不同于普通感应电动机,大功率高速实心转子感应电动机需解决由于结构紧凑、电压谐波含量大与频率高而带来的散热面积小、损耗密度大、发热严重等关键问题。为掌握大功率高速感应电动机各部件损耗与温度分布规律,本文针对一台10 000kW、10 000r/min鼠笼实心转子感应电动机,采用有限元法重点对正弦基波与变频器供电情况下电动机额定工况稳定运行时的电磁场、高频损耗和温度场开展研究。首先,建立了DHVECTOL-DI系列级联型高压变频器的系统仿真模型,得到了变频器输出电压基波与各次谐波的大小与分布规律,为后续电动机损耗与温升的分析与计算提供了相关数据;第二,分析并建立了电动机二维非线性场-路耦合电磁场有限元计算的参数化模型,重点对正弦基波与变频器供电情况下电动机额定工况稳定运行时的电磁性能进行了分析与计算;第三,对不同供电情况下电动机的定子高频铜耗、高频铁耗、转子铜耗、实心转子涡流损耗及转子表面风摩损耗进行了分析与计算,提出了相应的分析计算方法并得到了计算结果;第四,分析并建立了电动机三维全域各向异性稳态温度场的有限元参数化模型,得到了电动机各部件温升的大小与分布规律;最后,对影响电动机温升的若干因素进行了分析,并提出了降低电动机损耗与温升的改进建议。结果表明,受大功率、高速、高频及实心转子的影响,高速电动机的损耗计算需综合考虑高频涡流与高次谐波的影响;电动机最高温度出现在电动机轴向中间截面的鼠笼铜条上,最高温度易超过材料长时运行的极限温度;通过降低额定转差频率与转子表面粗糙程度、合理选择变频器与冷却系统参数,可使电动机额定工况稳定运行时各结构部件的最高温度均小于材料长时运行承受的极限温度。研究结果可为大功率高速鼠笼实心转子感应电动机的成功研制提供参考。