屏蔽式电机作为屏蔽泵驱动器广泛应用于核能、化学、医疗和采矿等行业,用来输送具有易燃易爆、腐蚀性、有毒、高压等特性的各类液体介质,这种屏蔽泵系统可以做到无泄漏运输且易于维护。屏蔽式电机的特点是在其气隙中具有起电气绝缘和耐腐蚀作用的定、转子屏蔽套,其中定子屏蔽套紧贴着定子铁芯内侧的定子齿,转子屏蔽套紧紧包裹着转子,制作材料采用低电导率、不导磁的金属合金。电机气隙中的磁场是交变的,屏蔽套作为一个圆筒状的整体金属部件,在交变的磁场作用下会感应出涡流,且涡流产生的损耗远大于传统的电机损耗,这导致电机的效率大大降低。此外,屏蔽套涡流的出现,会对电机原本的磁场产生影响,从而使电机的内部磁场和输出特性发生改变。永磁电机因具有高转矩、低损耗、控制灵活等特点在屏蔽式电机领域具有很大的发展潜力,相关的研究文献较少,因此,本文采用有限元法对屏蔽式永磁电机的屏蔽套效应和屏蔽套上的涡流进行了细致的研究和分析。本文首先使用电机设计软件Speed以及Maxwell的RMxprt模块设计了一台功率为3kW的12槽10极永磁无刷直流电机,在此基础上添加定、转子屏蔽套构成了屏蔽式永磁无刷直流电机,利用Maxwell 2D/3D建立了该电机的有限元仿真模型;其次,基于Maxwell 2D对屏蔽式永磁无刷直流电机进行了有限元仿真,采用了快速傅里叶变换得到了气隙磁场的谐波成分,分析了屏蔽套的加入对于气隙磁场的影响,此外,还对比分析了屏蔽式电机在空载、额定负载、堵转等三种运行条件下的气隙磁通密度分布以及各次谐波含量;接着通过有限元计算得到了屏蔽式电机的各项损耗,重点研究了屏蔽套损耗,分析了屏蔽套参数、电机转速和永磁体充磁方式的变化对屏蔽套损耗的影响;然后,本文基于Maxwell 3D,分别对仅有永磁体激励、仅有绕组激励以及两种激励共同作用时的屏蔽式电机进行有限元仿真,对这三种条件下屏蔽套的涡流分布状况进行了对比分析,提出了一种通过分割屏蔽套减少屏蔽套损耗的有效方法并通过有限元仿真得到了验证;最后,对屏蔽式电机进行实验分离出了屏蔽套损耗,并与有限元法的计算结果作对比,验证了有限元法的准确性。该论文有图64幅,表14个,参考文献87篇。