对变频电机系统进行能耗分析时,需要对系统各环节建立准确的损耗计算模型。针对目前有限元模型建模繁琐计算量大的现状,建立了计及铁耗等效电阻的异步电机数学模型以及PWM变频器主电路损耗模型,提出一种基于MATLAB/Si mulink的变频电机系统实用模型;在此基础上,对不同类型负荷下的变频电机系统进行仿真研究,详细分析了系统各环节损耗。主要工作如下:1)通过对PWM变频器的原理与负载试验的结果分析,证明了变频器损耗与负载率和供电频率有关;研究了变频供电对异步电机各项损耗的影响,揭示了电源中谐波成分会导致铁心损耗的增加,讨论了集肤效应对转子铜耗的影响,建立了计及变频铁耗等效电阻的S函数变频电机模型;进一步提出一种基于MATLAB/Simulink的变频电机系统实用模型。2)对带有恒转矩负载与风机、水泵类负载的变频电机系统进行仿真,详细分析了载波频率对变频器能耗的影响,不同供电频率和负载率下变频器和电机各项损耗变化情况与系统整体能耗水平,并给出最佳节能运行点。结果表明变频电机系统与电机本身的最佳运行点存在一定偏差,这意味着仅考虑变频电机的效率进行节能控制时不能使整体系统达到最节能的运行状态。3)搭建了变频电机系统能耗实验平台,将分析结果与实验进行对比,验证了文中提出模型的实用性。同时,考虑到变频器输出波形含有大量高频成分,讨论了实际测量时仪器采样精度对PWM电压波形的影响。