当前，国内企业的风机、水泵、舰船涡轮所采用的调速方式大部分是变频调速，鉴于变频调速器在生产运行中所出现的问题，尤其是变频设备故障的不确定性，给企业生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性，也给企业带来了较大的经济损失，这种损失通常是因为电气设备故障时，造成停机。而采用大功率调速型永磁耦合器调速方案取代目前的变频器调速方案（即改变间接控制到直接控制形式），则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势，首先是其系统的可靠性，纯机械结构，不会受到电磁干扰；其次长期运行的稳定性，由于非直接接触，极大降低负载对电机的损害；最后永磁耦合器还具有极强的可维护性。无论是从经济效益还是从生产安全方面考虑，调速永磁耦合器都具有无可比拟的优势。
图1 盘式永磁耦合器CAD结构图
考虑到解析法的复杂性以及实验法的周期太长以及费用过高等问题，主要应用有限元数值计算的方法。为了保证本项目的顺利进行，制定了如下图2所示研究方案及技术路线。
图2研究流程图
依据电磁传动理论应用COMSOL软件对盘式永磁耦合器进行有限元三维瞬态建模，分析其涡流特性和电磁传动特性，并且分析几种主要参数对传动特性的影响，得出相关的规律特性。同时给出了标准的有限元建模方法，对盘式永磁耦合器的数值建模和准确设计都可以提供重要的参考。
（a）不同规格永磁铁对耦合器的扭矩曲线特性
（b）平稳扭矩与剩余磁通的关系
（a）不同磁极对耦合器的扭矩曲线特性（N=12~18）
（b）不同磁极对耦合器的扭矩曲线特性（N=20~26）
（b）平稳扭矩与磁极数的关系
（3）气隙间距
永磁耦合器通过气隙的调整，对负载进行调速。取1mm、2mm、4mm、8mm和15mm的气隙间距进行计算分析，其它参数不变。
（a）不同气隙间距对耦合器的扭矩曲线特性