人类的生产生活离不开石油,在石油的传输过程中,输油泵机组的作用尤为重要。输油泵机组主要由离心泵和电机组成,电机在长时间运作的条件下难免会发生种种故障,停产检修既影响生产又浪费时间,利用噪声进行实时监测的方式成为最佳选择。噪声的变化反映电机不同的工作状态,利用噪声进行电机的安全状态检测成为该领域的新研究热点。为实现利用噪声检测电机的工作状态,首先要对电机典型故障的产生机理及噪声特性进行仿真研究。本文以实际油田生产设备中的YBM355M2-2型三相异步电机为例,利用有限元软件模拟断条故障进行仿真分析。从电机的电磁噪声产生机理出发,对电机断条故障引发的电磁噪声异变机理进行研究。利用解析法推导两根断条状态位置对故障程度的影响,分别对连续两根断条故障、间隔10根导条的两根断条故障和间隔20根导条的两根断条故障进行仿真,得到不同位置两根断条故障在某一时刻的磁力线分布、磁云密度分布、径向气隙磁密度及径向力的变化。为断条故障对电机振动与噪声影响做前期分析。在此基础上,对不同程度断条故障对气隙磁场的影响进行了有限元分析。选取影响电磁噪声主要参量,进行有限元仿真计算,得到断条故障后磁力线分布、磁云密度分布、气隙磁场及径向力变化。根据电机断条故障发生时影响要素综合分析,确定故障判定方法。电机固有模态是电机电磁噪声的重要因素。本文从理论分析入手,利用解析法对固有模态进行推导,再利用有限元软件对电机定子固有模态进行了仿真分析。利用ANSYS谐响应模块进行计算,得到谐响应速度和位移。利用仿真结果对电磁噪声声压级进行计算。本文通过电机机械结构固有频率与径向电磁力密度空间分布对于电机振动噪声的影响研究,得到了多种不同运行状态下电磁振动噪声差异原因。仿真结果为电机断条故障在线检测提供理论基础。