随着电力电子技术的发展,变频调速异步电机越来越广泛地应用在各种工业领域。而变频调速系统的使用也给电力电子与电气传动学科带来了新的研究课题,即在变频器供电下异步电机的设计与分析。本文从变频调速异步电机的设计出发,首先将传统异步电机的设计方法与变频调速异步电机的设计方法进行了比较。指出了传统异步电机设计方法在变频调速异步电机设计中存在的局限性。而在变频调速异步电机设计中,电机的转子槽数、槽形和绝缘设计都与传统异步电机的设计有所区别,并具有其优越性。本文详细而系统地分析了变频调速异步电机中时间谐波和空间谐波的产生机理,论述了时间谐波和空间谐波对异步电机运行性能的影响,以及对异步电机绝缘系统的损害。根据时间谐波和空间谐波的特点,从电机设计和控制两个方面提出了变频调速异步电机中谐波抑制的几种方案,并对比了仿真和实验中变频调速异步电机输入端线电压的谐波畸变率。由于变频调速系统通常应用在需要频繁起动和调速的场合下,变频调速异步电机需要在不同的功率点下工作。功率点不同,异步电机的效率、功率因数、损耗等性能参数也不同。同时,在变频器供电的情况下,因为输入的电压和电流波形不同于常规电源供电,电压谐波和电流谐波的注入对异步电机的运行性能也有一定的影响。针对上述原因,本文对在不同功率点和不同电源供电情况下的变频调速异步电机性能进行了仿真研究,并与实验结果进行了对比。与传统的异步电机相比,中压大容量变频调速异步电机的运行工况发生了改变,因此在设计上也需要采取一些特殊的措施,如适当放宽气隙、采用真空压力浸渍技术等。本文在变频调速异步电机谐波分析的基础上,设计了一台6000V 1250kW 适用于变频器供电的异步电机。