В современных электроприводах для электроснабжения и управления электродвигателями используются полупроводниковые преобразователи. В их основе лежит принцип деления управляющего напряжения на отдельные прямоугольные импульсы, который осуществляется сверхбыстрыми полупроводниковыми ключами - IGBT транзисторы.
Полупроводниковый преобразователь состоит из неуправляемого одно- или трехфазной мостовой схемы (однофазная схема используется только для малых мощностей). На входе преобразователя устанавливается выпрямитель напряжения (пассивный – диодный или активный - управляемый транзисторный), который через трансформатор или сетевой дроссель подключается к сети электроснабжения. На выходе преобразователя устанавливается автономный инвертор напряжения.
Для обеспечения высокого КПД полупроводниковых преобразователей необходимо иметь минимальное время переключения силовых компонентов. Современные полупроводниковые ключи отличаются исключительно высокой скоростью перехода из открытого состояния в закрытое, что проявляется в высокой скорости нарастания напряжения (du/dt) до 10 кВ/мкс.
Скорость нарастания напряжения при коммутации IGBT последнего поколения составляет порядка 12 кВ/мкс. Однако, допустимая для двигателей скорость изменения напряжения (du/dt), в зависимости от типа двигателя, не должна превышать 1 кВ/мкс. Резкий рост напряжение (переднего фронта) сокращает срок службы двигателей, так как вызывает чрезмерные нагрузки на изоляцию обмоток, дополнительные потери в статоре. А также вызывает электроискровые повреждения подшипников двигателя.
Для предотвращения электроискрового износа и термического окисления смазки подшипников на приводных электродвигателях применяются заземляющие кольца специальной конструкции, которые позволяют эксплуатировать обычные НЕизолированные подшипники без уменьшения их ресурса работы.