乳化泵是井下综采工作的常用设备,综采效率的高低主要取决于乳化泵性能的好坏。目前的乳化液泵站的驱动主要依靠三相异步电机,与三相异步电机相比,永磁同步电机具有很多显著优点,比如:结构简单、运行可靠;体积小、质量轻;损耗小、效率高等。本文所设计的永磁电机额定功率为200k W、额定转速为1500r/min,根据Y系列手册机座号应为315,为了节约成本,减小体积,将采用280机座号,这样虽然节约了成本,但也存在一些缺点,为了达到与原来同样的出力效果,综合提升电机的性价比,本文的主要工作如下:首先,分析乳化泵用永磁电机结构参数对电机电磁性能的影响。气隙长度对于不同类型的电机影响也不同,磁阻辅助型永磁电机受气隙长度影响较大,因此在合理范围内通过有限元的方法比较了不同气隙长度对电磁性能的影响;不同的磁障形状、磁障层数以及磁障间肋宽对电机的电磁性能影响不同,因此比较了U形、V形和C形三种磁障结构及其不同的层数和磁障间肋宽对电磁性能的影响,比较了永磁体参数对电磁性能的影响。其次,对乳化泵用电机进行损耗计算与水冷系统的设计。分析了槽口宽度、气隙长度以及极槽配合对杂散损耗的影响,分析了不同定子裂比及不同长径比下铜损和铁损的变化趋势,找到铁损和铜损之和的最小值,有利于效率的提升;减小机座号,永磁电机体积会减小,但是也会带来散热困难的问题,对电机的水冷系统进行分析,选择合适的水冷结构,通过温度场仿真计算,要求该水冷结构能够满足电机的温升要求。最后,设计一台乳化泵用高效高性价比的永磁同步电机。根据前文内容以及常规的电机设计方法,确定电机的主要尺寸、极槽配合、定子冲片、以及气隙长度等。利用有限元分析模型,对电机在空载和负载两种情况下进行仿真分析。