电机直接由工频电源供电，电源质量有保障，如果由变频电源供电，变频器输出高频PWM波，相当于一个急剧变化的电压脉冲，在长电缆传输中会遇到阻抗不匹配，电机端子处形成2倍甚至3倍于直流母线电压的脉冲电压冲击，定子绕组的第一匝线圈承受几乎全部的过电压冲击，与相邻匝之间的电压—匝间电压可能高达数百甚至上千伏。变频电机的首匝线圈受高频、高压的反复冲击，会频繁侵蚀匝间绝缘，最终导致绝缘材料被击穿，引起绕组匝间短路烧坏。PWM波含有丰富的高次谐波，产生的高频电流趋向导体表面流动，导致绕组电阻增大，铜耗增加，局部过热。相邻导线的高频磁场相互影响，进一步加剧线圈电阻增加和发热。局部过热加速绝缘材料老化、变脆，在电压反复冲击下更容易损坏。定子绕组所加电压急剧变化时，绕组内部，特别是绝缘薄弱处或局部存在气隙的间隙，电场集中，导致空气电离，产生局部微放电，形成电晕。电晕在脉冲电压的冲击下，绕组绝缘内部的气隙或杂质聚集处，容易发生局部放电，持续、微小的放电产生臭氧和氮氧化物，腐蚀和碳化有机绝缘材料—漆包线漆膜，从物理和化学上破坏绕组绝缘，是变频电机绝缘老化和击穿的主要原因。

变频调速电机由变频器提供电源，电压波形中高次谐波含量较高，相较于工频电源，电压峰值高，定子绕组绝缘损坏的风险较大。如果使用不当，即使是质量合格的变频电机也会因绝缘损坏造成局部绕组匝间烧坏。变频器选型或参数设置不适宜，是定子绕组匝间烧坏最常见的原因。电机端的电源电缆屏蔽不良、电缆过长会造成阻抗不匹配；电缆越长，电压波形的反射现象越严重，过冲击电压越高。由变频器供电的电机，电缆传输大于50米时，必须在变频器输出端加装dv/dt滤波器或正弦波滤波器，改善输入变频电机的电源质量。变频器载波频率越高，PWM波形越精细，电机噪音越小，电压冲击次数也越频繁，开关损耗和谐波也越大，高载波频率会加速绝缘老化。电机低速运行时，如果长期重载运行，散热能力不足，会导致绕组过热。频繁启停、过载运行，导致电机整体温升过高，绝缘材料在高温下性能下降，更易被击穿。

普通漆包线的耐高频脉冲电压冲击能力较差，变频电机应使用耐电晕漆包线，其漆膜具有更强的抗冲击电压和抗电晕能力；采用真空压力浸漆，绝缘漆可以更充分填充绕组间的微小空隙，固化后形成一个坚固的整体。如果浸过漆的绕组没浸透、不均匀，绕组内部会残留气隙，成为局部放电的起始点。在绕制线圈时，漆包线可能被刮伤、压伤，产生不易被发现的局部绝缘薄弱点；定子绕组在端部整形和绑扎过程中，外力作用下，可能造成相间绝缘受损，对地绝缘出现薄弱点，均会引起绕组绝缘击穿，出现相间击穿或接地击穿烧坏现象。

通常由于制造原因引起的匝间绝缘烧损故障位置随机，可能在绕组任何部位，如图1所示，故障点在定子绕组端部内侧，可能是电机装配过程中，转子填装时，损伤到定子绕组线圈，产生局部绝缘缺陷，造成匝间烧损故障。变频电源质量差引起的匝间绝缘烧损故障多发生在靠近接线端子的首匝或前几匝线圈，如图2所示，故障点出现在定子线圈的首匝线圈，由变频电源的过电压冲击引起，需通过加装滤波器或电抗器改善变频电源质量，避免类似情况发生。

图1 绕组端部相间击穿匝间烧毁故障图

图2 变频电机首匝线圈匝间故障图