现阶段,工业产业迅速发展,电机在生产生活领域得到了比较广泛的应用。据相关数据统计,在电机设备运行中有高达60%的电能转化成了其他形式的能量。在各种不同类别的电机中,异步电机由于运行效率高和工作特性好等优点,被广泛应用于国民经济的各个领域。为缓解能源危机,降低电机所产生的各种损耗,国内外许多学者正在对电机的运行效率进行深入研究。其中,电机的铁心损耗成为重点研究对象之一。同时,逆变器供电技术的发展优化了异步电机的各种复杂控制性能。因此,异步电机的运行性能以及铁心损耗特性受到了各国专家学者的重视。本文首先以铁磁材料的磁化机理为基础,分别从不同的角度分析了铁磁材料的磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗的产生原因及其计算方法,并给出了常用的交变铁心损耗计算模型以及直角坐标系和极坐标系下的旋转铁心损耗计算模型。其次,利用新型三维磁特性测试实验得到硅钢片的旋转铁心损耗数据并对直角坐标系下的旋转铁心损耗模型进行了验证,分析了电机铁心损耗的构成及分布特点。然后从场和路的角度对场路耦合模型进行分析,以型号为Y2-132M-4的鼠笼型三相异步电动机为例,利用Simplorer软件生成三相SPWM电压波形,并且利用Maxwell 2D瞬态场求解器建立异步电机的电磁分析模型,再将二者结合建立场路耦合分析模型,同时考虑了定子端部绕组和转子端环对电机铁心磁场和损耗的影响。通过此模型的仿真实现了在SPWM供电条件下对空载的异步电机定子、转子铁心各个区域的有限元计算,进而得到在旋转状态下电机铁心不同区域的磁密随时间变化的波形曲线以及磁密轨迹、交变磁化和旋转磁化的主要作用区域及其对铁心损耗的影响程度、典型位置点处径向和切向方向上的磁密波形和磁化轨迹。本文最后搭建了异步电机铁心损耗测试平台,通过空载实验对SPWM变频器供电条件下异步电机的铁心损耗进行测量,并将仿真结果和实验结果进行了对比验证,得到了比较好的预期效果。