模擬研究所採用的模型主要有物理模型和數字模型兩種，對應的模擬研究也可以分為基於物理模型的物理模擬和基於數字模型的數字模擬，由於數字模擬比物理模擬靈活，且經濟、安全，吟哦日獲得了廣泛的應用。數字模擬過程可分為四個步驟：實際系統的數字模型建立、模擬模型建立、編織和調試模擬程序、模擬結果分析和驗證。
在電機故障分析中應用較多的模擬研究方法有坐標變換法、場路耦合法和多迴路分析法等幾種。
（1）坐標變換法
在電機的分析研究中，坐標變換法一直處於很重要的地位，其中對稱分量法在交流電機不對稱分析時得到廣泛的應用，它將不對稱的三相系統分解為三相對稱的分量再進行求解。但當不對稱系統中空間諧波分量很大時，對稱分量法並不理想，雖然這種分析電機外部不對稱的方法是很方便的，但對電機繞組不對稱問題，即使是進行穩態分析，對稱分量法也會遇到很多問題，主要仍是難以準確估計氣隙磁場引起的各電抗分量的修正及各相分量的相互關聯問題，在分析交流電機繞組不對稱問題時，對稱分量法不是理想的方法。
著名的派克方程可以使電機方程變為常係數，使方程大大簡化而便於求解，隨著許多學者在計及諧波方面的研究進一步豐富了坐標變化的理論，後來派克變換又被進一步推廣和發展，形成多種參考坐標系統，在電機理論的發展過程中曾起過重要作用，但這些變換對電機內部繞組故障的分析不理想。
（2）相坐標法
建立在相坐標繫上且以相繞組為基本分析單元的相坐標法，可以較好的考慮繞組產生的空間諧波磁場作用，由於其參數是實際物理值，不必經過參數的複雜變換，對各種對稱的或非對稱的正常或故障運行狀況都容易處理，並得到一致的解答，利用相坐標法研究了氣隙磁場諧波較強的試驗電機在正常運行時的諧波效應，計算結果與實驗值比較吻合，部分學者採用該方法深入到相繞組內部，分析了同步發電機定子繞組的內部故障，是對相坐標法的一個發展。
在研究交流電機氣隙磁場的空間諧波問題和某些不對稱問題，以及電力系統不對稱運行的問題時，相坐標法具有越來越重要的地位，但是，對於交流電機繞組內部故障，以相繞組為基本單元的相坐標法就產生了難以克服的局限性。
