同心磁齿轮基于磁场调制原理工作,通过调制块对磁齿轮内外转子永磁体产生的磁场进行调制,分别在各自的气隙侧产生与对侧气隙磁场同极同步的谐波,使得内外气隙磁场可以有效耦合从而产生稳定的磁力转矩,磁齿轮得以实现变速传动功能。与早期的磁齿轮相比,同心磁齿轮具有永磁体利用率高、转矩密度大等明显的优势,优越的转矩性能使得同心磁齿轮拥有着广阔的应用前景。在众多具有改进结构的同心磁齿轮中,近年来出现的旋转调制型同心磁齿轮使转矩密度得到大幅度的提升,但同时也存在着摩擦损耗高、效率低、永磁体耗量大这一系列新的问题。本文提出一种电流调制型同心磁齿轮结构,在解决旋转调制型同心磁齿轮存在的上述问题的同时,最大程度地保留其高转矩密度的特点,所做的主要工作如下。阐述了电流调制型同心磁齿轮的工作原理,电流调制型同心磁齿轮的调制块采用开槽的圆形硅钢片叠压而成,槽中放置两套轴线正交的绕组,经过对磁齿轮气隙径向磁密的分析,说明电流调制块具有增强调制效果的作用,正因如此,电流调制块结构大幅提升了同心磁齿轮的转矩密度。以一个具体的电流调制型同心磁齿轮模型为例,介绍了采用BFGS算法和有限元相结合的技术计算调制块合成磁动势方向和确定调制块双轴绕组电流的方法,以此方法计算了磁力转矩随时间的变化曲线,得到了稳定的转矩传递和转矩脉动值,验证了该类磁齿轮运行原理的可行性。将电流调制型同心磁齿轮的磁力转矩与纯硅钢片调制型同心磁齿轮的磁力转矩相比较,证明了其转矩提升能力。随后对电流调制型同心磁齿轮内转子的永磁体布置方式、调制块结构以及调制块绕组的布置方式三方面进行改进,得到一种能够使转矩提升最大化的结构设计方案。进一步对该设计方案下的电流调制块绕组电流波形进行优化,降低其利用电力电子设备生成调制块绕组电流波形的难度。