石油危机后，风力发电作为新能源发展迅速。随着风力发电机单机功率的进一步提升，体积和重量也随之增大，给吊装和维修带来了问题。超导电机作为一种高功率密度电机，可以很好地解决这一矛盾，被学者认为是未来大功率风力发电机的发展方向。目前，超导风力发电机的设计和制造还缺乏经验，现有电磁设计方法还不够完善，亟需改进。本文对超导风力发电机电磁设计方法及相关问题进行了研究，主要研究工作如下:　　调研了现代风电产业与风力发电机的发展现状与发展趋势、常规电机与超导电机的研究现状，提出了研究问题。总结了超导风力发电机电磁设计、超导风力发电机阻尼屏蔽系统研究及多物理场计算在超导电机设计中的应用技术现状，明确了本文的具体研究内容。　　分析了超导风力发电机的运行特性，研究了考虑机侧变流器控制与超导电机特殊结构条件下电机的设计参数确定方法，进行了超导风力发电机设计的前期数据采集工作，包括:第二代高温超导材料YBCO带材临界电流、机械特性测试;环氧浸渍的跑道型超导线圈的通流能力;低温下铁磁材料的磁化特性曲线等。基于解析磁场法进行了超导风力发电机的电磁设计。设计过程中，通过建立“虚槽”，完成了无铁心超导电机的绕组设计;考虑了励磁绕组厚度、定转子屏非线性磁导率对计算结果的影响;研究了励磁绕组张角对气隙磁密的影响;研究了含有超导励磁绕组、阻尼屏蔽系统特殊结构下电机实用参数计算方法，并基于获得的电机参数完成了超导风力发电机运行特性分析。建立无铁心电机实验样机模型，测试了电机的空载反电势、电机实用参数，与计算结果进行对比，通过实验的方法验证了计算理论的正确性。　　研究了超导风力发电机阻尼屏蔽系统设计和性能分析方法。提出了考虑趋肤效应的等效电路法，并基于该方法对阻尼屏蔽系统屏蔽系数进行了计算，有限元计算验证了该方法对屏蔽系数的计算具有更好的精确度。建立超导电机状态方程，对电机的阻尼屏蔽系统的阻尼特性进行了分析。推导了双层阻尼屏蔽系统的屏蔽系数计算公式，分析了阻尼屏蔽系统结构参数对屏蔽系数的影响。提出一种转子机械阻尼结构+双屏DSS的超导电机阻尼屏蔽系统，建立数学模型和仿真模型，通过仿真验证了该结构在屏蔽性能和阻尼性能方面的良好性能。搭建了阻尼屏蔽系统屏蔽系数测试平台，测试获得了阻尼屏蔽系统的屏蔽系数，验证了理论计算的正确性。进行了电机瞬态过程实验平台，通过三相短路实验评估了系统的阻尼特性。　　研究了多物理场计算理论，通过三维磁场计算校核了电机内部磁场的分布;建立了磁场-结构联合分析模型，校核了超导风力电机转子系统、阻尼屏蔽系统的结构强度与形变分布;基于磁场-温度场联合分析，校核了电机的温升情况。　　总结了研究生阶段的研究工作，并对未来研究的方向进行了展望。