近年来,罗茨真空泵在多个领域得到广泛应用,包括制药、航空航天、化工、薄膜和半导体行业等,对国民经济起着重要作用。屏蔽电动机作为真空泵的核心组成部件,因其屏蔽套的隔离作用,使得电机散热困难,导致电机温升增加,过高的温升会带来电机绝缘材料失效等问题,进而影响真空泵运行的可靠性。因此,对真空泵驱动电机的温度场和冷却系统分析非常重要。本文以罗茨真空泵用异步电动机作为研究对象,对其温升与冷却问题进行了研究。首先,基于电磁场的相关理论基础,建立了电磁场仿真模型,利用有限元法仿真得到额定工况下电机的磁力线分布、定子电流曲线、定子铁耗、转子铁耗、铜耗、定子屏蔽套涡流损耗和转子屏蔽套涡流损耗,为后文电机温度场仿真及冷却系统的分析提供了热源数据。然后,在确定电机各部件的热性能参数后,建立了三维数学模型,编制了罗茨真空泵用异步电动机热网络程序,分别利用有限元法和等效热网络法计算了电机的稳态温度场,对比分析仿真结果,为冷却系统的设计提供了依据。接着,基于流体力学和传热学理论,对电机设计了周向螺旋型、周向圆型、周向折返型和轴向折返型四种冷却结构,分别建立模型并利用软件进行仿真,计算出不同水道深度、不同水道数量、不同进水流量、不同进水温度及不同过载倍数下的电机流体场、温度场分布规律。通过流固耦合对比水道流速、进出水口压差和电机各部件温升情况,得到最佳水道深度、最优水道数量区间、经济的进水流量和合适的冷却水入口温度。最后,研制周向螺旋型和轴向折返型两种冷却结构的电机样机,搭建了罗茨真空泵驱动电机试验平台,进行不同进口水温及不同过载倍数下的温升试验,试验验证了第三章有限元法和等效热网络法的仿真结果及第四章冷却水入口水温对电机冷却效果的仿真结果以及得出规律的正确性。