笼型转子异步磁力耦合器(Squirrel Cage Rotor Asynchronous Magnetic Coupling, SCRAMC)具有体积小、重量轻、不对工作环境造成污染、执行效率高且可精确调整输出转速及转矩等优点。本文将积分法与区域划分法相结合,对SCRAMC进行空载漏磁系数的分析与计算。按永磁体的漏磁通路径对其进行几何图形的划分与归纳,并按几何图形所形成的积分路径建立漏磁导数理模型,保证了漏磁系数计算的完整性及通用性。所提出的方法适于计算机编程,且可对其空载漏磁系数进行参数化分析。根据SCRAMC运行原理与笼型异步电动机及永磁发电机相似的特点,给出了瓦片形径向充磁以及矩形切向充磁的SCRAMC结构参数的计算方法,即基于已有的标准笼型转子,利用永磁发电机励磁系统的设计方法并加以改进,对永磁外转子机构参数进行计算并结合笼型转子的结构参数对其进行磁路校核。以永磁外转子中永磁体为瓦片形结构为例,建立了SCRAMC气隙磁场理论模型,并对计算结果进行了理论分析,从而可知沿径向分布的气隙磁场是影响SCRAMC工作性能的主要磁场因素。在此基础上,运用有限元仿真软件对该结构中的两种径向充磁方式(纯径向及平行径向充磁)的SCRAMC磁场进行了静态及瞬态仿真。在静态磁场分析中,主要对磁路以及气隙磁密波形进行了分析,从中可知瓦片形径向充磁可缩小SCRAMC的体积,且纯径向充磁的气隙磁密比平行径向高。在瞬态磁场的分析中,主要分析了气隙磁密谐波以及笼条电枢反应对气隙磁场的影响,从中可知气隙磁密谐波对其电磁转矩的大小及波动会产生影响,并给出通过选取适当的极弧系数可减弱气隙磁密谐波的方法。设计SCRAMC励磁系统时,由于其负载漏磁系数及电枢反应磁动势等重要参数无法确定,使计算出的励磁系统结构参数不够精确,因此应采用定参数法并结合有限元仿真软件对其结构参数进行优化。在此优化过程中,详细分析了永磁体磁极对数、永磁体充磁方向尺寸、气隙大小、轭铁厚度以及极弧系数对气隙磁场及其电磁转矩的影响。对优化后的励磁系统进行了有限元仿真及实验验证,证明本文建立的SCRAMC励磁系统具有较好的可行性及可靠性。