采用转子动力学原理对同心式永磁齿轮（CPMG）的启动特性进行数理建模,分析了CPMG传动比、启动位置及从动转子输出转速对启动特性的影响。基于瞬态有限元方法,建立了3种尺寸相同、传动比不同的CPMG有限元模型,分析了不同传动比下的启动特性,当传动比含有0.75时,启动特性最佳。基于动量矩定理,给出了从动转子启动位置对启动特性的影响关系,当输出转矩等于负载转矩时为最佳启动位置。通过计算作用在从动转子上转矩的交变周期,得出了从动转子输出转速与输出转矩交变周期之间的关系,当从动转子输出转速较大时,输出转矩的交变周期也较大,此时CPMG较易启动。

基于能量法和有限元仿真软件,对同心式永磁行星齿轮（Concentric permanent magnetic planetary Gear,CPMPG）进行了理论分析和有限元验证。通过对CPMPG的模型参数设计、气隙磁密分析、整体传动比及转矩计算,表明所提出的CPMPG结构可有效提高同心式永磁齿轮的传动比;虽然所提出结构的动态转矩密度较静态转矩密度有小幅降低,但仍比永磁电机高出许多,验证了所提出结构的有效性及实用性。