随着油田不断开发,一些情况复杂的油井如水平井、大斜度井、高含蜡含砂等原油井数量逐渐增多,对采油技术提出了更高的要求,低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动潜油螺杆泵的采油方式在油田上的应用逐步推广开来。潜油永磁同步电机工作在数千米的井下,井下温度较高、散热条件恶劣,若温升过大则可能导致绕组烧坏或者永磁体产生退磁,因此本文对潜油永磁同步电机的温度场进行了相关研究。首先,对潜油永磁同步电机气隙润滑油进行了分析与计算。将定转子之间的润滑油看作是粘性、不可压缩流体。根据永磁体不同的保护方式,对润滑油分别进行建模、网格划分与边界条件设定。经分析得到在薄不锈钢板保护永磁体的方式下,润滑油流动状态更为简单,而且油摩损耗较低。研究了温度以及转速对油摩损耗的影响规律。其次,对潜油永磁同步电机的铜耗、铁耗以及其它摩擦损耗进行了分析与计算。根据电机的参数建立电机计算的数学模型,并通过分析空载气隙磁密以及空载反电势证明了电机模型的有效性。根据定子绕组的电阻率随温度变化情况得到了温度对铜耗影响规律。采用三种铁耗计算模型在额定工况下对电机的铁耗进行了计算与分析;研究了电机转速、负载转矩以及温度对铁耗的影响规律。说明了扶正轴承、止推轴承摩擦损耗的计算方法。最后,对潜油永磁同步电机温度场进行了计算与分析。分析了电机存在的传热方式,提出一些合理假设,简化电机模型、建立三维模型、划分网格,将前面计算的电机损耗导入至电机热模型中,通过以上工作得到了电机在额定工况下的温度场并进行分析。研究了外部原油的流动速度以及绝缘材料的选择对潜油永磁同步电机温度场的影响规律。对潜油永磁同步电机温升测试进行了简单设计与说明。