子绕组的保护
当电缆长度超过30米时，现代变频器将不可避免地在电机端产生峰值电压，缩短电机的使用寿命。防止电机损坏的办法有两种：一是采用绕组绝缘耐压较高的电机（一般称为变频电机），二是采取降低峰值电压的措施。前一种方法适合新建项目，后一种方法适合改造现有电机。
目前，电机保护常用的方法有四种：
1）在变频器输出端加装电抗器：这种措施比较常用，但需要注意的是，这种方法对于较短的电缆（小于30米）有一定的效果，但有时效果并不理想。
2）在变频器输出端安装dv/dt滤波器：该措施适用于电缆长度小于300米的情况。价格比反应釜略高，但效果明显提高。
3）在逆变器输出端加装正弦波滤波器：此措施最为理想。因为这里将PWM脉冲电压转换为正弦波电压，电机在与工频电压相同的条件下工作，彻底解决了峰值电压的问题（即使电缆很长，也不会有峰值）电压）。
4）在电缆与电机接口处加装浪涌电压吸收器：前述措施的缺点是电机功率较大时，电抗器或滤波器的体积和重量较大，价格较高。另外，电抗器和滤波器会造成一定的电压降，影响电机的输出扭矩。通过使用变频器浪涌电压吸收器，可以克服这些缺点。
