电动机和驱动器通常用于在家庭、商用、工业、娱乐、政府以及其他需要可控旋转输出的应用中做功。此类应用中的问题通常涵盖了大多数电气系统中发生的常见问题，以及某些与应用要求、控制要求和环境状况相关联的不太常见的问题。大多数电动机和驱动器应用中可能
出现的问题包括：
• 保险丝烧断和断路器跳闸
• 设备由于潮湿、污垢、腐蚀、光照、使用不当以及设备设计无法承受的其他条件而损坏
• 由于老化、过度使用、尺寸不足、未对准以及诸如相位损失、瞬时电压、谐波和电压暂降与骤升等异常电力状况而导致的损坏
电动机问题
在电动机正确安装、尺寸合适并连接到电源的情况下，电动机是电气设备中最为可靠的部件之一。电动机运行十年甚至更长时间而很少或根本无需维护的情况并不罕见。然而，由于电动机可能并且确实会发生故障，因此 OEM 和最终用户在一百多年来一直在探索电动机失灵的原因，从而提供了有关常见电动机失灵和故障原因的记录。
单相运行
单相运行是由于加到三相 (3φ) 交流感应电动机其中一个相的电压完全丢失，而且难以在正常运行的情况下检测到该问题。在变速驱动器(VSD) 应用中，单相运行通常是由于电动机与驱动器间线缆的任意一端或者其中某根导线断开连接。还可能是绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 由于存在开路而发生故障，而某些 VSD 可以从内部检测到这一情况并进行提示。绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 是一种用于快速开关电路的固态、三端设备。
单相运行是 3φ 感应电动机故障的一个较为常见的原因。当发生单相运行时，其他两个相位绕组必须传导更多的电流，从而产生更多的热量并导致过早老化。单相运行可能检测不到，因为即使温度升高甚至可能发生转矩损失，电动机仍会继续运行。此外，在电动机端子处进行的电压测量读数接近正常，因为电动机的运动会将电压感应到断开的绕组。因此，在所有相位上进行电流测量，直到检测到断开的相位，是检测单相运行的最佳方法。可能发生单相运行的另一个迹象是，如果电动机停止然后重新启动，可能会反向运转。
过电压反射
VSD 输出脉冲快速上升以及 VSD与电动机之间的线缆较长，会导致比 DC 总线电压高一倍多的过电压反射。反射感应过电压非常危险，因为它会随着时间的推移不断损坏电动机绕组。需要使用便携式示波器来排除此问题。参见下图，于两种波形之间的 Vrms 仅存在很小的差异，因此使用电压表或 DMM无法检测到此问题。便携式示波器是检测反射电压所导致过电压情况的最佳仪器。
首次安装 PWM 驱动器时不会发生反射感应过电压问题。在确定该问题后，对于过电压或振铃问题最简单的解决办法就是截短线缆。参见下图。但是，如果 PWM 应用中的布线无法截短，则可通过以下操作来纠正该问题：
• 在 VSD 输出端子与电动机线缆之间安装一个外部低通滤波器，以延长 PWM 信号的上升时间
• 在 VSD 输出端子与电动机线缆之间安装一个串行线路电抗器（仅限马力较小的应用）
• 在电动机端子上安装一个 RC 阻抗匹配滤波器，以最大程度地减小过电压或振铃效应
注意：所有解决办法都是由合格的工程师针对特定应用而设计的。 
可通过为电路添加滤波器或串行线路电抗器来纠正反射感应过电压问题。
警告：反射电压可能会导致高于 DC总线电压两到三倍的峰值电压。因此，我们建议，只要可能存在反射电压，请使用可用的最高等级的检测仪器探头、在尽可能短的时间内，在电动机端子上执行测量。
轴承电流
在电动机中，由于气隙中磁场有小的不对称，不可避免地会产生从定子绕组到转子轴的轴电压。这些不对称性是电动机设计中所固有的。大多数感应电动机都设计有一个对地的最大轴电压，不到 1 Vrms。
当电动机轴电压超过轴承润滑油的绝缘能力时，闪络电流会流向外部轴承，这将使轴承座圈出现点蚀和槽沟。此问题的首要特征是随着轴承开始丧失原始形状以及金属碎片与润滑油混合而增加轴承摩擦，通常会出现异常大的噪音和过热。这会在 VSD 运行的几个月时间内损坏轴承，从而导致成本高昂的电动机维修和停机。
电动机轴承电压还可能产生于内部的静电耦合源，包括皮带驱动的联结器，以及气流经过转子风扇叶片时（例如蒸汽轮机中）。当电动机电源电压为 60 Hz 正弦波时，轴承崩溃电压大约为 0.4 V 到 0.7 V。然而，由于 PWM 驱动器上电压的上升时间很短，因此润滑油的绝缘能力可能会在更高的电压下发生崩溃（大约 8 V 到 15 V）。这一较高的崩溃电压会产生更高的轴承闪络电流，从而导致在更短的时间内给轴承造成更大的损坏。
通常，轴电压低于 0.3 V 是安全的，不足以产生破坏性的轴承电流。但是，电压达到大约 0.5 V 到1.0 V 可能会产生大于 3 A 的有害轴承电流（轴电压大于 2 V 就会损坏轴承）。
因为轴电压是由于驱动器脉冲的上升时间过短导致的，所以电压的峰值是不一致的，必须使用便携式示波器而不是 DMM 进行测量。即使 DMM 能够检测到峰值，峰值之间的偏差也足以使读数变得不可靠。专用的轴电压探头有助于更加安全地执行轴电压检测。
专用的轴电压探头类似于一个小型的导电刷，将连接到便携式示波器的探头端。它可用于与电动机轴表面建立检测连接
轴电压探头是探头主体延伸出来的一个延伸杆，这样可以在工作点的更安全距离处执行测量。将使用常用导线连接到电动机座以进行接地。必须在电动机达到正常运行温度时测量轴到机座的电压，因为电动机冷却后轴电压可能就不再存在。
漏电流
电动机定子绕组和机座接地之间的电容耦合所产生的漏电流量会随着PWM 驱动器数量的增加而增加，由于所使用的切换频率较高，从而使问题加重。漏电流的增加还会导致接地故障保护中继器出现滋扰跳闸。可以使用阻尼电阻器上的共模电感来减少漏电流。此外，可以在驱动器输出与电动机端子之间使用专用 EMI 抑制线缆。交流电输出上的隔离变压器也可以减少普通模式噪音。
感应电噪音
感应电噪音会显著影响敏感的控制电路（例如转速、转矩、控制逻辑和位置反馈传感器），以及显示指示器和系统控制计算机上显示的输出。由于许多控制输入的范围在 0 V到 5 V 之间（或者最大为 10 VDC），精确率通常为千分之一，因此只有几毫伏的感应噪音可能会导致运行不当。大量的噪音实际上会破坏驱动器和/或电动机。
电气噪音的其他常见来源是中继器和接触器线圈。线圈电路断路导致的瞬时电压会产生几百伏特的尖峰电压，从而在临近线缆中产生几百伏特的噪音。对于敏感的控制电路，应遵循规范的安装实践，使用双绞屏蔽线缆。双绞屏蔽线缆必须与中继器和接触器线圈电路线缆隔离。为中继器和接触器线圈添加缓冲器电路可以降低临近线缆中感应的电弧和噪音。
来自 SCR 控制的直流驱动器、电流来源逆变器、六步驱动器的线路输入上的噪音以及建筑物中的其他高噪音负载也可以导致临近控制缆线中出现多余噪音。电动机布线如果没有屏蔽同时靠近控制线缆，则布线上的高能、快速交换 PWM 信号也可导致这一问题。避免这一问题的最佳方法是，确认线路输入电缆和电动机布线是否包含在单独接地、牢固的金属导线管中。
确定控制电路线缆中是否存在噪音问题需要用到便携式示波器，因为该仪器能捕获和显示 DMM 所不能捕获和显示的噪音及瞬时事件。多通道示波器能够同时形象地显示多个信号，从而进一步增强故障排除功能。可以同时、并列地查看电流和电压信号。
使用便携式示波器时需要特别小心，否则会导致电压测量值过低，噪音就无法被耦合到示波器当中，从而被误认为是控制信号线上的噪音。使用具有短接地导线的探头可以尽量减少由示波器探头在测量中造成的噪音。
伏特/赫兹 (V/Hz) 比
电压频率比决定了交流感应电动机产生的转矩量。如果电动机存在转矩损失，就必须测量 V/Hz 比。便携式示波器可同时显示 PWM 输出的频率以及与电动机铭牌额定值相比较的电压。测量 V/Hz 比可以显示以下元件存在的问题：
• DC 总线电路—频率稳定，电压低、高或不稳定
• IGBT 控制电路—频率不稳定，电压处于指定范围内
• 控制板的速度输入—电压和频率一起波动或电动机的速度下降，但 V/Hz 比却是正确的
