我国小型风力发电已经有二三十年的历史,特别在草原牧区及沿海岛屿等电网无法达到的地区,由于风力资源较好,风力发电解决了当地居民生产生活问题,产生了很好的经济效益和社会效益。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,零污染的风力资源越来越多的被人们所利用。本文研究的离网型永磁同步风力发电机就是用在离网的路灯上面,既美观又节约了电能。首先分析了离网型风力发电系统的工作原理及各部件间的功率匹配,明确了整个风力发电系统对发电机在结构形式和具体性能上的要求,并以此为根据确定发电机的技术指标。其次根据指标要求对本课题关键问题进行理论分析,并提出解决方案;通过不同极数和槽数的比较结合本文研究电机特点确定了电机的极槽配合;通过对电机转子磁路结构的分析,确定了电机的主要结构形式;兼顾性能和成本要求选择了电机的主要材料,利用磁路法进行了电机的初步设计。接下来利用有限元方法对电机进行了性能分析和优化,具体包括:分析了分数槽绕组对电机造成的影响;通过建立电机蓄电池和电阻两种负载模型对电机两种负载下工作状态进行了仿真分析,为电机进一步的优化提供依据;根据不同的性能要求对电机的极弧系数进行了优化,最后综合选取了电机的极弧系数。最后进行了样机的实验研究,分析了实验数据,根据实验结果对电机的设计及制造提出合理的建议。在样机实验研究的基础上对电机的尺寸等进行了再次核算,以达到更合理的设计目标。