多端口磁齿轮发电机

低线速高功率密度

一种基于磁场调制的轴向磁通多端口发电机，可在低线速度下实现比现有波浪能转换器更高的功率密度。

李园 · 黄磊 · 阳辉 · Fengyu, Shen · Chen, Minshuo · 王丽坤

IEEE Transactions on Energy Conversion 2026

技术优势

低速下功率密度高

磁场调制结构可将低速机械运动转换为高速谐波磁场，使得发电机在低线速度下也能输出较高功率。

解析模型准

提出的解析方法计算的谐波磁密与三维有限元验证结果吻合，降低了设计阶段的仿真成本。

关键性能全计算

空载反电动势、静态转矩、磁密、损耗和效率均给出计算方法，便于评估和优化。

应用场景

• 波浪能转换：替代传统低功率密度转换装置，提升波浪能发电系统效率。
• 直驱发电机：省去增速齿轮箱，直接连接低速波浪输入，减少机械损耗。
• 低速高扭矩发电：利用磁齿轮增速效应，在低速下产生高转矩输出。
• 海洋可再生能源：适合海洋环境能量密度低、速度低的特点，提高能量捕获率。