异步磁力耦合器通过永磁体励磁产生旋转磁场,笼条切割磁场产生感应电流进而传递转矩,实现原动机与负载间的无接触式连接及动力传输。通过调节耦合器气隙接触面积还可以实现输出转速的无级调节,以降低原动机的能耗。该装置具有轻载启动、过载保护、高效节能等优点,为磁力传动技术开辟了新的研究途径。本文提出一种笼型异步磁力耦合器(Squirrel Cage Asynchronous Magnetic Coupling, SCAMC)。利用标量磁位法及电磁感应原理,结合二维场边界条件,建立了SCAMC气隙磁通密度及感应电流的数理模型,不仅直观的描述了气隙磁通密度波形的幅值和周期,而且深入揭示了SCAMC各笼条间的感应电流随空间相位与电角度的变化规律。基于SCAMC电枢反应磁动势,利用等效磁路法及能量流动关系,建立了SCAMC电磁转矩的数理模型并实现了电磁转矩的数值计算。利用齿槽转矩模型及有限元分析软件,深入探讨了永磁体、笼型转子结构尺寸对SCAMC电磁转矩幅值及波动的影响规律,总结出通过永磁体极对数P与笼型转子槽数Z的配比关系来优化磁路结构,削弱SCAMC电磁转矩波动的方法。详细研究了SCAMC的机械特性及效率特性,建立了SCAMC的稳定运行及效率最优条件。完成了SCAMC的结构设计与校核,为SCAMC样机设计奠定了基础。提出基于磁能积恒定准则的永磁体折算方法,对SCAMC永磁体尺寸进行了优化。利用有限元法对优化前后的SCAMC性能指标进行了仿真验证。设计出37kw的SCAMC样机并对其进行实验验证,证明了本文提出的SCAMC理论与技术具有较好的可行性及可靠性。