项目名称：变频调速电机端绝缘损害分析项目单位：某机车厂所属行

用户案例项目名称：变频调速电机端绝缘损害分析项目单位：某机车厂所属行业：电力机车案例描述：地铁车辆采用交流牵引传动技术，一台牵引逆变器驱动两台牵引电机。地铁车辆运行过程中，启动、制动过程频繁，牵引电机需要承受短时过载，导致牵引传动系统中的牵引电机对地绝缘击穿，位置在定子绕组出槽口部分。关键词：变频调速、绝缘损害、Pro/Innovator问题描述：1.工作原理地铁车辆采用交流牵引传动技术，一台牵引逆变器驱动两台牵引电机。2.主要问题地铁车辆在运行的过程中，启动、制动过程频繁，牵引电机需要承受短时过载，导致牵引传动系统中的牵引电机对地绝缘击穿。3.问题发生的条件地铁车辆运行时，频繁的启动和制动。运行一段时间(累计约10万KM)后会出现问题。4.初步思路或类似问题的解决方案绝缘在局部作加强处理(比如在出槽口多绕包若干层绝缘)。5.待解决的问题增强交流电机定子的绝缘性6.对新技术系统的要求尽量不增加系统组件的情况下，改善交流电机定子的绝缘性解题流程1Pro/Innovator解题流程Pro/Innovator包括六个模块（图1），模块功能即可独立使用，又可相辅相成联合应用。在解决复杂问题时，推荐采用多个模块同时使用的方式。Pro/Innovator以TRIZ理论为核心，结合现代设计方法学及IT技术。固化了TRIZ理论的解题流程（图2），同时储备了丰富的各学科各领域工程解决方案。通过对问题的简化、抽象、求解，发掘工程师昀大创新潜能；软件自带的海量知识库和对专利库出色地检索能力，丰富了工程师的专业技术知识，引导工程师产生用户案例切实可行的类比方案。图1功能模块2Pro/Innovator求解过程（图3）2.1工况介绍:规范化的定义方式，完整描述出技术系统的主要功能、工作原理（图）、缺陷或不足产生的原因、结果、条件等。2.2系统分析:以“功能”为核心，引入系统论关于组件、关系、功能的分析方法，并用符号框图建立功能模型。2.3组件价值分析:通过价值工程的方法，进一步实现了从定性分析到定量分析的跨越。2.4问题分解:选择理想度指标昀低的组件，进行RCA分析。2.5解决方案:图2解题流程以TRIZ工具为内核，以知识库（专利库）为支撑，在本体论的引导下，形成解决问题的多组方案。2.6方案汇总:本案运用Pro/Innovator的系统分析、问题分解、解决方案、创系原理、专利查询等模块，引用知识库解决方案8个，专利库解决方案2个，产生概念方案9个。图3求解过程用户案例解决方案（Solution）1.采用介电常数渐变的电缆与电机相连，介电常数沿轴线方向依次降低。2.采用多层绝缘增加绝缘厚度，以增大电缆阻抗3.在电机端部并联电容支路，消除过电压4.缩短逆变器与电机间的距离，或把逆变器直接安装在牵引电机机壳上（相当于取消电缆）图1备选方案1图2备选方案2图3备选方案3图4备选方案4采用多层绝缘增加绝缘厚度用户案例5.采用复合绝缘结构电磁线6改善装配工艺，提高嵌线后的绝缘整体性7在绕组端部加入弹性支撑板8在出槽口处线圈端部表面绝缘采用半导电材料以抑制表面放电图5备选方案5图6备选方案6图7备选方案7图8备选方案8弹性板支撑抗脉冲绝缘层导体保护层用户案例9在牵引电机绕组绝缘表面喷涂密封材料图9备选方案9解决方案（超系统）解决方案（系统结构）•介电常数的纵向变化匹配介质传输线特性阻抗与电机特性阻抗•采用绝缘材料介电常数小的电缆，增加电缆绝缘厚度•电容器滤除过电压端部固定、支撑考虑弹性结构出槽口处线圈端部表面绝缘采用半导电材料以抑制表面放电改善槽口、齿压板等处的电极形状－倒圆角改善嵌线工艺，减小绝缘在下线工艺中的磨损改善成形工艺，减小鼻端成型时，对导体绝缘的机械损伤玻璃丝包薄膜导线，替代现有的薄膜导线槽口绝缘加强处理，考虑U型绝缘或加包绝缘层