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永磁涡流调速器(Permanent Magnet Eddy Current Coupler,PMECC)可实现无机械接触转矩传递,具有可靠性高和调速范围宽等优点,通过调速可以显著提高泵和风机类驱动系统的整体效率。本文提出了一种聚磁型永磁涡流调速器,对其进行了电磁特性和温度场分析,并进行了电磁优化设计,开发了相应的软件。本文工作为此类调速器的工程设计和进一步研究开发提供了参考依据。论文首先介绍了PMECC的结构和工作原理,阐述了国内外研究现状。之后提出了一种新型聚磁型永磁涡流调速器(Flux Concentrated PMECC,FC-PMECC),通过在永磁转子内设置磁障以减少漏磁、增强聚磁效应,从而提高其永磁体利用率和转矩输出能力。基于等效磁路法(Magnetic Equivalent Circuit,MEC)建立了该调速器的解析模型,并通过三维有限元法(Three-Dimensional Finite Element Analysis,3D FEA)验证了解析模型的准确性。此外,研究了关键结构参数变化对转矩提升的影响。在此基础上总结了不同永磁体厚度下磁障尺寸参数选取的一般规律。论文还基于响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)以及其与权重改进的粒子群优化算法相结合的算法(RSM-Weight Improved Particle Swarm Optimization,RSM-WPSO)对FC-PMECC进行了参数优化。论文还研究了聚磁型永磁涡流调速器的温度场,给出了瞬态场的数学模型,并进行了电磁-热耦合有限元仿真。为了改善调速过程中导体筒局部过热的问题,提出一种新型聚磁型双层永磁涡流调速器(Flux Concentrated Double-layer PMECC,FCD-PMECC),可以在提升转矩的同时缩短装置的轴向长度,扩大其工程应用范围。最后,论文开发了基于Borland C++Builder 6.0编译环境的电磁设计与优化软件,包括电磁分析、参数化计算、优化设计和温度场计算等模块。该软件融入了本文的研究成果,为用户提供了一种高效的自动化设计分析工具,具有界面友好,操作快捷方便等优点。