电磁-热耦合计算有两种方法：单向耦合和双向耦合。单向耦合是将电磁分析的结果作为热分析的条件，热分析不影响电磁分析的结果。运用这种方式进行耦合计算时，不考虑电导率和磁导率受温度的影响。图5-24所示为单向耦合计算流程图。
图5-23 定子等温线分布图
图5-24 单向耦合计算流程图
双向耦合分析是建立在电磁场和温度场分析数据交互作用的基础上的。运用这种方式进行耦合计算时，电磁场和温度场要交替进行计算。电磁场每计算完一次，就马上利用电磁场数据开始计算温度场，然后修改由于温度变化带来的电导率和磁导率的改变，再计算电磁场，直至温度场变化小于阈值。双向耦合计算流程图如图5-25所示。
为使得计算结果更加精确，本书采用双向耦合计算方法分析电-磁-热耦合问题。在JMAG-Designer中只需将耦合方式（Coupling type）设置为interactive即可，如图5-26所示。
利用JMAG-Designer求解电磁-热耦合场，并将设计的永磁缓速器进行台架试验，其结构原理图如图5-27所示，在试验结构原理图中，驱动电机（400kW）提供动力，传动轴上安装转矩仪用于测量缓速器的制动力矩。
如图5-28所示，将液冷式永磁缓速器和风冷式永磁缓速器台架试验进行对比。在液冷式永磁缓速器定子液套内部安装热电偶，用于测量冷却液管道内a、b和c三点的温度变化（见图5-29）。将缓速器转速设置为500r/min，测试缓速器冷却液管道内温度变化，将电磁-热耦合场有限元法计算所得的数据与试验的温度数据进行对比，如图5-28所示。在缓速器工作100s时，缓速器温度基本稳定，最大和最小温度分别为170℃和40℃。尽管计算值和测量值有误差，但它们的变化趋势基本一致。
图5-25 双向耦合计算流程图
图5-30给出了1500r/min时两种永磁缓速器制动性能对比曲线。试验结果表明：液冷式缓速器能够在4min后达到热平衡，并且温度不超过100℃；然而风冷式永磁缓速器随着时间的增加，其温度在6min后达到500℃以上，且其制动力矩也下降50%以上。(www.xing528.com)
图5-26 耦合方式设置
图5-27 台架试验结构原理图
图5-28 永磁缓速器台架试验
a）液冷式永磁缓速器 b）风冷式永磁缓速器
图5-29 计算温度和试验温度的对比曲线
图5-30 1500r/min时两种永磁缓速器制动性能对比曲线
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