近年来随着社会的快速进步和科技的蓬勃发展,设计和发展高效节能的起重机成为起重冶金领域内的重要研究课题之一。转子铸铝型和转子绕线型感应电机作为传统的起重冶金电机,因其在起动过程中存在起动转矩小起动电流大、电机在低速运行时效率较低、无法适应冶金过程中的高温、高压环境等一系列缺点,已经无法满足工业生产的需求。开关磁阻电机作为新一代特种电机,正依靠着它可靠性高、调速范围广、起动电流小、起动转矩大、低速运行阶段运行效率高等特点,逐渐在起重冶金领域内被重视,开展起重用开关磁阻电机的研究,在起重冶金领域内具有一定的工程实践价值。本文以一台三相12/8极5.5k W开关磁阻电机样机为研究对象,建立数学模型和二维有限元计算仿真模型,基于时步有限元法进行计算得到开关磁阻电机转速对应电机输出转矩、电机运行效率和电机输出功率的运行特性曲线,计算不同转子位置角电流-磁链特性曲线,分析电机定转子极弧系数、绕组匝数、气隙长度基本结构参数对电机转矩脉动的影响,搭建开关磁阻电机实验平台,实验采集样机空载稳定运行时的电压与电流波形,通过实验结果与仿真结果对比分析,验证计算方法的准确性。研究分析开关磁阻电机定子齿部电磁力密度的的分布特性,建立模型二维开关磁阻电机仿真模型,根据开关磁阻电机电磁振动较为严重的特点,分析计算电机气隙磁场中的磁密分布特性,并对径向气隙磁密谐波分解,得到基波和各次谐波分量。对单一定子齿进行计算研究,在定子齿顶表面取点计算分析定子齿表面磁密分布特性,研究作用在定子内表面上径向电磁力的空间和时间分布规律,对径向电磁力密度做频谱分析,得到频域内径向电磁力密度幅值的变化规律。依靠经典力学理论,建立样机三维有限元计算模型,在获得的有限元计算结果的基础上,在瞬态动力学分析模块中实现瞬态电磁场与瞬态结构场的耦合计算,将作用在电机定子表面的电磁力密度作为激励源,耦合到样机三维模型中进行瞬态动力学分析,得到电机X、Y、Z方向的的振动位移响应以及X、Y方向的振动速度响应,以电机定子部分为研究对象,对定子进行谐响应分析,得到定子X、Y方向在频域内的振动位移和振动速度响应。