[发明专利]一种适用于充水式潜水电机效率优化的设计方法

权利要求书

1.一种适用于充水式潜水电机效率优化的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：根据充水式潜水电机的产品规格及技术要求给出充水式潜水电机电磁设计的初步方案；

S2：建立充水式潜水电机二维时谐场仿真模型：

所述建立充水式潜水电机二维时谐场仿真模型的方法包括：将电机尺寸和各部分材料特性输入仿真软件，获得二维模型，在仿真软件中对二维模型进行网格划分，对二维模型进行二维时谐场电磁仿真；

S3：绘出充水式潜水电机水摩擦损耗曲线：

所述绘出充水式潜水电机水摩擦损耗曲线方法包括：根据充水式潜水电机水磨擦损耗的公式，分别绘出水磨擦损耗随定子内径和气隙长度的变化曲线；

根据公式计算充水式潜水电机的电机常数，将轴长关于定子内径和电机常数的表达式L＝CmecP/(D12n)带入充水式潜水电机水磨擦损耗公式得到水磨擦损耗随定子内径和气隙长度变化的表达式，其中：θ是动力粘度、D1为转子外径、L为电机芯线长度、ω为同步角速度、σ是气隙的长度、P为电机的机械功率，Cmec为电机常数、n为转速；

S4：拟合充水式潜水电机损耗曲线q：

所述拟合充水式潜水电机损耗曲线的方法包括：根据步骤S2得到的仿真结果通过最小二乘法拟合电气损耗曲线，将电气损耗随定子内径和气隙长度的变化曲线，分别与充水式潜水电机水磨擦损耗随定子内径和气隙长度变化曲线相加，得到电机损耗随定子内径和气隙长度变化的曲线；

S5：确定电机尺寸：

所述确定电机尺寸的方法包括：根据实际情况的要求，结合电机的损耗曲线，确定使电机效率达到最优的电机尺寸。

2.根据权利要求1所述的充水式潜水电机效率优化的设计方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S6：步骤S2以电磁设计的初步方案为基准，按等差数列递减选定k组定子内径长度、按等差数列递增选择m组气隙长度，重新设计电机进行仿真，改变电机定子内径时，根据电机尺寸公式确定电机的轴长；

S7：基于步骤S2中获得的二维仿真结果，计算电机的效率。

3.根据权利要求2所述的充水式潜水电机效率优化的设计方法，其特征在于：步骤S6中重新设计电机要满足产品规格及技术要求。

4.根据权利要求2所述的充水式潜水电机效率优化的设计方法，其特征在于：步骤S6中k取6～8，步骤S6中m取2～6。