永磁调速装置作为一种新型的传动装置,与传统的机械传动相比具有无谐波、摩擦损耗小、主动侧与从动侧可分离、运行平稳、安全性高等多项优点,具有广阔的发展空间与良好的发展前景。本文首先对永磁调速装置的磁路和结构进行了设计,并通过对磁场的有限元仿真实验来验证设计的合理性。以增加装置中的磁密分布和减少外围空气中的磁密耗散为基本原则,对永磁调速装置内部各结构的变化趋势进行深入研究,选定了永磁调速装置的一组最优化参数。然后,对永磁调速装置的转矩和涡流各自建立其数学解析模型。通过与有限元仿真数据进行比对,发现有很好的拟合度,验证了其数学解析式推导的正确性。基于涡流场的分析,对永磁调速装置的发热问题进行深入研究,发现其发热功率较高,为保证装置可以长期稳定的运行,就必须对其加装冷却系统。由于涡流的热效应会在装置内部积聚大量的热量,传统的风冷方式已经不能满足其冷却要求,而具有高对流换热系数和高冷却效率的水冷散热方式才是永磁调速装置冷却的最佳选择。本文针对永磁调速装置的散热特点设计了相应的水冷系统。深入分析了铜盘侧的损耗、发热和温度计算等问题,设计出适合于铜盘侧的水冷却槽结构。对于永磁体的冷却也设计了相应的水冷循环系统,并对永磁体冷却剂的各项关键性能指标做出了分析,主要包括去离子水的电阻率、溶解氧含量等。同时针对不同的气候条件,提出了水冷系统的冷却机组可以常年稳定运行的改进方案。最后为了改进永磁调速装置的调速控制系统,选用了双直流力矩电机作为伺服电机,以此来提升控制系统的响应速度。同时采用了多闭环控制方式,引入ADRC控制器对传感器受到的扰动进行检测并加以主动补偿,从而提高控制精度。在Sirmulink仿真平台下对自抗扰控制策略进行仿真,通过分析仿真结果发现,在控制系统的速度环上引入ADRC控制器可以使控制系统的响应时间更短,并且能很快消除扰动回归到稳态。