深海电机不但要求高效率、高功率密度,其结构也不同于普通电机。电机内部充油,定转子间隙中油介质随电机转子流动会引起油摩损耗。在深海高压环境下,定子铁心将承受较大的挤压应力作用,硅钢片的磁特性和电机铁心损耗将发生变化。同时,与普通电机相比,充油浸水运行的深海电机的传热和散热条件不同,导致电机内温度分布不同。因此,对深海电机特殊的损耗和温升问题的研究具有重要的理论意义和实用价值。　　针对充油深海电机特有的油摩损耗问题,结合流体力学理论及流体性质,推导了油摩损耗的解析计算公式,指出油摩损耗与电机转子转速、流体粘度及电机尺寸有关。在分析间隙中流体流动状态的基础上，指出解析计算仅适用于简单的层流,过渡流和湍流流动状态下的油摩损耗需要采用数值计算方法。建立二维流体场数值计算模型,采用有限体积法计算油摩损耗,分析了电机转速和流体粘度对油摩损耗的影响。设计了实验装置,采用损耗分离的方法测试了样机在不同温度,不同环境压强下油摩损耗随电机转速的变化曲线,验证了计算结果的准确性,并根据实验对计算结果进行了误差分析。　　针对在挤压应力作用下定子硅钢片的磁特性将发生改变的问题,设计了环形和条形试样及其励磁机构,提出一种在高压环境下硅钢片磁特性的测量方法,避免了硅钢片试样测试时受力不均匀的问题。采用反馈式励磁电源,测量硅钢片的相对磁导率和比总损耗曲线,研究了压应力作用对硅钢片磁特性的影响。结果表明,压应力对硅钢片磁特性的影响不仅与压应力的大小相关,而且还与励磁磁通方向和硅钢片碾压方向之间的关系以及励磁磁通方向和压应力方向之间的关系有关。　　硅钢片磁导率的变化将影响电机磁场分布,其比总损耗的增加将增大电机定子铁心损耗。本文采用应力场-电磁场耦合计算方法,计算定子铁心中的应力分布,并根据应力计算结果将相应的硅钢片磁特性与压应力之间的关系耦合到电磁场计算中,计算了不同环境压强下的定子铁心损耗。由于过盈装配将对定子铁心产生压应力,同样影响电机的铁心损耗。因此,在计算深海电机铁心损耗中考虑了过盈装配方式的影响,提高了铁心损耗计算的准确性。　　在深海电机温度场计算中,建立了三维暂态温度场数值计算模型,根据流体传热基本理论确定散热表面的传热系数,采用间接耦合的温度场计算方法计算深海电机内的温度分布。通过对充油和不充油电机温升的计算,研究了充油对电机温升的影响,得出充油方式将降低电机温升的结论。分析了浸水和外界环境压强(即工作深度)对电机温升的影响,分析结果表明,深海电机浸水运行能够显著地降低电机温升,同时,海水温度的升高和深海高压环境都将增大电机的温升。对样机进行温升实验,验证了电机温度场计算结果的正确性。　　根据深海电机的工作环境和技术要求,分析了深海电机的设计特点,进行了结构设计,包括压力补偿器、减速器、密封及电机本体设计等。充油压力补偿结构适用于大深度深海电机,采用减速器的设计方案能够提高系统效率和功率密度。在考虑深海高压环境对电机定子参数设计影响的前提下,进行了无刷直流电机的本体设计,研制了7000米大深度深海电机样机。