变频电机随着电力电子技术、微电子技术的快速发展而快速发展,并且采用“专用变频感应电机+变频器”的交流调速方式,正以其卓越的性能、可靠性和经济性,在调速领域中引导了一场取代传统调速方式的变革。本课题的变频电机电磁设计是以普通异步电机设计为依据,采用“近似解析法”,对变频电机定转子进行设计,同时考虑变频调速过程中输入电压电流多为非正弦波形中,含有大量的高次谐波,故在设计过程中,必须减小定转子的电阻,来降低定转子铜损耗,以弥补高次谐波带来的定转子杂散损耗,因此应在设计过程中对于定转子的电阻有关的电机尺寸,给予重点考虑。另外还要考虑电机定转子槽配合,槽型等变化产生的谐波磁场加深磁路饱和,必须把气隙宽度适当放宽,同时考虑高次谐波会加深磁路饱和,故变频电机主磁路一般设计成不饱和状态,同时为了提高电机在低频低速运行输出转矩,要适当提高变频器的输出电压。本课题设计过程中,应用了计算公式、经验公式,对高次谐波采用了傅里叶离散数学方法分析,对电机尺寸参数进行必要修正,根据最大磁通密度是否符合涉及范围要求,再进行技术方案的校正,最后整理得出一整套185kW变频牵引电机设计的方案。本课题变频电机设计完成后,必须对温升计算和通风设计进行考虑,受到输入电源的非正弦波形影响,通过增加电感对高次谐波抑制后,变频电机的温升比普通异步电机的温升高10%-20%,因此变频电机通风采用强制通风的形式,对电机温升做定性分析,并选用最优的风路设计。变频电机设计参数确定后,对其交流调速系统进行建模,并对其转速开环的恒压频比的变频调速系统进行模拟仿真,将仿真曲线进行整合,并对仿真结果做了分析。