交流變頻調速電機絕緣早期損壞是局部放電、空間電荷、電介質損耗發熱、電磁激振和振動等多種因素共同作用的結果。設計交流變頻電機絕緣結構時，必需選用耐電暈的電磁線；選用耐電暈的絕緣材料和低揮發份無溶劑樹脂，形成“無氣隙絕緣”，提高絕緣結構的整體性。目前我廠變頻電機的制造已經起步，且市場前景良好。變頻電機的絕緣性能基本上能夠滿足用戶的使用要求。但目前國內制造的用于變頻電機的電磁線和絕緣材料與國外同類產品相比尚有較大的差距。今后應大力進行這方面的研究開發工作，并進行有關變頻電機的絕緣結構壽命評定的試驗研究工作。
隨著電力電子技術及新型半導體器件的迅速發展，交流調速技術得到不斷地完善和提高。性能逐步完善的變頻器的問世，以其良好的輸出波形，優異的性能價格，使其日益擴大交流調速的市場，從而使交流調速得到廣泛應用。例如：鋼廠用于軋鋼的大型電動機和中、小型輥到電動機；鐵路及城市軌道交通用牽引電機；電梯電機；集裝箱起吊設備用起重機；水泵和風機用電；壓縮機、家用電機用電機等都相繼使用交流變頻調速電機，取得了良好的效果。
采用交流變頻調速電機比直流調速電機具有顯著的優點主要是：
（1）調速容易、節能。
（2）交流電機結構簡單、體積小慣量小，造價低、容易維修、內用。
（3）可以擴大容量、實現高轉速和高電壓運行。
（4）可以實現軟啟動，實現快速制動。
（5）無火花、防暴、環境適應能力強。
近期內，國際上變頻調速轉動以每年13％－16％增長率發展，并有逐步取代大部分直流調速轉動的趨勢。由于以恒頻。恒壓供電進行特性設計和結構設計的普通異步機應用于變頻調速系統時，畢竟存在這很大的局限性。應此，國外有關廠商都有專用的變頻交流電動機系列推出，推向市場。這些變頻專用的異步電動機根據使用的場合和使用要求的不同，在設計上有側重：有低噪音、低震動用的電機；有提高低速轉矩特性的專用電機；有高速專用電機；有帶測速發電機的電機以及矢量控制專用電機等。值得注意的是：隨著交流變頻電動機的廣泛使用，國內外都相繼出現大批交流變頻調速電動機絕緣早期順壞的現象，許多交流變頻電機運行的壽命只有1－2年，有的甚至只有幾個星期以至于在試運行中電機絕緣就出現損壞，而且損壞通常發生在匝間。對此，引起國內外學者和專家的特別關注。這也是電力逆變技術的發展應用給電機絕緣技術提出的新課題。實踐證明，過去年幾十年研究和制定的與工頻正玄波電機有關的絕緣設計理論，不能適用于交流變頻調速電機。需要研究變頻電機絕緣的損壞機理，制定關于交流變頻電機絕緣設計的基本原理，建立交流變頻電機的工業標準和導則。
我廠于80年代末期即開始研制開發交流變頻電機。1996年YTSP交流變頻電機即通過上級部門組織的鑒定，投入批量生產。為了解決變頻電機的絕緣問題，1997年9月上海市科委正式下達項目，由上海交通大學和我廠共同進行了“變頻電機絕緣技術關鍵問題的研究”。本文主要敘述我廠在交流變頻電機的研究、開發、制造，特別是1997年以來，我廠在交流變頻電機的絕緣方面所進行的試驗和應用工作。
1 變頻電機絕緣的損壞機理
1.1 電磁線的損壞
(1)局部放電和空間電荷。目前，變頻調速交流電機均采用IGBT(Insulated gate bipoler transistors 絕緣柵二極管)技術PWM(Pulse width modulation 脈寬調制)變頻器控制。其功率范圍大約是0.75－500 s，所產生的電脈沖有極高的開關頻率。達到20 kHz。當一個快速上升沿電壓從mKW。IGBT技術可以是提供上升時間極短的電涌，其上升時間是20－100 變頻器導電機終端電纜時，由于電機和電纜的阻抗不匹配，產生一個反射電壓波。這個反射波返回變頻器，并在感應出另一個由于電纜和變頻器阻抗不匹配而產生的反射波加在原始電壓波上，從而在電壓波前沿產生一個尖鋒電壓。尖鋒電壓的量級取決于脈沖電壓的上升時間和電纜的長度。
 
通常電纜長度增加時，電纜兩端都產生電壓。電機端的過電壓幅值隨電纜長度增加而增加，并趨于飽和。而電源端的過電壓比電機端的過電壓小，并幾乎與電纜長度無關。試驗證明，過電壓開始產生于電壓上升沿和下降沿處，并發生衰減振蕩，其衰減服從于指數規律，振蕩周期隨電纜長度而增加。
對PWM驅動脈沖波形有二種頻率，其一是開關頻率，它表示脈沖速度。尖鋒電壓的重復頻率與開關頻率成正比。另一個是基本頻率，直接控制電機的轉速。在每一個基本頻率開始時，脈沖極性從正到負或從負到。所以，在這一時刻，電機絕緣承受著一個由二倍于尖鋒電壓值的全幅電壓。另外，在一個散嵌繞組的三相電機中，相鄰二匝可能會分屬不同的相，由于在二個相鄰二匝種的電壓極性可能會不同，全幅電壓的躍變也有可能達到二倍于單個尖鋒電壓值。根據測試在電機端看PWM變頻器輸出的電壓波形、在一個380/480 V 系統中，測得的尖鋒電壓值為1.2－1.5 KV ,而在576/600 V 的交流系統中，測得的尖鋒電壓值為1.6－1.8 KV。非常明顯，在此全副電壓作用下，繞組匝間產生表面局部放電。由于電離作用，在空氣縫中又會產生空間電荷，從而形成一個與外加電場反向的感應電場。當電壓極性改變時，這個反向電場與外加電場方向一致。這樣，一個更高的電場產生，它會導致局部放電的數量增加，比較終引起穿擊。測試表明，作用于這些匝間絕緣的電沖擊嚴酷程度取決于導線特定的性能和PWM驅動電流的上升時間。如果上升時間小于0.1 s，那么將有80％的電勢加在繞組的前二匝上，即上升時間越短，電沖擊就越大，匝間絕緣的壽命就越短。m
（2）快速上升，下降沿脈沖產生電介質加熱，導致絕緣加速老化。在正玄電壓下，每單位體積的損耗是：
0)/(1eS-e(t2w0E2eNi= 2)t2-w
－松弛時間常數。tf，p－2w－空氣的介電常數，E