近年来随着交流传动技术的发展,异步牵引电动机的应用更加广泛,对异步牵引电动机的开发研究就显得非常重要。本文是针对在电压型逆变器供电下,转差频率控制异步牵引电动机的电磁设计和稳态特性仿真进行了分析研究,并开发了异步牵引电动机电磁设计和稳态仿真CAD系统。论文的主要内容有:(1) 阐述了交流调速系统的应用与发展,各类异步调速系统的比较和异步电机变频调速运行的原理。在感应电动机的等值电路的基础上,分析了电源频率发生改变,等值电路中主要参数的变化规律,研究了异步电动机变频调速的运行特性,给出了变频调速状态下感应电动机恒电压频率比、恒磁通、恒电流调速情况下的运行特性,并对转差频率控制和电力机车的特性调节进行了分析。(2) 分析了电压型逆变器电源谐波成分和谐波在牵引电动机内的电磁关系,并对牵引电动机的谐波等值电路进行了分析,包括谐波电压在电机中产生的电流、损耗和转矩等。在牵引电动机电磁设计中增加了谐波电路的计算,并对牵引电动机的功率因数和效率进行了分析计算。(3) 根据精确T型等值电路,提出了牵引电动机的和磁路计算方法,推导了相关设计公式,并编写了考虑电压谐波影响的异步牵引电动机电磁设计和分析校核程序。(4) 在分析电力机车牵引特性基础上,对牵引电动机的运行特性进行了研究。提出了牵引电动机恒转矩、恒功率、恒电压等不同牵引和制动阶段的稳态仿真计算方法。(5) 用VB6.0语言开发了异步牵引电动机电磁设计和稳态特性仿真软件CAD系统,并用CAD系统设计了牵引电动机样机,设计和仿真结果表明该软件正确可靠。