王攀攀，邓先明，徐瑞东，张建文

(中国矿业大学 电气与动力工程学院，江苏 徐州 221116)

0 引 言

实验教学是高等教育的重要组成部分，是高校人才培养的重要手段，在实现教学目标、提高教学质量方面有着不可替代的作用[1]。传统实验教学存在许多不足，比如开放时间/空间的限制、设备数量的限制等，在一定程度上制约了实验教学环节的质量，以至很难满足当今的教学需求。为此，许多高校开始研究和建立虚拟仿真实验平台[2-4]，这无疑为教学条件的改善、教学方法的改革提供了有力支撑[5-6]。虚拟仿真实验改变了传统实验教学的模式，相当于将实验仪器搬到计算机上，使学生能够方便、安全的进行实验，提高了实验教学的效果[7]。

在虚拟仿真实验中，其核心基础是各种各样的仿真模型。异步电动机模型作为最常用的仿真模型，被广泛应用于《电机学》《电机原理及拖动基础》《现代电机控制技术》《电力拖动自动控制系统》《电气设备故障诊断技术》等课程的实验中[8-10]。目前常用仿真软件无法开展更贴近工业实际的故障状态下的仿真实验，制约了虚拟仿真实验的应用范围。

匝间短路是异步电动机最常见的故障之一，约占全部故障的30%[11]，在实践教学中电动机匝间短路故障和模型常被用于各种实验。目前，电动机绕组故障建模主要采用多回路法[12-13]，该方法可以分析电动机定转子绕组内外部所有回路的电流，并可以计及定转子绕组的布局、空间位置等因素的影响。……