王水发，陈德为

(福州大学机械工程及自动化学院，福建 福州 350108)

1 引言

异步电动机作为一种典型的电能—机械能转换装置，具有结构简单、制造成本低等优点，已广泛应用于人们的日常生产生活中。但在电机的使用过程中，不可避免的出现了各种各样的故障，严重影响了人们的生产生活。因此，对电机的各种运行状况和故障进行分析，以便进行优化设计具有重要的实际意义。传统的电机电磁设计和故障分析都基于经典的电机电路计算方法，即“路”的思想［1］。虽然这种方法计算简单，但由于电机空间的复杂性，它不能考虑电机材料的磁饱和、定转子齿槽形状和集肤效应等因素给电机带来的影响。随着计算机技术的高速发展，使将有限元“场”的方法引入到电机的分析中成为可能，它能精确的分析出电机的运行情况，以便进行故障诊断和优化设计。而ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。其电磁模块和电路模块能很好的对电机的电路和电磁场进行分析，具有很强的实现耦合功能，并且具有强大的后处理功能，能够以图表、曲线等形式显示或输出，以供我们分析处理，还有提供了功能强大的APDL语言，利用它可以简单的实现某些GUI无法实现或实现起来很烦琐的功能，避免重复工作。本文采用了电机经典的“路”思想和有限元“场”的思想相结合的方法，即场路耦合法［2－5］，利用ANSYS软件对一台异步电动机进行谐波仿真分析和伪静止瞬态分析，分别用这两种方法分析出电动机在空载与堵转等运行状况下的二维电磁场。……