本文课题来自一种飞轮电池的试制,飞轮储能系统作为一种新型的能源储存方式,一直是国内外学者研究的重点。感应子电机作为飞轮储能系统的重要组成部分,其内部结构对电机磁场的影响,值得我们进行更深入的研究。综合国内外学者对感应子电机的研究,并在对其结构以及内部磁场有一定了解的基础上,构建出感应子电机的等效三维磁网络模型,并从该模型中得出了一些有价值的结论。运用解析法分别推导了感应子电机转子槽形为矩形槽、梯形槽和半正弦槽时的气隙径向磁密的表达式,计算比较出基波磁密相近,谐波磁密较小的槽形。利用有限元软件对上述三种槽形进行仿真,得到的仿真结果与解析法基本相符。综上分别从理论分析和软件仿真两方面出发得到最优槽形,从而为实际生产提供了理论依据。感应子电机在最优槽形的基础上,运用解析法推导转子槽深的气隙磁密表达式,得到槽深的临界值。然后再利用有限元软件,对在最优槽形下电机不同槽深的有限元模型进行仿真,所得结果与解析法相同。在感应子电机最优槽形和槽深临界值的情况下,增加磁悬浮结构,改变磁悬浮结构中黄铜环的厚度。并利用有限元软件仿真,全面分析励磁绕组和磁悬浮绕组的漏磁场,对气隙径向磁密的影响;结合同步电机的相关理论,分析感应子电机的数学模型。