随着大功率开关器件技术的进步，变频调速交流传动系统在机车牵引领域得到广泛应用。变频牵引电机是交流传动牵引机车的关键设备之一，其安全、可靠性直接影响牵引机车的性能。变频电机绝缘长期承受PWM高压方波脉冲，其老化机理以及寿命模型理论尚属空白；传统交流电动机绝缘设计方法已不能满足变频电机绝缘的实际需要，因此对变频电机绝缘技术进行系统的研究迫在眉睫。已报道的研究成果大多以散绕组变频电机为研究对象，对成型绕组变频电机的研究很少。论文在国内外变频电机绝缘技术研究成果的基础上，以动车组变频牵引电机为研究对象，详细地研究了成型绕组变频电机定子绝缘老化机理，为建立变频电机绝缘设计理论奠定了一定的基础。 为研究变频牵引电机定子绕组承受电压，建立了电缆和电机定子绕组的高频等效电路模型，研究了电机端电压及绕组内部电压分布的情况。结果表明：电机端过电压幅值是脉冲上升沿时间和电缆长度的函数；不仅上升沿时间对绕组内部电压分布情况产生影响，电缆长度也会改变绕组内部绝缘承受的电压。 论文中研制了一套用于高压方波脉冲的绝缘老化试验装置，模拟逆变器对绝缘材料的进行老化试验。装置采用电力电子技术输出方波脉冲，再经高频变压器升压，输出高压方波脉冲，峰峰值最高可达10kV，电压水平高于其它方波脉冲绝缘材料试验设备。对变频牵引电机用电磁线进行绝缘失效试验，得到电磁线绝缘寿命随高压方波脉冲幅值、频率以及温度的变化曲线，为电机绝缘结构设计提供了参考。 局部放电是导致绝缘老化、击穿的重要因素之一。论文中采用脉冲电流传感器、示波器和计算机建立了一套高压方波脉冲下局部放电测量装置。根据实际测量信号特征，提出一种小波包—包络算法对传感器输出信号进行处理，滤除来自高压方波脉冲和空间的干扰，提取出放电信号。通过对比分析工频交流与高压方波脉冲下的放电信号特征，探讨了高压方波脉冲下放电机理及其影响因素。随后依照实际测量结果，分析了局部放电特征参量随脉冲幅值，频率和温度的变化趋势。 为探讨高压方波脉冲下绝缘的加速老化机理，设计了一种与电机绕组具有相同绝缘结构、工艺的绞线对试样。分别在工频交流和10kHz高压方波脉冲下