本文研究一种用于水下航行器推进系统的电机。该推进系统采用的是盘式无刷直流电机,整套推进系统由两组双转子盘式电机构成(整个系统一共四个转子、两个定子)。两组电机异向旋转,从而有效地解决水下航行器偏航、打转等问题。与现有推进系统中的内外双转子电机相比,该设计采用的是盘式无刷直流电机,其优点主要有铁心利用率高、结构紧凑、电机可靠性高。在该电机额定功率给定的前提下,对电机进行设计和性能的分析与优化。本文研究的内容如下所示:首先,对电机的电磁设计进行理论分析,在额定功率和电磁参数满足要求的前提下,对电机进行减重,从而减轻推进系统的整体负担,增大推进器的续航距离。通过有限元软件,对两台功率都为6.5kW、转速分别为800r/min和-800r/min的双转子盘式无刷电机进行电磁设计,确定电机尺寸、电机损耗、电机空载负载特性等,从而得出该设计的合理性。由于两台电机参数相同,所以文中只设计一台电机。其次,对电机的轴向磁拉力进行校验,该步骤采用ANSYS Workbench软件,对盘式电机转子所受的磁拉力进行仿真分析,观察磁拉力对转子的形变量与应力分布的影响,确定设计的可行性。将盘式电机三维模型等效成二维直线电机模型,这种简单的仿真过程,大大缩短了仿真时间,但还要对二维与三维仿真出的结果进行对比分析,计算二者误差在允许范围内。此外,对电机的铜耗、铁耗进行求解,确定出电机的效率。其中,铁耗的计算采用了铁耗模型的计算和有限元计算两种方法,铜耗直接用传统公式求解。最后,分析了电机换相转矩波动产生的原因,并采用有限状态模型预测控制的方法来抑制换相转矩波动。