电磁噪声作为大中型异步电机的主要噪声,是由气隙径向电磁力激励电机定、转子振动,并向外辐射声波产生的。随着现代生活及生产工作中异步电机的功率、转速和力矩输出不断提升,电磁振动和噪声问题也日趋严重。电磁力的计算和预测对于电机结构电磁振动分析和减振降噪具有关键意义。目前,对于电磁激励力的分析主要局限于电磁学领域,缺少对电磁场与结构场之间耦合作用的分析。为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确计算预测电机不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,本文推导了转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用四阶龙格库塔法计算了异步电机存在静偏心状态下的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏心计算了各阶次不平衡电磁力波,最后分析了转子主轴系统弯曲刚度以及初始静偏心大小对气隙磁场和径向电磁力的影响。通过实验研究验证了理论建模和数值计算的准确性。结果表明,在异步电机静偏心状态下,气隙磁场受转子振动偏心影响而发生改变,电机转子弯曲刚度越小且初始静偏心越大,气隙磁场的分布就越不均匀,导致电机定子受到的径向电磁激励力也会越大。因此本文的理论建模和数值计算过程可以提高异步电机不平衡电磁力的计算精度,尤其对于细长主轴异步电机有效。