半直驱永磁风力发电机(HD PMWG)是双馈式与直驱式两种机型的折中概念,其融合了两者的优点,但也存在一些随之而来的问题。半直驱电机由于短路电流较大,易发生永磁体退磁;且相对直驱式功率密度较大,对电机的散热冷却能力有更高的要求。因此,对永磁半直驱风力发电机的电磁场与温度场的计算与研究具有重要意义。首先,本文介绍了直驱、半直驱式风力发电机的国内外研究现状,及半直驱风力发电机的结构特点。根据电机设计要求,通过计算不同极槽方案电机的齿槽转矩,提出一个1.5MW HD PMWG的结构方案。其次,建立电机二维电磁场有限元模型,求解了HD PMWG的电磁场的分布情况、输出特性、固有电压调整率和空载漏磁系数;提出磁极表面不均匀系数( hb )概念,研究了hb对电机内磁场分布与输出特性的影响规律;随后,对HD PMWG发生三相对称短路故障时电机的电磁场进行仿真计算,根据其运行特点,计算了瞬态短路电流,分析了永磁体发生不可逆去磁情况,并利用小型样机验证分析结论。最后,采用流体传热理论和有限体积法计算了本文HD PMWG的三维温度场。分析并确定热源的分布,建立流动与传热耦合计算的三维模型,并对一台试验样机进行计算。通过与实验结果的对比,验证了计算方法的合理性。由此,利用相同方法对本文1.5MW HD PMWG的三维温度场进行计算与分析,在此基础上,根据大功率永磁风力发电机的实际运行特点,仿真计算了在不同风速下发电机的温度分布,为电机的通风冷却设计提供有益帮助。