随着经济发展,石油的使用量在逐渐增大,电潜泵成为当今最重要的采油设备。潜油电机是整个机组的核心部分。潜油电机性能决定了整个电潜泵的质量和寿命。潜油电机工作在几百米甚至上千米的油井中,轴承的磨损以及定转子摩擦是造成电机失效的重要因素,这两种因素主要是由电机振动所引起,因此,研究柔性轴潜油电机的转子动力学可了解潜油电机振动失效机理,为潜油电机的设计提供理论支撑。本文研究内容如下:首先,对潜油电机的背景及意义做了介绍,了解潜油电机的结构特点;叙述了潜油电机设计、电磁力寄生影响等研究现状;介绍潜油电机的转子动力学研究方法及应用。根据要求对柔性轴潜油电机进行电磁设计,确定潜油电机的基本结构尺寸,运用Ansoft建立潜油电机二维模型,对设计后的电机进行空载及负载仿真,通过仿真结果验证潜油电机各参数设计的合理性。其次,建立柔性轴潜油电机转子动力学模型,通过解析计算和有限元仿真,计算出潜油电机转子与润滑油的粘滞摩擦损耗,从而得到粘滞摩擦系数及摩擦力。有限元仿真结果能够准确、便捷的计算出摩擦损耗,并通过仿真得到电机的转速以及温度对粘滞摩擦损耗的影响;对电机的电磁力进行分析,运用Ansoft建立潜油电机三维偏心模型,仿真正常工作转速下潜油电机所受到的电磁力。最后,对柔性轴潜油电机转子系统进行模态分析。运用Solidworks对柔性轴潜油电机进行三维建模,确定约束条件后将模型导入Ansys,运用模态分析法分析不同节潜油电机转子系统的动态特性。并且对不同长度单节转子串联所构成的转子系统进行模态分析,根据仿真结果确定单节转子的长度,使电机正常运行时可避免发生共振。