混合励磁发电机与传统的电励磁同步电机以及永磁同步电机结构不同。该类型电机上既有永磁体又有电励磁绕组,两个磁动势源同时存在。它集成了电励磁同步电机调磁方便的优点,同时又克服了永磁同步电机气隙磁场调节难的缺陷,具有较大的推广应用价值。混合励磁发电机具有永磁同步发电机体积小、结构简单和调磁方便的优点。但大部分混合励磁发电机容量较低。设计大容量混合励磁发电机时,电机体积较大,采用三维有限元电磁场计算费时。同时,低次谐波引起的永磁体涡流损耗易造成永磁体温度高而退磁。并且,该电机转子磁极采用极靴式结构,永磁体槽的存在会降低转子磁极的机械强度。本文针对混合励磁风力发电机在设计中存在的关键技术问题进行了研究,主要内容为以下几部分:首先,介绍了混合励磁发电机的结构及其工作原理。通过分析该类电机在空载情况下的各种磁路,提出了混合励磁发电机的等效二维轴长计算方法。计算了不同截面下的二维场,得出等效轴长修正系数曲线。并对两种混合励磁发电机的三维场进行了分析。通过10kW样机的空载电动势试验对等效轴长的计算进行了验证。然后,对产生永磁体的涡流损耗进行了原因分析,总结了气隙谐波磁场相对于定转子的转速与频率。研究了运用有限元计算永磁体涡流损耗的影响因素,得到了永磁体内的磁矢位波形、涡流密度波形和涡流分布。计算了气隙内空载和负载下的谐波磁场。分析了样机负载状态下的谐波,并计算了基波电流下的涡流损耗,同时进行了电机温升试验。总结了气隙长度、永磁体削角和不同转子磁极结构对涡流损耗的影响。最后,对转子磁极进行受力分析和计算。运用ANSYS有限元软件分析了永磁体槽位置变化和隔磁桥长度变化对磁极强度的影响。运用ANSOFT软件分析了隔磁桥长度对径向漏磁因数的影响,为该种电机的设计提供了思路。